Tụ bù là gì? Cách chọn tụ bù điện phù hợp và tốt nhất hiện nay cần bí quyết gì? Cấu tạo và phân loại của nó ra sao? Bài viết này sẽ mang đến kiến thức tổng hợp nhất về tụ bù điện và hướng dẫn sử dụng tụ bù điện chuẩn cho bạn đó nhé! Cùng đọc và lấp đầy kiến thức với tri thức được chia sẻ trong bài viết dưới đây nhé!

1. Khái niệm tụ bù là gì?

Tụ bù là một hệ gồm có hai vật dẫn được đặt gần nhau, nhưng chúng không đặt liền kề mà được đặt ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi cách điện. Tụ bù có tác dụng trong việc tích và phóng điện trong mạch điện.

Điện dung chính là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ bù ở một mức hiệu điện thế nhất định. Điện dung được xác định bằng thương số giữa điện tích của tụ và và hiệu điện thế giữa hai bản dây của nó. Công thức cụ thể là:

C = Q/U

Trong một hệ thống điện thì tụ bù điện được sử dụng cho mục đình là bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ, nhờ đó mà hoạt động của lưới điện được hiệu quả hơn và giảm được rủi ro bị phạt tiền theo quy định của ngành điện lực ban hành. Đối với các hệ thống điện khi lắp đặt tụ bù sẽ giảm và tiết kiệm được một khoản chi phí tiền điện mỗi tháng đáng kể đó nhé!

Tụ bù chính là một bộ phận quan trọng trong tủ điện bù công suất phản kháng. Ngoài ra, tủ điện bù này muốn hoạt động hiệu quả và công suất thì còn phải có thể những thiết bị, bộ phận khác kết hợp kèm như bộ điều khiển tụ bù, khởi động từ, aptomat, đồng hồ đo, cuộn kháng lọc sóng hài,...

Tụ bù còn được gọi là tụ bù điện, tụ bù công suất phản kháng, tụ bù công suất hoặc tụ bù Cos Phi.

2. Cấu tạo, phân loại của tụ bù

2.1. Cấu tạo

Tụ bù thông thường sẽ có cấu tạo gồm 2 bản cực được làm từ các lá nhôm dài và đặt cách nhau bởi một lớp điện môi cách điện làm bằng giấy ngâm dung dịch cách điện.

Sau đó toàn bộ tụ bù này sẽ được cố định trong một bình hàn kín, chỉ để hai đầu của 2 bản cực lộ ra ngoài mà thôi. 

2.2. Phân loại tụ bù hiện nay

Hiện nay tụ bù được phân loại theo nhiều cách khác nhau. Cụ thể như sau:

2.2.1. Phân loại tụ bù theo cấu tạo

Dựa vào tiêu cấu tạo thì tụ bù điện được chia thành tụ bù khô và tụ bù dầu:

• Tụ bù khô:  Đây là loại tụ bù có bình tròn dài. Ưu điểm của loại tụ này chính là trọng lượng nhẹ, nhỏ gọn khiến nó dễ dàng lắp đặt, thay thế khi cần thiết và chiếm cực ít không gian của tủ điện bù công suất. So với tụ điện dầu thì tụ bù bù khô rẻ hơn và nó thường được ứng dụng cho các hệ thống bù công suất nhỏ và cho chất lượng điện tương đối tốt. Các công suất phổ biến của tụ bù khô tại thị trường Việt Nam hiện nay như: 2.5kVAr, 5kVAr, 10kVAr, 15kVAr, 20kVAr, 25kVAr, 30kVAr, 40kVAr, 50kVAr.
• Tụ bù dầu là một loại tụ với hình dạng bình chữ nhật và có cạnh sương tròn hoặc vuông. Ưu điểm của loại tụ bù này là độ bền tốt hơn tụ bù khô. Nó hiện này là loại được đưa vào ứng dụng cho tất cả các hệ thống tụ bù, nhất là những hệ thống điện có công suất lớn, có dòng hài tồn tại và chất lượng điện xấu. Tại thị trường Việt Nam thì tụ bù dầu phổ biến với những công xuất như: 10kVAr, 15kVAr, 20kVAr, 25kVAr, 30kVAr, 40kVAr, 50kVAr.

2.2.2. Phân loại theo điện áp

Dựa vào tiêu chí về điện áp thì tụ bù được phân loại thành tụ bù hạ thế 3 pha, tụ bù hạ thế 1 phân. Cụ thể:

• Loại tụ bù hạ thế 1 pha trên thị trường hiện nay cung cấp các loại điện áp như 230V, 250V.
• Loại tụ bù hạ thế 3 pha trên thị trường cung cấp đa dạng các loại điện áp khác nhau cho người dùng lựa chọn như: 230V, 380V, 400V, 415V, 440V, 525V, 660V, 690V, 720V, 1100V. Trong đó loại tụ bù hạ thế 3 pha 415V và 440V được rất nhiều người lựa chọn sử dụng để lắp đặt vào các hệ thống điện lưới có sóng hài, đồng thời cần lắp đặt thêm cuộn kháng lọc sóng hài.

3. Tính dung lượng tụ bù bằng công thức nào?

Các bạn cần nắm được công suất P của tải bất kỳ khi muốn chọn tụ bù phù hợp với loại tải đó. Đồng thời cũng cần quan tâm đến hệ số công suất Cosφ của tải. Giả sử bạn có một công suất của tải là P khi đó:

• Hệ số công suất của tải sẽ là: Cosφ1 → φ1 → tgφ1, bạn có thể hiểu là trước khi bù điện thì Cosφ1 nhỏ còn tgφ1 sẽ lớn.
• Hệ số công suất sau khi bù điện sẽ là: Cosφ2 → φ2 → tgφ2, lúc này sau khi bù thì Cosφ2 sẽ lớn còn tgφ2 sẽ nhỏ.
• Công suất phản kháng cần bù sẽ được tính như sau: Qb = P*(tgφ1 – tgφ2).

Để giúp bạn hiểu rõ hơn về cách tình, ta có thể đi vào ví dụ cụ thể công suất tải P = 100kW khi đó các hệ số được tính như sau:

• Hệ số công suất trước khi bù sẽ là cosφ1 = 0.75 → tgφ1 = 0.88.
• Hệ số công suất sau khi bù sẽ là Cosφ2 = 0.95 → tgφ2 = 0.33.
• Công suất phản kháng cần bù sẽ là: Qb = 100(0.88-0.33) = 55 (kWAr).

4. Hướng dẫn sử dụng tụ bù điện

Tụ bù có thể tiến hành đấu nối trực tiếp vào hệ thống điện song song với tải để thực hiện việc bù công suất phản kháng. Đây là cách bù được dùng với thuật ngữ là bù nền hoặc bù tĩnh. Đây là cách bù được sử dụng cho hệ thống điện lưới nhỏ chỉ vài chục kW mà thôi nên nó thường rất ít được dùng.

Trong hầu hết các hệ thống điện lớn hiện nay đều cần sử dụng đến tủ bù điện tự động với nhiều cấp tụ bù khác nhau. Vấn đề điều khiển tụ bù trong tủ bù điện tự động được thực hiện thông qua Contactor để đóng ngắt các cấp tụ.

 Chẳng hạn, một hệ thống điện cần bù 100kVAr thì hoàn toàn có thể dùng 5 cấp tụ 20kVAr, nhưng nếu hệ thống điện cần bù 600kVAr thì cần đến 12 cấp tụ bù 50kVAr. Các bạn cũng cần lưu ý là cấp tụ dung lượng càng nhỏ thì việc lượng điện bù càng tốt, chính vì vậy mà tùy thuộc theo công suất bù của tủ điện sẽ thường chia thành 4 đến 12 cấp tụ bù.

Trong một tủ bù điện tự động thường sẽ có những thiết bị như: Bộ điều khiển tụ bù, aptomat (aptomat tổng và aptomat nhánh các cấp phụ), tụ bù, cuộn kháng lọc sóng hài, contactor các cấp tụ, đồng hồ đo Volt và Ampe, vỏ tủ và các phụ kiện vật tư khác dùng để lắp ráp.

5. Chia sẻ về cách chọn tụ bù tốt nhất

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại tụ bù khác nhau, chọn loại nào để mang đến hiệu quả tốt nhất cho hệ thống điện, cung như tiết kiệm được tối đa chi phí là điều mà không phải ai cũng biết. Để giúp bạn lựa chọn được tụ bù tốt và phù hợp, cùng bỏ túi một số bí quyết như sau:

• Thứ nhất, hiểu rõ về đặc điểm của hệ thống điện thì mới đưa ra được những tiêu chí để chọn tụ bù phù hợp nhất.
• Thứ hai, khi chọn tụ bù bạn cần chọn những loại có điện áp phù hợp bởi trên thị trường có nhiều loại điện áp tụ bù khác nhau như: 230V, 380V, 400V, 415V, 440V, 525V, 660V, 690V, 720V, 1100V.
• Thứ ba, nếu hệ thống điện có công suất nhỏ thì nên chọn tụ khô, nhưng nếu hệ thống điện có công suất lớn thì nên chọn tụ dầu.
• Thứ tư, khi chọn tụ bù các bạn cũng cần quan tâm đến hãng cung cấp và chi phí của nó. Đặc biệt hay tìm hiểu các đơn vị cung cấp uy tín để có thể mua được sản phẩm chất lượng.

6. Giải đáp thắc mắc: Tụ bù có tiết kiệm điện năng hay không?

Trong hệ thống điện sinh hoạt, điện sản xuất hiện nay sử dụng nhiều thiết bị cảm kháng như biến áp, động cơ,... các thiết bị này tiêu thụ một lượng lớn công suất hữu công P (P = S*Cosφ) mà nó còn tiêu thụ một lượng lớn công suất vô công Q (Q = S*Sinφ) gây những tiêu tốn và tổn hao cho hệ thống điện.

Thành phần công suất phản kháng làm cho tổng công suất truyền tải trên đường dây tải điện tăng lên, điều đó chính là nguyên nhân gây tổn hao, sụt áp hoặc quá tải,.... Tính tổng công suất sử dụng công thức: S = P + iQ.

Khi công suất phản kháng càng lớn thì Cosφ càng nhỏ, mà trong quy định của điện lực thì Cosφ phải đạt thất nhất là 0.9, nếu nhỏ hơn con số này, các đơn vị sử dụng điện sẽ bị phạt tiền mua công suất phản kháng.

Để giảm công suất phản kháng thì giải pháp cho các doanh nghiệp và bạn chính là sử dụng tụ bù. Nhờ việc lắp đặt tụ bù và Cosφ luôn đảm bảo cao hơn 0.9. Hiện nay trong thực tế thì Cosφ thường được kỹ thuật viên cài đặt ở ngưỡng 0.95. Nhờ đó mà các đơn vị sử dụng điện khi lắp đặt tụ bù sẽ tiết kiệm được khá khá tiền điện hàng tháng do không bị phạt tiền vượt mức quy định Cosφ trong ngành điện lực. 

Lắp tụ bù không chỉ giúp Cosφ vượt mức 0.9 mà còn giảm được hao tổn đường dây, từ đó tiết kiệm chi phí đầu tư cho hệ thống điện như thiết bị đóng ngắt bảo vệ, dây dẫn, máy biến áp,... 

7. Bí quyết lắp đặt tụ bù điện

7.1. Cách lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện

Để lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện năng thì các bạn cần có bí quyết. Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và quy mô của đơn vị mà bạn sẽ có cách lắp đặt phù hợp. Cụ thể như sau:

7.1.1. Đối với cơ sở sản xuất quy mô nhỏ

Các cơ sở sản xuất nhỏ thường có nhu cầu bù công suất phản kháng thấp. Thông thường khi muốn tiết kiệm chi phí thì cần dùng phương pháp bù tĩnh hay còn gọi là bù nền. 

Tụ bù với công suất phản kháng thấp có khối lượng nhỏ, cấu tạo đơn giản, gọn ngành và chi phí đầu tư thấp. Cấu tạo của thiết bị gồm:

• Vỏ tủ kích thước 500x350x200mm.
• Một aptomat bảo vệ cho tụ bù và giúp người dùng thực hiện việc đóng ngắt bằng tay. Trong trường hợp muốn tự đóng ngắt tụ bù thì hoàn toàn có thể kết hợp với Rơ le thời gian đối với những cơ sở làm việc trong ngày.
• Một tụ bù với công xuất nhỏ chỉ từ 2.5kVAr đến 10kVAr.

Với loại tụ điện có công suất nhỏ này thì chi phí lắp đặt cũng cực kỳ là tiết kiệm. Cơ sở sản xuất sau khi lắp tụ bù có thể giảm vài trăm nghìn đến vài triệu đồng tiền điện mỗi tháng.

7.1.2. Đối với những cơ sở sản xuất quy mô trung bình

Đặc điểm của những cơ sở sản xuất quy mô trung bình hiện nay trên thị trường là có tổng công suất tiêu thụ điện năng vào vài trăm kW. Hầu hết các thiết bị điện được sử dụng để sinh ra sóng hài nhưng ở mức nhỏ nên không cần đến bộ lọc sóng hài. Công suất phản kháng dao động từ vài chục tới vài trăm kVAr. Khi đó, nếu Cosφ thấp hơn mức 0.9 thì cơ sở có thể bị phạt từ vài triệu đến hơn chục triệu đồng tiền vi phạm quy định trong điện lực.

Chính vì vậy mà giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện cho các đơn vị có quy mô sản xuất trung bình hiện nay như sau: Không thể dùng bù tĩnh mà cần chia ra thành nhiều cấp tụ bù để bù điện cho hệ thống. Để lắp tụ bù trong trường hợp này có 2 cách là bù tự động sử dụng với bộ điều khiển tụ bù tự động và tụ bù thủ công thực hiện việc đóng ngắt các cấp bằng tay.

Sử dụng tụ bù với việc đóng ngắt các cấp bằng tay thường không chính xác và không đảm bảo được tính kịp thời bởi nó được thực hiện bằng người vận hành dựa vào kinh nghiệm hoặc quan sát đồng hồ đo để đưa ra quyết định. Cách làm này khó mất công sức khi vận hành máy tủ điện tụ bù, chính vì thế mà hiện nay có rất ít doanh nghiệp ứng dụng loại này cho cơ sở sản xuất của mình.

Hầu hết các đơn vị, doanh nghiệp đều chọn phương án sử dụng tụ bù tự động. Ưu điểm của nó chính là sử dụng bộ điều khiển tự động đo và tính toán lượng công suất cần bù để thực hiện nhiệm vụ đóng ngắt tụ bù đúng thời điểm và kịp thời. Không những vậy, bộ điều khiển tự động thông minh này còn cho phép đóng ngắt luôn phiên và có sự ưu tiên đóng ngắt với những tụ bù ít sử dụng đến, nhờ đó mà cân bằng về thời gian sử dụng của tụ bù và kéo dài tuổi thọ sử dụng của thiết bị.

Bộ điều khiển tự động này hiện nay có nhiều loại, được chia từ 4 cấp đến 14 cấp. Trong hệ thống điện với các cơ sở quy mô trung bình thường dùng loại 4 cấp đến 10 cấp. Đồng thời tủ tụ bù điện tự động tiêu chuẩn sẽ bao gồm cấu tạo như sau: Vỏ tủ chiều cao 1m – 1.2m, Aptomat tổng bảo vệ, tụ bù, bộ điều khiển tụ bù tự động, Contactor đóng ngắt tụ bù được kết nối với bộ điều khiển, Aptomat nhánh bảo vệ từng cấp tụ bù, Các thiết bị phụ: đồng hồ đo Volt, Ampe, đèn báo pha,…

7.1.3. Đối với cơ sở sản xuất quy mô lớn

Với những cơ sở sản xuất theo quy mô lớn thường sử dụng tổng công suất thiết bị từ vài trăm đến vài nghìn kW. Không những vậy, họ còn thường có trạm biến áp riêng, các thiết bị thường sinh ra một lượng lớn sóng hài cần lắp thiết bị lọc để bảo vệ tụ bù.

Giải pháp trong việc lắp đặt tụ bù để tiết kiệm điện năng trong trường hợp này nên dùng hệ thống bù tự động và được chia thành nhiều cấp tụ bù với công suất lớn. Đặc biệt, nếu trong hệ thống điện có nhiều thiết bị sinh ra sóng hài lờn thì doanh nghiệp, cơ sở sản xuất còn cần lắp đặt thêm cuộn kháng làm nhiệm vụ lọc sóng hài để bảo vệ tụ bù tránh khỏi rủi ro cháy nổ.

7.2. Cách giúp bạn kiểm tra dung lượng tụ bù

Khi bạn muốn thực hiện việc kiểm tra dung lượng tụ bù thì cần tiến hành như thế nào? Đây là một câu hỏi được rất nhiều người thắc mắc. Bật mí cho các bạn biết, khi muốn đo dung lượng tụ bù thì nên dùng đồng hồ vạn năng Fluke hoặc kyoritsu. Thiết bị này sẽ được nối tắt 2 pha, và thực hiện việc đo pha còn lại với 2 pha nối tắt. Sau đó giá trị đọc được chia đôi thì được dung lượng 1 pha được nhà sản xuất ghi trên nhãn thông tin của sản phẩm. Sau đó tiếp tục lần lượt với các cặp cực còn lại thì được dung lượng 3 pha.

Ưu điểm khi sử dụng đồng hồ vạn năng đo dung lượng tụ bù được chính xác, nhưng nhược điểm là cần có đồng hồ chuyên dụng để dùng. Các bạn tiến hành kiểm tra tụ bù bằng ampe kế.

Các bạn cũng có thể kiểm tra dung lượng tụ bù theo cách gián tiếp đo dòng điện lúc tụ vận hành. Cách làm này đơn giản hơn, dễ thực hiện và cho kết quả tương đối chính xác. Tuy nhiên, cần có độ tin cậy cao thì mới sử dụng được cách này và nên đo trong lúc điện áp ở mức phạm vi cho phép. Để đánh giá về chất lượng tụ bù thì các bạn sẽ so sánh dòng điện lúc tụ vận hành với dòng điện định mức được ghi trên sản phẩm. Đặc biệt trên thực tế thì tụ bù sử dụng càng lâu thì dòng điện sẽ giảm xuống dẫn.

Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !

Hotline / Zalo: 0903 666 014

Website: https://uniduc.com/vi

-------------////--------------------------------------------////------------

HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.