Tủ điện tụ bù không phải là một thiết bị mới tuy nhiên với những khách hàng lần đầu tiếp cận thì nó còn xa lạ. Vì thế mà Thủy Khí Điện quyết định chia sẻ những thông tin cần thiết về tụ bù, phân loại, nguyên lý và cấu tạo của nó để người dùng có cái nhìn tổng quan hơn trước khi lựa chọn và lắp đặt.
Khái niệm tụ bù
Tụ bù là gì? Nó chính là một nhóm vật dẫn được đặt cạnh nhau. Chúng tách biệt nhau bằng các lớp điện môi cách điện. Chức năng của thiết bị này là tích tụ và phóng đi nguồn điện trong mạch điện. Nhiều nơi, tụ bù còn được gọi: Tụ bù công suất, tụ bù điện, tụ bù cos phi, tụ bù công suất phản kháng.
Tụ bù chất lượng có khả năng tích điện hiệu quả tại một hiệu điện thế nhất định. Chúng ta gọi là điện dung. Trong hệ thống các thiết bị điện, tụ bù được lắp ứng dụng để bù công suất phản kháng, tăng hệ số cos phi. Mục đích cuối cùng là đảm bảo hiệu quả của lưới điện, tránh được nguy cơ bị phạt tiền công suất hư kháng. Đó là lý do mà ThuyKhiDien thường khuyên khách hàng nên lắp thêm tụ bù để tiết kiệm được chi phí tối đa, giảm điện năng tiêu thụ.
Cấu tạo tụ bù
Một tụ bù sẽ bao gồm nhiều bộ phận cấu thành: 2 bản cực, 2 lớp cách điện, vỏ nhựa, vỏ alumium, 2 lớp kim loại. Đối với loại tụ giấy thì nó phải là lớp giấy tẩm dầu đặc biệt. Các lá nhôm dài xen kẽ và cách điện với nhau bằng lớp giấy. Chúng sẽ được cố định tại một bình hàn kín. Hai đầu cực của tụ sẽ được đưa ra bên ngoài.
Phân loại tụ bù
Người ta phân chia tủ điện tụ bù thành 2 loại dựa trên yếu tố cấu tạo: Tụ bù dầu, tụ bù khô.
Tụ bù dầu
Nó có dạng hình chữ nhật, thích hợp dùng cho các mạng lưới hệ thống muốn bù hiệu suất cao hoặc có chất lượng điện kém. Nếu so sánh bộ bền thì nó bền chắc hơn tụ điện bù khô .
Tụ bù khô
Thiết kế với hình tròn trụ thon dài. Ưu điểm của nó đó là : Gọn, nhẹ, tiết kiệm chi phí được diện tích quy hoạnh lắp, thuận tiện cho việc vận động và di chuyển, giá thành phải chăng .
Ngoài ra, người ta hoàn toàn có thể phân loại theo theo điện áp : Tụ bù hạ thế 1 pha và tụ bù hạ thế 3 pha .
Tụ bù 1 pha
Có các loại điện áp 230V, 250V .
Tụ bù hạ thế 3 pha
Có các loại 230, 380, 400, 415, 440, 525, 660, 690, 720, 1100V. Theo chúng tôi thì loại được sử dụng nhiều nhất là 415V và 440V. Tủ điện tụ bù 440v thường sử dụng hệ thống điện áp cao, loại 415v thì dùng cho những hệ thống yêu cầu điện áp luôn duy trì ở mức 380v.
Xem ngay: Tủ ATS là gì? Chức năng và cấu tạo
Nguyên lý hoạt động của tủ điện tụ bù
Tủ điện tụ bù là thiết bị thường gồm nhiều bước tụ. Mỗi một bước tụ sẽ được tắt bật độc lập thông qua Contactor. Nhờ một bộ điều khiển kiểm soát được hệ số công suất của mạng điện nên việc đóng mở các Contactor thực hiện tuần tự. Qua đó, hệ số công suất của cả một mạng điện đang sử dụng cũng thay đổi.
Chúng ta nghe nhiều đến hiệu suất phản kháng ( hiệu suất hư kháng ), thực ra đó chính là hiệu suất không sinh ra công có lợi trong quy trình đổi khác điện năng thành nguồn năng lượng khác hay trong quy trình biến từ nguồn năng lượng điện sang nguồn năng lượng điện. Đơn vị của hiệu suất phản kháng là VAR hay KVAR .
Để hoạt động giải trí tốt thì người ta phải bảo vệ cho hiệu suất hư kháng, hiệu suất tính năng phân phối nhu yếu quản lý và vận hành của thiết bị. Tổng của hai hiệu suất này gọi chung là hiệu suất biểu kiến, được tính bằng đơn vị chức năng KVA hoặc VA. Ba loại hiệu suất này sẽ kết nối và tương quan mật thiết với nhau .
S2 = P2 + Q2
P = S. cosϕ và Q = S. sinϕ
Trong đó : S là hiệu suất biểu kiến, Q. là hiệu suất phản kháng, P. là hiệu suất tính năng. Nếu thông số cos ϕ càng cao thì tải sẽ sinh ra càng nhiều công. Khi dùng tụ bù, nguồn lúc này chỉ cần phân phối một phần hiệu suất phản kháng thôi, phần còn lại được tụ bù này thêm vào. Kết quả là hiệu suất tính năng sẽ được tăng lên .
Dòng điện làm dây bị nóng lên nên sẽ Open sụt áp trên đường dây của tải. Dòng điện tỉ lệ với hiệu suất biểu kiến nên cần phải có 1 tụ bù để bù vào hiệu suất hư kháng. Nhờ vậy mà tăng thông số hiệu suất, mạng lưới hệ thống mát hơn và truyền tải điện năng tốt hơn .
Ưu điểm tủ điện tụ bù
Tủ tụ bù có điểm đặc biệt nhất chính là không làm tăng hệ số cos phi để giảm tiền phạt công suất vô công gây ra. Nó cho phép người dùng có thể sử dụng máy biến áp, cáp hay các thiết bị đóng cắt nhỏ hơn. Ngoài ra, nó là nhẹ tải cho máy biến áp. Từ đó, những tổn thất điện năng hay hiện tượng sụt áp trong mạng điện được cải thiện.
Hệ số cos phi (hay còn gọi là hệ số công suất) cao còn giúp hệ thống tối ưu hóa các phần tử tham gia cung cấp điện năng. Lúc này, những thiết bị điện không phần phải xác định, định mức dư thừa. Tuy nhiên cần chú ý, đặt tụ cạnh những phần tử của thiết bị tiêu thụ công suất hư kháng để đạt được kết quả tốt nhất và an toàn.
Tham khảo thêm: Tủ điện tổng MSB là gì? Cấu tạo và ưu điểm của tủ MSB
Ứng dụng tủ tụ bù
Thiết bị này rất thiết yếu để lắp tại các mạng lưới hệ thống điện năng chuyên dùng cho các ứng dụng có tải phục mà tính cảm kháng cao. Nó hoàn toàn có thể được lắp tại các trạm biến áp, các phòng kỹ thuật điện của nhà máy sản xuất, xưởng sản xuất, xí nghiệp sản xuất, khu công trình kiến thiết xây dựng, khu căn hộ chung cư cao cấp, tòa cao cốc, khu văn phòng hay các bệnh viện …
Cách lắp tủ tụ bù tiết kiệm điện năng
Cho cơ sở sản xuất nhỏ
Với những cơ sở nhỏ lẻ thì đặc thù : Công suất tiêu thụ điện năng không nhiều, hiệu suất phản kháng thấp. Những thiết bị sử dụng tạo ra các sóng hài bé nên không thiết yếu phải trang bị thêm các thiết bị lọc sóng hài. Tùy vào nhu yếu cũng như điều kiện kèm theo kinh tế tài chính mà người mua hoàn toàn có thể xem xét việc lắp thêm các tụ điện, tụ bù để sử dụng .
Nếu người mua muốn tiết kiệm chi phí điện năng thì tìm hiểu thêm giải pháp lắp sau : Sử dụng giải pháp bù tĩnh trải qua việc lắp 1 tủ điện tụ bù. Tủ này có cấu trúc gọn nhẹ và cực kỳ đơn thuần với : Vỏ tủ ( 500×350 x200mm ), 1 tụ bù hiệu suất bé 2.5, 5, 10 kVAr, 1 Aptomat để tắt bật. Mục đích của việc này bù hiệu suất phản kháng để hoàn toàn có thể tiết kiệm chi phí được ngân sách của điện năng tiêu thụ .
Cho cơ sở sản xuất vừa
Những cơ sở sản xuất vừa thì mạng lưới hệ thống có đặc thù là : Các thiết bị tạo ra sóng hài bé, không thiết yếu lọc sóng hài, hiệu suất tiêu thụ điện năng thì ở mức trung bình, hiệu suất hư kháng vừa phải .
Muốn tiết kiệm ngân sách và chi phí điện năng thì hoàn toàn có thể dùng giải pháp lắp ráp sau : Cần lắp tủ điện tụ bù nhiều cấp để hoàn toàn có thể không bị phạt tiền hiệu suất phản kháng .
Có hai lựa chọn đó là : Tụ bù thủ công bằng tay và tụ bù tự động hóa. Có 1 quan tâm đó là những tụ bù mà việc đóng ngắt được thao tác bằng tay thì nó sẽ không bảo vệ độ đúng chuẩn cũng như độ nhanh, nhạy bén. Những trường hợp nhu yếu đóng ngắt nhanh thì nó lại càng tốn kém sức lực lao động, thời hạn và nhân công .
Trong khi đó những tụ bù tự động thì có thể hoàn toàn khắc phục. điều này nên nó ứng dụng rộng rãi hơn rất nhiều. Thiết bị này được khách hàng đánh giá cao về độ nhanh, chính xác, hợp lý. Bộ điều khiển này có thể tự động đóng ngắt các cấp tụ bù một cách luân phiên. Từ đó, nó tăng độ bền của thiết bị lên. Thông thường, một bộ điều khiển tự động có các loại từ 4 cấp – 14 cấp để tùy chọn.
Cấu tạo cơ bản của một tủ tụ bù tự động chuẩn bao gồm: Vỏ tủ cao 1m – 1.2m, bộ điều khiển tự động, tụ bù, Aptomat từng cấp tụ bù, Aptomat tổng, Contactor đóng ngắt được nối với bộ điều khiển. Ngoài ra, nó còn cần thêm một số thiết bị hỗ trợ khác: đồng hồ đo Volt, đèn báo pha, Ampe… tủ tụ bù tiết kiệm điện.
Cho cơ sở sản xuất lớn
Những cơ sở, xưởng sản xuất hay xí nghiệp sản xuất lớn thì chắc như đinh hiệu suất điện năng tiêu thụ phải cực kỳ lớn. Vì thế nên mạng lưới hệ thống cần trang bị thêm các trạm biến áp để lắp ráp riêng nhằm mục đích tăng sự bảo vệ, không thay đổi. Có thêm thiết bị này cùng với bộ phận lọc sóng hài thì tủ điện tụ bù được bảo vệ tốt hơn
Phương pháp tiết kiệm ngân sách và chi phí điện được đưa ra là : Phải quan tâm để lắp ráp tụ bù tự động hóa với nhiều tụ hiệu suất lớn. Song song với đó, tất cả chúng ta cần lắp thêm bộ phận lọc sóng hài. Việc làm này không dư thừa mà nó còn giúp tránh thực trạng nổ tụ bù gây nguy khốn .
Công thức tính tụ bù chính xác
2 yếu tố giúp bạn có thể lựa chọn được 1 tủ tụ bù chất lượng đó là hệ số công suất Cosφ (cos phi) của tải và công suất P.
- Đầu tiên là công suất P của tải:
Hệ số hiệu suất của tải : Cosφ1 → φ1 → tgφ1 ( trước khi bù, cosφ1 nhỏ còn tgφ1 lớn ) .
Hệ số hiệu suất của tải sau khi bù : Cosφ2 → φ2 → tgφ2 ( sau khi bù, cosφ2 lớn còn tgφ2 nhỏ ) .
- Tiếp theo là công suất phản kháng cần bù cho tải: Qb = P*(tgφ1 – tgφ2).
Để dễ dàng cho khách hàng hiểu thì TKĐ ví dụ như sau: Ta có công suất của tải làm việc là P, P =100kW.
Theo công thức trên thì thông số hiệu suất trước khi bù của tải là : cosφ1 = 0.75 → tgφ1 = 0.88 .
Hệ số hiệu suất sau khi bù của tải : Cosφ2 = 0.95 → tgφ2 = 0.33 .
Cuối cùng ta hoàn toàn có thể tính được hiệu suất phản kháng cần bù theo công thức cho sẵn là : Qb = P * ( tgφ1 – tgφ2 ), thế các thông số kỹ thuật vừa tìm được ở trên ta có : Qb = 100 * ( 0.88 – 0.33 ) = 55 ( kVAr ) .
Cách kiểm tra dung lượng tụ bù
Trong quy trình sử dụng, nếu bạn muốn kiểm tra tụ bù có dung tích như thế nào thì đâu sẽ là giải pháp đơn thuần nhất .
+ Bạn dùng ampe kìm để đo: Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ thiết bị thì kỹ thuật tiến hành kiểm tra bằng cách đo dòng điện lúc mà tụ đang vận hành. Cách đo gián tiếp này trông khá đơn giản nhưng kết quả mà nó mang đến là có độ chính xác cao. Người ta sẽ lấy kết quả đo của dòng điện đang sử dụng so sánh với dòng điện chuẩn để biết được chất lượng của tụ.
+ Cách thứ 2 là dùng đồng hồ đeo tay vạn năng KYORITSU ( FLUKE ) : Thao tác đo được thực thi bởi kỹ thuật : Tắt bật 2 pha và triển khai đo pha còn lại. Kết quả giá trị thu được sẽ đem đi chia đôi thì được 1 số lượng dung tích 1 pha ghi trên nhãn. Sau đó sẽ thực thi đo các cặp cực còn lại, sau cuối sẽ có dung tích 3 pha .
5/5 ( 1 bầu chọn )
