Tụ bù công suất là gì? Cách tính tụ bù công suất phản kháng?

Tụ bù là gì

Tụ bù là tên gọi chung của tụ bù công suất, tụ bù cosϕ, tụ bù thông số công suất, tụ bù công suất phản kháng, tụ bù điện …

Tụ bù là một linh phụ kiện điện, điện tử thụ động rất phổ cập, có công dụng tích điện và phóng điện trong mạch điện .

Có ký hiệu là C. Đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ ở một điện áp nhất định gọi là điện dung.

Công thức tính điện dung là:  C=Q/U

Nhìn chung, việc sử dụng tụ bù trong mạng lưới hệ thống điện để giảm lượng công suất phản kháng sinh ra từ nguồn phát điện. Đồng thời giúp nâng cao thông số công suất cosϕ theo đúng lao lý của công ty điện lực .

 

Tụ bù công suất

Tụ bù công suất dùng để bù công suất phản kháng Open trên mạng hệ thống điện. Nằm nâng cao chất lượng điện, giảm hiện tượng kỳ lạ sụt áp trên đường dây, tăng năng lực mang tải của đường dây. Tụ bù nâng cao thông số công suất cosϕ cho những mạng lưới hệ thống điện tại xí nghiệp sản xuất đang có cosϕ < 0.85 để tránh phải những ngân sách mua công suất vô công, công suất phản kháng không đáng có .

Tụ bù công suất phản kháng

Tủ tụ bù công suất phản kháng là hệ tủ điện hoàn hảo. Trong đó gồm có những tụ bù công suất điện mắc song song với phụ tải. Tuỳ theo từng mạng lưới hệ thống điện mà sử dụng số lượng tụ bù nhiều hay ít để đạt được thông số công suất tối ưu. Ngoài ra, trong tủ còn có những thiết bị như : bộ tinh chỉnh và điều khiển tụ bù, dây cáp, CB, rơle đóng ngắt, … để điều khiển và tinh chỉnh cũng như bảo vệ cho tụ bù công suất .

Cấu tạo tụ bù

Tụ bù có 2 loại cấu trúc thường phát hiện nhất là tụ bù dầu và tụ bù giấy cách điện. Trong đó, hai bản cực tụ được đặt song song nhau và được cách điện với nhau bằng gốm hoặc bằng giấy cuộn lại và thấm dầu .

Bên ngoài vỏ tụ thường cấu trúc bằng sắt kẽm kim loại hoặc keo phủ. Hai chân của bản cực tụ được để lộ ra ngoài .

Nguyên lý tụ bù công suất

Nguyên lý hoạt động giải trí của tụ bù công suất là đo độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện trên mạng lưới hệ thống. Nếu giá trị này nhỏ hơn giá trị setup ( thường là 0.95 ) thì tụ bù công suất sẽ phóng điện vào mạng lưới hệ thống cho đến khi đạt được trị số như nhu yếu và giữ thông số công suất quanh giá trị setup. Tụ bù công suất thường được lắp ráp trong tủ điện riêng không liên quan gì đến nhau, hoặc trong tủ tinh chỉnh và điều khiển động lực. Các tủ này thường được đặt trong nhà xưởng sản xuất hay đặt trực tiếp ngoài trời tại những trạm hạ áp .

Các tủ điện tụ bù công suất cũng hoàn toàn có thể lắp tích hợp với tủ phân phối tổng MSB .
Việc đóng ngắt tụ bù công suất trong tủ dựa vào một bộ điều khiển và tinh chỉnh mưu trí, dựa vào giá trị đặt của thông số công suất cos phi .

Các loại tụ bù

Hiện nay trên thị trường, có nhiều loại tụ bù và giải pháp bù ứng với nhu yếu sử dụng của những doanh nghiệp sản xuất .
Điều này đem đến cho người sử dụng có nhiều lựa chọn hơn. Tuỳ vào mục tiêu và ngân sách góp vốn đầu tư của mình mà người sử dụng hoàn toàn có thể được tư vấn hay chọn giải pháp tương thích .
Tụ bù công suất hoàn toàn có thể được phân loại dựa theo : vật tư cấu trúc hoặc dựa vào điện áp hoạt động giải trí

Phân loại tụ bù công suất theo điện áp

Theo cách này, những đơn vị sản xuất dựa vào đặc thù của điện áp mà phân loại. Do điện áp có điện 1 pha và điện 3 pha, vì vậy tụ bù công suất cũng có 2 loại riêng không liên quan gì đến nhau tương ứng là tụ bù công suất 1 pha và tụ bù công suất 3 pha. Cụ thể 2 loại này tất cả chúng ta hoàn toàn có thể hiểu như sau :

• Tụ bù công suất dùng cho mạng điện 1 pha thường có điện áp trong khoảng 230V-250V. Loại này chủ yếu sử dụng ở những khu vực công suất tiêu thụ điện thấp như: hộ kinh doanh cá thể, hộ gia đình sử dụng…
• Tụ bù công suất dùng trong mạng điện 3 pha thường được lắp đặt trong các hệ thống điện áp tương đối ổn định ở mức điện áp chuẩn và tương thích với dải điện áp lên đến 415-440V. Một số khu vực có sự xuất hiện nhiều tụ bù công suất như trong hệ thống điện lưới của các toà nhà, bệnh viện, trung tâm mua sắm… hay sử dụng trong các công trình xây dựng, trong nhà máy sản xuất, trong các khu công nghiệp,…

Ngoài ra, tụ bù còn được phân loại theo cấp, ví dụ điển hình như cấp 6 hay là cấp 12 …

Phân loại tụ bù công suất theo vật tư cấu trúc

Như thông tin đã biết ở mục cấu trúc tụ bù. Chúng ta sẽ xếp chúng làm 2 loại đơn cử như sau :

• Tụ bù công suất dạng khô: Loại tụ bù công suất này có hình dáng trụ tròn dài, tương đối nhỏ gọn. Chiếm rất ít diện tích trong tủ điện cho nên thao tác lắp đặt rất dễ. Tụ bù công suất dạng khô này có một số đặc điểm như: giá thành rẻ, phù hợp hệ thống nhỏ, chất lượng điện vào loại khá tốt…nên phù hợp với nhiều đối tượng khách hàng sử dụng.
• Tụ bù công suất dạng dầu: Loại này thường có hình dạng chữ nhật, hơn hẳn dạng khô về độ bền. Đặc điểm của tụ bù công suất dạng dầu là có thể dùng cho nhiều loại hệ thống điện, có công suất lớn, cần bù công suất phản kháng nhiều. Ở thị trường Việt Nam loại tụ bù công suất này còn được gọi là tụ bù trung thế, thường được sử dụng cho các cấp điện áp như: 6.6kV, 7.2kV, 22kV, 35kV, có 2 dạng gọi là 1 pha 2 sứ và 3 pha 3 sứ cho công suất phản kháng từ 50kVAR đến 500kVAR.

Tụ bù công suất có tính năng gì

Một số công dụng của tụ bù công suất đem lại cho mạng lưới hệ thống điện mà tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thấy như :

• Giúp tăng công suất máy biến áp
• Tăng khả năng mang tải của đường dây
• Giảm hiện tượng sụt áp trên hệ thống điện
• Giảm tổn hao công suất
• Tránh chi phí mua công suất phản kháng
• Tăng hệ số công suất cosϕ

Để hiểu rõ hơn từng tính năng, ưu điểm của tụ bù công suất đem lại. Chúng ta cùng đàm đạo nhé !

Tụ bù công suất giúp tăng công suất máy biến áp

Khi nói đến yếu tố này, có lẽ rằng tất cả chúng ta cần xem lại công thức : S =. Cho nên khi công suất phản kháng Q. được bù tối ưu thì công suất biểu kiến S coi như xê dịch với công suất thực P rồi .
Điều này sẽ giúp tăng công suất của máy biến áp .

Tăng năng lực mang tải của đường dây

Trên đường dây truyền tải điện năng khi nào cũng có 2 thành phần nguồn năng lượng sống sót. Đó là công suất tiêu thụ và công suất phản kháng .

Khi xảy ra hao tổn trên đường dây thường là do nguyên do truyền tải điện đi quá xa, cách xa trạm nguồn .
Chính cho nên vì thế, để khắc phục yếu tố này thì người ta sẽ can thiệp vào phần công suất phản kháng trên đường dây, bằng cách sử dụng tụ bù công suất lắp ở cuối đường dây .
Thông thường, trong những trường hợp như thế này, thì thông số công suất khuyến nghị cần bù phải đạt đến mức cosϕ = 0.95 để bảo vệ công suất tải sử dụng .

Giảm hiện tượng kỳ lạ sụt áp trên mạng lưới hệ thống điện

Khi một mạng lưới hệ thống có quá nhiều phụ tải, hoặc phụ tải ở cách xa trạm nguồn, sẽ gây ra hiện tượng kỳ lạ sụt áp trên đường truyền. Điều này cũng tương tự như như yếu tố truyền tải điện đi xa vậy .

Chúng ta cần phải bù phần công suất phản kháng khá lớn sinh ra trên mạng lưới hệ thống bằng cách sử dụng những tủ điện tụ bù công suất có dung tích thích hợp. Để kéo phần công suất phản kháng xuống thấp đồng thời tăng công suất thực lên bằng cách tăng thông số sông suất qua những tụ bù công suất. Từ đó, giúp giảm đi hiện tượng kỳ lạ sụt áp trên đường dây cũng như mạng lưới hệ thống điện .

Giảm tổn hao do công suất phản kháng

Để giảm tổn hao do công suất phản kháng gây ra, tất cả chúng ta cần phải can thiệp vào chúng. Nguyên nhân hoàn toàn có thể là do những phụ tải mang tính cảm nhiều như động cơ … có thông số công suất thấp và nhận phần công suất phản kháng từ nguồn dẫn đến tổn hao công suất .
Cách tốt nhất là tất cả chúng ta cần lắp những tụ bù công suất để giảm đi phần công suất phản kháng này, đồng thời làm không thay đổi chất lượng nguồn điện .

Tránh ngân sách mua công suất vô công

Hay nói thẳng ra là bị công ty điện lực phạt vì sử dụng điện kém hiệu suất cao. Đây hoàn toàn có thể nói là rất thông dụng với những doanh nghiệp sản xuất non trẻ. Vì chưa hiểu hết yếu tố hoặc chưa có bộ phận quản lý và vận hành mạng lưới hệ thống điện chuyên nghiệp nên tiếp tục để cho thông số công suất cosϕ < 0.9 nhỏ hơn mức lao lý .

Theo quy định của ngành điện lực thì, khi doanh nghiệp để cho hệ số công suất cosϕ<0.9 thì bắt buộc phải mua công suất phản kháng tính theo tỉ lệ phần trăm của tổng công suất tiêu thụ. Được bên cung cấp điện quy định rõ ràng và ràng buộc bằng hợp đồng mua bán điện.

Để xử lý trường hợp này, những doanh nghiệp có 2 cách giải quyết và xử lý :

• Cải thiện lại hệ thống máy móc phụ tải, tránh vận hành motor không tải, giảm công suất motor theo tải làm việc…
• Lắp đặt các tủ bù công suất tại tủ phân phối hoặc tủ động lực để nâng hệ số công suất lên.

Thông thường, bên điện lực sẽ tư vấn nên chọn giải pháp thứ 2, vì ngân sách góp vốn đầu tư cho tủ bù công suất cũng không quá tốn kém. Mặt khác, nó còn đem lại nhiều ưu điểm như trên mình vừa luận bàn : không thay đổi điện áp, tránh bị phạt, tránh tổn thất đường dây, cải tổ chất lượng điện …

Tăng thông số công suất cosφ

Có lẽ đây là mục tiêu mà những nhà quản trị doanh nghiệp chăm sóc nhất sau khi nhận hoá đơn tính tiền điện vào mỗi cuối tháng. Tại sao lại bị tính ngân sách công suất phản kháng Q. nhiều như vậy ? Tại sao thông số công suất thấp như vậy ? Hệ thống vẫn chạy có tải thông thường mà ?

Để vấn đáp cho câu hỏi này thì cần phải xem lại cách thao tác của bộ phận quản trị mạng lưới hệ thống điện .
Còn giải pháp để tránh mất tiền oan là lắp ráp tụ bù công suất cho mạng lưới hệ thống. Để kéo thông số công suất lên trên mức 0.9 thì sẽ không còn bị phạt nữa, không còn phải trả thêm tiền cho lượng công suất vô công nữa !
Mặt khác, thông số công suất cao giúp tất cả chúng ta tối ưu được những thành phần phân phối điện, những thiết bị điện không cần phải chọn dư định mức. Đồng thời giúp tất cả chúng ta tiết kiệm chi phí trong ngân sách góp vốn đầu tư thiết bị đóng cắt, dây dẫn … vì không phải chọn những thiết bị lớn .

Cách tính tụ bù công suất

Có nhiều cách để tính chọn tụ bù công suất như dựa vào kinh nghiệm,… Nhưng cách tốt nhất là sử dụng công thức để tính toán dựa vào cơ sở hệ thống của chúng ta. Có nghĩa là chúng ta cần biết giá trị công suất tiêu thụ P và hệ số công suất Cosφ của tải.

Lấy ví dụ cho các bạn dễ hình dung: Tính toán chọn tụ bù cho hệ thống điện có công suất tiêu thụ là P=50Kw. Có hệ số công suất cosφ1 =0.8. Yêu cầu cần nâng hệ số công suất của hệ thống lên cosφ2 =0.95

Ta có :
Công suất của tải là P = 50 kW
Cosφ1 = 0.8 Hệ số công suất trước khi bù
Cosφ2 = 0.95 Hệ số công suất sau khi bù
Khi đó, tất cả chúng ta vận dụng công thức tính công suất phản kháng cần bù như sau :

Q = P*(tanφ1 – tanφ2)

Cosφ1 = 0.8 → tanφ1 = 0.75
Cosφ2 = 0.95 → tanφ2 = 0.33
Vậy công suất phản kháng cần bù là :

Q = P*(tanφ1 – tanφ2) = 50*(0.75 – 0.33) = 21 (kVAr)

Cách kiểm tra tụ bù bằng đồng hồ đeo tay vạn năng

Trong quy trình thao tác ở thiên nhiên và môi trường khắc nghiệt như xí nghiệp sản xuất, … thì không tránh khỏi việc phát sinh những sự cố, hỏng hóc của mạng lưới hệ thống tụ bù công suất. Do đó, mục này, tất cả chúng ta cùng khám phá những cách để đo đạc cũng như kiểm tra hoạt động giải trí của tụ bù trong mạng lưới hệ thống tủ điện tụ bù công suất nhé ! Thật may là tất cả chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng 2 thiết bị đo điện thông dụng sau để kiểm tra :

• Dùng đồng hồ đo VOM: Để dùng đồng hồ Vom đo điện dung của tụ bù công suất thì trước tiên ta phải xả điện trong tụ và đảm bảo tụ đang không tải. Đo tụ bù cũng giống như chúng ta đo một tụ điện dung thông thường vậy.
• Dùng Ampe kềm: Với việc đo bằng ampe kềm thì việc đo đạc chúng ta phải đo gián tiếp khi tụ đang làm việc. Ta dựa vào phép so sánh giữa dòng điện định mức và dòng điện vận hành tụ để xác định chất lượng của tụ bù công suất. Vì thông thường, khi tụ không còn tốt thì dòng điện vận hành sẽ giảm đi rõ rệt.

Ngoài ra, trong những mạng lưới hệ thống điện lớn, người ta còn sử dụng những thiết bị đo đạc mưu trí để giám sát nguồn điện cung ứng từ những thông số kỹ thuật như : điện áp, dòng điện, công suất tiêu thụ, tần số, công suất phản kháng, công suất biểu kiến …

Chọn dây dẫn cho tụ bù

Việc chọn dây dẫn cho tụ bù công suất cũng khá đơn thuần. Cũng dựa vào 1 số ít nguyên tắc như :

• Chọn dây có tiết diện phù hợp. Cần nắm rõ các quy ước chọn dây ví dụ như đọc các thông số trên dây để tính toán được dạng dây phù hợp với phụ tải.
• Chọn dây dẫn chính hãng để đảm bảo chất lượng dây
• Chọn dây lõi đồng để có khả năng truyền tải tốt nhất…

Nguyên nhân nổ tụ bù tụ điện

Trong quy trình quản lý và vận hành, sẽ có những trường hợp tụ bù công suất bị phù, phồng lên, và sau cuối là xảy ra xì hay thậm chí còn là nổ tụ. Vậy nguyên do là do đâu ? Và cách khắc phục như thế nào ?

Nguyên nhân

Cũng có khá nhiều nguyên do gây ra hiện tượng kỳ lạ này. Nhưng đa phần vẫn là do sóng hài quá lớn tác động ảnh hưởng đến tụ bù .
Sóng hài này được sinh ra trong quy trình quản lý và vận hành, cấp nguồn cho phụ tải như những biến tần tinh chỉnh và điều khiển động cơ, bộ chuyển đổi sang DC, những bóng đèn, …
Các ảnh hưởng tác động của sóng hài gây ra hiện tượng kỳ lạ quá tải, quá nhiệt, quá áp trực tiếp lên mạng lưới hệ thống tụ bù công suất .

Cách khắc phục

Để khắc phục sức ảnh hưởng tác động của sóng hài tác động ảnh hưởng lên tụ bù công suất. Người ta thường lắp thêm những bộ lọc sóng hài trong mạng lưới hệ thống tụ bù công suất. Những bộ lọc này thường chia ra làm 2 dạng : dạng lọc thụ động và dạng lọc tích cực dựa trên nguyên tắc hoạt động giải trí của chúng .

Một bài viết khá dài nói về tụ bù công suất. Hy vọng nội dung bài viết này sẽ phân phối rất đầy đủ những kỹ năng và kiến thức thiết yếu cho những bạn đang nghiên cứu và điều tra về mạng lưới hệ thống điện nói chung, và nghiên cứu và điều tra về thông số công suất nói riêng .

Qua bài viết này, sẽ giúp các bạn nắm được:

• Khái niệm tụ bù là gì
• Nguyên nhân và cách khắc phục tụ bù hư hỏng
• Cách kiểm tra tụ bù công suất bằng đồng hồ đo
• Công dụng cũng như cách tính chọn tụ bù công suất…

Rất mong nhận được những quan điểm góp phần của những bạn giúp cho bài viết ngày một hay hơn, triển khai xong hơn. Cảm ơn những bạn !

Source: https://vvc.vn
Category : Tin Mới