Bạn đang tìm hiểu về tụ bù và muốn có cái nhìn toàn diện nhất? Bài viết này sẽ giải đáp mọi thắc mắc của bạn: tụ bù là gì, cấu tạo, phân loại, cách lắp đặt đúng kỹ thuật, công dụng, tại sao cần lắp tụ bù, cách tính dung lượng, tụ bù có thực sự tiết kiệm điện không, và nên mua tụ bù của hãng nào tốt nhất. Hãy cùng Sen Tây Hồ khám phá chi tiết để đưa ra lựa chọn tối ưu cho hệ thống điện của bạn.
Mục lục
Mục Lục
Tụ bù là gì?
Tụ bù là một hệ thống gồm hai vật dẫn được đặt gần nhau, giữa chúng có một lớp cách điện (điện môi). Chức năng chính của tụ bù là tích trữ và phóng điện trong mạch điện.
Tụ bù tiết kiệm điện
Điện dung của tụ bù, đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện ở một hiệu điện thế nhất định, được tính bằng tỷ số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản (C=Q/U). Trong hệ thống điện, tụ bù được sử dụng để bù công suất phản kháng, từ đó nâng cao hệ số công suất cosφ (cos phi). Việc này giúp hệ thống điện hoạt động hiệu quả hơn, tránh bị phạt tiền theo quy định của ngành điện lực. Nhờ đó, việc lắp tụ bù có thể giảm đáng kể chi phí tiền điện hàng tháng (tùy thuộc vào từng đơn vị, mức giảm có thể lên đến vài chục %).
Tụ bù là một thành phần không thể thiếu trong tủ điện bù công suất phản kháng, bên cạnh các thiết bị khác như bộ điều khiển tụ bù, thiết bị đóng cắt và bảo vệ, cuộn kháng lọc sóng hài, thiết bị đo và hiển thị… Tất cả phối hợp để đảm bảo hệ thống bù hoạt động thông minh, ổn định và an toàn.
Trong thực tế, tụ bù thường được gọi bằng nhiều tên khác nhau như: tụ bù điện, tụ bù công suất, tụ bù công suất phản kháng hoặc tụ bù cos phi.
Cấu tạo của tụ bù
Tụ bù thường có cấu tạo là tụ giấy ngâm dầu đặc biệt. Nó bao gồm hai bản cực làm từ các lá nhôm dài, được cách điện bằng các lớp giấy. Toàn bộ thành phần này được cố định trong một bình hàn kín, và hai đầu bản cực được đưa ra ngoài để kết nối vào mạch điện.
Phân loại tụ bù: Loại nào tốt nhất?
Tụ bù có thể được phân loại theo cấu tạo và theo điện áp:
Phân loại theo cấu tạo:
- Tụ bù khô: Thường có hình dạng trụ tròn dài. Ưu điểm của loại này là kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, dễ lắp đặt và thay thế, đồng thời chiếm ít diện tích trong tủ điện. Giá thành của tụ bù khô thường thấp hơn so với tụ dầu. Chúng thường được sử dụng cho các hệ thống bù công suất nhỏ, nơi chất lượng điện tương đối tốt. Trên thị trường Việt Nam, tụ bù khô phổ biến với các mức công suất bù 10, 15, 20, 25, 30kVAr. Một số hãng còn cung cấp các loại nhỏ hơn 2.5, 5kVAr và loại lớn hơn 40, 50kVAr.
Tụ bù khô có kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt.
- Tụ bù dầu: Thường có hình dạng hộp chữ nhật (cạnh sườn vuông hoặc tròn). Ưu điểm nổi bật của tụ dầu là độ bền cao hơn so với tụ khô. Chúng thường được sử dụng cho tất cả các hệ thống bù, đặc biệt là các hệ thống bù công suất lớn, nơi chất lượng điện không ổn định và có nhiều sóng hài (trong trường hợp này, tụ dầu thường được sử dụng kết hợp với cuộn kháng lọc sóng hài). Tụ bù dầu phổ biến trên thị trường Việt Nam với các mức công suất bù 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50kVAr.
Tụ bù dầu có độ bền cao, thích hợp cho hệ thống công suất lớn.
Phân loại theo điện áp:
- Tụ bù hạ thế 1 pha và 3 pha.
- Tụ bù hạ thế 1 pha: Các loại điện áp phổ biến là 230V, 250V.
- Tụ bù hạ thế 3 pha: Các loại điện áp phổ biến là 230V, 380V, 400V, 415V, 440V, 525V, 660V, 690V, 720V, 1100V. Trong đó, 415V và 440V là hai loại được sử dụng rộng rãi nhất. Tụ bù 415V thường được dùng trong các hệ thống điện áp tương đối ổn định ở mức chuẩn 380V. Tụ bù 440V thích hợp cho các hệ thống điện áp cao hơn điện áp chuẩn hoặc các hệ thống có sóng hài và cần lắp kèm với cuộn kháng lọc sóng hài.
Top các loại tụ bù tốt nhất hiện nay: Samwha và Nuintek là hai thương hiệu được đánh giá cao về chất lượng và độ tin cậy.
Tụ bù có tiết kiệm điện không?
Trong các hệ thống điện sản xuất và sinh hoạt, nhiều thiết bị cảm kháng như động cơ và biến áp tiêu thụ không chỉ công suất hữu công P (kW) = S*Cosφ mà còn một lượng lớn công suất vô công Q (kVAr) = S*Sinφ, gây ra tổn hao cho hệ thống điện. Trong đó, φ (phi) là góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp. Công suất phản kháng làm tăng tổng công suất truyền tải trên đường dây, dẫn đến tổn hao, quá tải và sụt áp. Tổng công suất S (kVA) = P + iQ hay {displaystyle S={sqrt {P^{2}+Q^{2}}}} (tham khảo thêm về Công suất phản kháng).
Khi công suất phản kháng càng lớn, hệ số công suất Cosφ càng nhỏ. Ngành điện lực quy định hệ số công suất Cosφ phải đạt tối thiểu 0.9. Nếu Cosφ dưới 0.9, đơn vị sử dụng điện sẽ bị phạt tiền mua công suất phản kháng (tham khảo thêm “Thông tư Quy định về mua, bán công suất phản kháng”).
Lắp đặt tụ bù là một giải pháp hiệu quả để giảm công suất phản kháng và đảm bảo hệ số công suất Cosφ luôn cao hơn 0.9, giúp tránh bị phạt tiền. Trong thực tế, Cosφ thường được cài đặt ở ngưỡng 0.95. Tùy thuộc vào từng đơn vị sử dụng điện, việc lắp tụ bù có thể giúp tiết kiệm đáng kể chi phí tiền điện hàng tháng, nhờ không bị phạt tiền do hệ số công suất thấp.
Ngoài việc tiết kiệm tiền điện nhờ tránh bị phạt, lắp tụ bù còn giúp giảm tổn hao trên đường dây và tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống điện, bao gồm dây dẫn, thiết bị đóng cắt bảo vệ và máy biến áp.
Cách lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện
Đối với cơ sở sản xuất nhỏ:
- Đặc điểm:
- Tổng công suất tiêu thụ thấp, chỉ khoảng vài chục kW.
- Các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ, không cần lọc sóng hài.
- Công suất phản kháng thấp. Nếu chi phí lắp đặt tủ tụ bù quá cao so với tiền phạt cos phi hàng tháng (vài trăm nghìn đồng), thì việc lắp đặt có thể không mang lại hiệu quả kinh tế.
- Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:
Đối với nhu cầu bù công suất phản kháng thấp để tiết kiệm chi phí, phương pháp bù tĩnh (bù nền) là phù hợp. Tủ tụ bù có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ và chi phí vật tư thấp. Thiết bị bao gồm:- Vỏ tủ kích thước 500x350x200mm (thông số tham khảo).
- 01 Aptomat bảo vệ tụ bù và để đóng ngắt tụ bù bằng tay. Có thể kết hợp với Rơ le thời gian để tự động đóng ngắt tụ bù theo thời gian làm việc trong ngày.
- 01 tụ bù công suất nhỏ 2.5, 5, 10kVAr.
Chi phí lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện chỉ khoảng vài triệu đồng, nhưng có thể giúp tiết kiệm hàng trăm nghìn đồng tiền điện hàng tháng.
Đối với cơ sở sản xuất trung bình:
-
Đặc điểm:
- Tổng công suất tiêu thụ vào khoảng vài trăm kW.
- Các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ, không cần lọc sóng hài.
- Công suất phản kháng vào khoảng vài chục tới vài trăm kVAr. Tiền phạt có thể từ vài triệu đồng lên tới hơn chục triệu đồng hàng tháng.
-
Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:
Trong trường hợp này, không nên sử dụng phương pháp bù tĩnh (cố định) một lượng công suất thường xuyên, mà cần chia ra nhiều cấp tụ bù. Có hai cách: bù thủ công (đóng ngắt các cấp tụ bù bằng tay) và bù tự động (sử dụng bộ điều khiển tụ bù tự động).Việc đóng ngắt các cấp tụ bù bằng tay không chính xác và không kịp thời, vì người vận hành phải dựa vào quan sát đồng hồ đo hoặc kinh nghiệm để ra quyết định, gây mất công. Mặc dù một số ít đơn vị vẫn chọn cách này để giảm chi phí đầu tư thiết bị, nhưng đây không phải là giải pháp tối ưu.
Bù tự động là phương pháp chủ đạo hiện nay, được hầu hết các đơn vị sử dụng. Ưu điểm là bộ điều khiển tự động đo và tính toán lượng công suất cần bù để quyết định đóng ngắt bao nhiêu cấp tụ bù cho phù hợp. Ngoài ra, bộ điều khiển còn có chế độ đóng ngắt luân phiên các cấp tụ bù, ưu tiên đóng các tụ bù ít sử dụng, giúp cân bằng thời gian sử dụng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Bộ điều khiển tự động có nhiều loại, từ 4 cấp đến 14 cấp. Đối với các hệ thống trung bình, thường chia từ 4 cấp tới 10 cấp. Hệ thống tủ tụ bù tự động tiêu chuẩn bao gồm:
- Vỏ tủ chiều cao 1m – 1.2m.
- Bộ điều khiển tụ bù tự động.
- Aptomat tổng bảo vệ.
- Aptomat nhánh bảo vệ từng cấp tụ bù.
- Contactor đóng ngắt tụ bù, kết nối với bộ điều khiển.
- Tụ bù.
- Các thiết bị phụ: đồng hồ đo Volt, Ampe, đèn báo pha…
Tủ tụ bù tự động giúp tiết kiệm điện và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Đối với cơ sở sản xuất lớn:
- Đặc điểm:
- Tổng công suất thiết bị lớn, từ vài trăm tới hàng nghìn kW.
- Thường có trạm biến áp riêng.
- Có thể có thiết bị sinh sóng hài, cần biện pháp lọc sóng hài để bảo vệ tụ bù.
- Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:
Sử dụng hệ thống bù tự động chia nhiều cấp, gồm các tụ bù công suất lớn. Nếu hệ thống có nhiều thiết bị sinh sóng hài lớn, cần lắp cuộn kháng lọc sóng hài để bảo vệ tụ bù, tránh gây cháy nổ.
Công thức tính dung lượng tụ bù
Để chọn tụ bù phù hợp cho một tải, cần biết công suất P của tải và hệ số công suất Cosφ (cos phi) của tải đó:
Giả sử công suất của tải là P. Hệ số công suất của tải trước khi bù là Cosφ1 → φ1 → tgφ1 (Cosφ1 nhỏ, tgφ1 lớn). Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 → φ2 → tgφ2 (Cosφ2 lớn, tgφ2 nhỏ).
Công suất phản kháng cần bù là Qb = P*(tgφ1 – tgφ2).
Ví dụ: Công suất tải là P = 100 (kW). Hệ số công suất trước khi bù là cosφ1 = 0.75 → tgφ1 = 0.88. Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 = 0.95 → tgφ2 = 0.33.
Vậy công suất phản kháng cần bù là Qb = P*(tgφ1 – tgφ2) = 100*(0.88 – 0.33) = 55 (kVAr).
Cách kiểm tra dung lượng tụ bù
-
Sử dụng đồng hồ vạn năng KYORITSU hoặc FLUKE: Nối tắt 2 pha, đo pha còn lại với 2 pha nối tắt, giá trị đọc được chia đôi thì được dung lượng 1 pha ghi trên nhãn. Tiếp tục lần lượt với các cặp cực còn lại để được dung lượng 3 pha. Thông thường các hãng sẽ có thông số như sau? Khi đó, cần quan tâm đến µF.
- Ưu điểm: Chính xác.
- Nhược điểm: Cần đồng hồ chuyên dụng.
-
Kiểm tra tụ bù bằng ampe kềm: Đo dòng điện lúc tụ vận hành. Đây là cách đo gián tiếp khá chính xác và dễ thực hiện. Điều kiện để phép đo có độ tin cậy cao là đo lúc điện áp trong phạm vi cho phép. So sánh dòng điện vận hành với dòng điện định mức để đánh giá chất lượng tụ. Thông thường, khi tụ sử dụng lâu ngày, dòng điện này sẽ giảm dần.
- Ưu điểm: Đơn giản.
Cách lựa chọn tụ bù
Việc chọn loại tụ bù nào để mang lại hiệu quả tốt nhất cho hệ thống và tiết kiệm chi phí là một vấn đề được nhiều khách hàng quan tâm. Đây là một câu hỏi quan trọng trong bài toán thiết kế hệ thống bù công suất phản kháng. Để chọn được loại tụ bù phù hợp, cần hiểu rõ đặc thù của hệ thống điện của từng đơn vị, từ đó đưa ra quyết định:
- Điện áp nào là phù hợp: Tụ 415V, 440V,…?
- Tụ khô hay tụ dầu?
- Nên chọn hãng sản xuất tụ bù nào tốt nhất hiện nay?
Nếu bạn vẫn còn băn khoăn về việc lựa chọn tụ bù chất lượng với giá cả hợp lý, hãy gọi ngay 0988.543.345 để được tư vấn miễn phí. Hoặc xem bảng giá tụ bù tại đây.
CÁC TIN KHÁC:
- Hồ quang điện là gì? Ứng dụng và tác hại của hồ quang điện
- Điện trở là gì? Ký hiệu, phân loại, nguyên lý, ứng dụng của điện trở
- Dây điện và cáp điện cách phân biệt
- Dây điện lõi nhôm So sánh dây điện lõi đồng và lõi nhôm
- Cáp ngầm trung thế là gì? Đặc điểm cấu tạo, tiêu chuẩn cáp ngầm trung thế
- Dây cáp điện CXV Cadivi là gì? Ứng dụng của dây cáp điện CXV
- Thiết bị điện tử là gì?
- Hướng dẫn lựa chọn dây dẫn điện trong nhà
- Điện dân dụng là gì?
- Dây trung tính là gì? Dây mass là gì? Dây mát là gì? Có tác dụng gì? Nó có điện không?
- Dây nóng dây nguội là gì? Ký hiệu dây nóng dây nguội
- Cáp điện ngầm là gì?