tủ tụ bù

THIẾT KẾ, THI CÔNG VÀ LẮP ĐẶT TỦ TỤ BÙ

TỦ TỤ BÙ

 

Tại Sao Chúng Ta Nên Lắp Tủ Tụ Bù?

Theo  thông tư 15/2014/TT ban hành ngày 28/5/2014 của Bộ Công thương quy định về mua, bán công suất phản kháng có nội dụng như sau: “Bên mua điện có công suất sử dụng cực đại đăng ký tại hợp đồng mua bán điện từ 40kW trở lên và có hệ số công suất Cos j < 0.9 phải mua công suất phản kháng” bằng việc trả cho điện lực toàn bộ số tiền phạt do không đạt công suất cos φ. Hiện tại đồng hồ điện lắp cho các nhà máy đều hiển thị 3 loại công suất: công suất thực P (kW), công suất phản kháng Q (Kvar ) và công suất biểu kiến S (Kva). Tiền mà doanh nghiệp thường bị phạt chính là tiền mua điện năng phản kháng. Đối với hộ dân thì tính tiền trên công suất P (kWh), còn với các doanh nghiệp do sản lượng tiêu thụ thường lớn nên phải trả thêm công suất phản kháng ( Kvar). Lắp đặt hệ thống Tủ Tụ Bù công suất cosφ để bù lại phần tiêu hao là cách giải quyết tốt nhất cho các doanh nghiệp. Bản chất của tủ tụ bù hạ thế giống như một máy phát điện, nhưng nó phát công suất phản kháng Q.

Hiểu được nổi lo của hầu hết các nhà quản lý hay cán bộ phụ trách kỹ thuật về điện tại các doanh nghiệp trên cả nước, nên chúng tôi muốn đồng hành cùng các quý doanh nghiệp để giải quyết vấn đề này. Công ty cổ phần cơ điện TEDCO với đội ngũ nhân viên và kỹ sư dày dặn kinh nghiệm trong nhiều năm, khả năng làm việc năng động, linh hoạt chúng tôi tự hào là một trong những nhà thầu điện hàng đầu trong lĩnh vực sữa chữa, thiết kế, thi công và lắp đặt hệ thống điện công nghiệp và đặc biệt là Tủ Tụ Bù. Chính nhờ điều này, trong những năm gần đây TEDCO luôn vinh dự trở thành sự lựa chọn của doanh nghiệp trong việc thi công và lắp đặt Tủ Tụ Bù.

Nguyên nhân của tổn thất điện áp khi không sử dụng Tủ Tụ Bù:

Có hai nguyên nhân dẫn tới tổn thất điện áp là do công suất tác dụng và do công suất phản kháng. Nguyên nhân thứ nhất thì chúng ta không xử lý được. Nhưng nguyên nhân thứ hai do công suất phản kháng thì chúng ta hoàn toàn có thể giảm được. Nên khi lắp Tủ Tụ Bù vào sẽ bù lại quãng đường do chúng ta kéo xa. Giúp các thiết bị, động cơ khi khởi động đủ công suất không bị nóng hay cháy.

Dòng điện chạy trên đường dây gồm 2 thành phần tác dụng và phản kháng. Nếu ta bù ở cuối đường dây thì dòng phản kháng sẽ giảm. Chính vì thế ta có thể cho đường dây tải thêm dòng tác dụng, rất chi là đơn giản.

Ngoài các tác dụng trên thì chúng ta không thể nhắc tới tác dụng của Tủ Tụ Bù hạ thế đối với máy biến áp. Nó giúp bù công suất phản kháng giúp tăng công suất thực máy biến áp.

 

tủ tụ bù

(Hình tủ tụ bù)

Tủ Tụ Bù là thiết bị điện có chức năng chính là nâng cao hệ số công suất cosφ qua đó giảm công suất phản kháng (công suất vô công) nhằm giảm tổn thất điện năng tiết kiệm chi phí. Tủ Tụ Bù  công suất phản kháng thông thường bao gồm các Tụ bù điện mắc song song với tải, và có một thiết bị đóng cắt Contactor để điều khiển. Tủ Tụ Bù  được dùng cho các hệ thống điện sử dụng các phụ tải có tính cảm kháng cao, sử dụng các Contactor để thay đổi số lượng tụ bù vào vận hành, quá trình thay đổi này có thể điều khiển bằng chế độ tự động hoặc bằng tay.

Có hai phương thức bù tụ chính là :

Bù tĩnh ( bù nền) : bố trí bù gồm một hoặc nhiều tụ tạo nên lượng bù không đổi. việc điều khiển có thể thực hiện bằng:

  • Bằng tay: dùng CB hoặc LBS ( load – break switch )
  • Bán tự động: dùng contactor
  • Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải.
  • Ưu điểm: đơn giản và giá thành không cao.
  • Nhược điểm :khi tải dao động có khả năng dẫn đến việc bù thừa.Việc này khá nguy hiểm đối với hệ thống sử dụng máy phát.

Vì vậy, phương pháp này áp dụng đối với những tải ít thay đổi.

 

  • Bù động ( sử dụng bộ tụ bù tự động) :sử dụng các bộ tụ bù tự động, có khả năng thay đổi dung lượng tụ bù để đảm bảo hệ số công suất đạt được giá trị mong muốn.
  • Ưu điểm :không gây ra hiện tượng bù thừa và đảm bảo được hệ số công suất mông muốn.
  • Nhược điểm :chi phí lớn hơn so với bù tĩnh.

Vì vậy, phương pháp này áp dụng tại các vị trí mà công suất tác dụng và công suất phản kháng thay đổi trong phạm vi rất rộng. 

 

Nguyên lý hoạt động của Tủ Tụ Bù là đo độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện nếu nó nhỏ hơn giá trị cài đặt (thường là 0.95) để tự động đóng cắt tụ bù cho đến khi đạt được trị số như yêu cầu và giữ hệ số công suất quanh giá trị cài đặt. Tủ tụ bù có thể đặt trong nhà hoặc ngoài trời, có thể hoạt động kết hợp với tủ phân phối tổng MSB hay lắp đặt độc lập. Bộ điều khiển tụ bù được lập trình thông minh để tối ưu quá trình đóng cắt các tụ bù phù hợp với nhu cầu cụ thể của các ứng dụng. Có các phương thức và phương pháp bù như: bù nền, bù ứng động, bù tập trung, bù theo nhóm, bù riêng…

 

bên trong tủ tụ bù
Hiện nay, Tủ Tụ Bù thường sử dụng 2 loại Tụ bù điệntụ dầutụ khô. Tụ bù được chia thành nhiều loại dung lượng khác nhau, phổ biến từ 5 ÷ 50 kVAr. Thành phần chính là Tụ bù điện, Tủ Tụ Bù còn có thể được lắp thêm cuộn kháng lọc sóng hài để tăng tính ổn định của hệ thống điện và bảo vệ tụ điện. Các cuộn kháng lọc sóng hài được chế tạo phù hợp với tính chất sóng hài của mạng điện gồm các loại cuộn kháng 6%, 7%, 14%.(hình bản vẽ tủ tụ bù)

Khi vận hành ở chế độ tự động, bộ điều khiển trung tâm của tủ sẽ tự động nhận biết lượng công suất cần bù để đưa tín hiệu đóng cắt các tụ bù hòa vào hệ thống lưới điện, có khoảng từ 4 ÷ 14 cấp, mỗi cấp sẽ ghép với 01 thiết bị đóng cắt Contactor.

Vị trí đặt tụ bù trong mạng điện phân phối:

  • Đặt tù bù ở phía cao áp
  • Đặt tụ bù tại thanh cái hạ áp của Trạm Biến Áp
  • Đặt tụ bù tại tủ động lực
  • Đặt tụ bù tại cực của các động cơ

 

Ảnh hưởng của tụ bù tới máy phát điện :

Trong trường hợp bù chungtụ bù nằm trên đường cung cấp ra tải của máy phát điện. Khi mất điện lưới, máy phát sẽ hoạt động và cấp điện cho tải. Tuy nhiên ban đầu các phụ tải mô tơ được đóng điện nên phụ tải chính chỉ là bộ tụ điện và một vài phụ tải nhỏ khác

Phụ tải của máy phát điện lúc này mang tính điện dung (tương tự như trường hợp bù quá mức nói trên).

Điện dung này kết hợp với điện cảm của stator của máy phát điện tạo nên một mạch dao động LC.

Sinh ra các dao động điện áp với tần số cộng hưởng nào đó. Điều này sẽ gây ra một số ảnh hưởng nguy hiểm như sau :

Điện áp ra của stator bị dao dộng hoặc bị méo sóng. Nên AVR không thể khắc phục hoàn toàn sự dao động này do nguồn nuôi AVR cũng chính là nguồn bị dao động. Vì vậy, đôi khi dẫn đến hiện tượng máy phát khó khởi động.

Có thể gây ra hiện tượng quá áp trên tụ bù. Điều này có thể gây nổ các bộ tụ bù do tụ là phần tử rất nhạy cảm với điện áp.

Với máy biến áp thì điện cảm của phần lưới vô cùng nhỏ (trừ trường hợp lưới điện vùng xa…) và công suất nguồn gần như vô hạn nên các dao động này không phát sinh và không tự khuyếch đại lên được.

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 nên không cần lọc sóng hài.

Công suất phản kháng thấp.

Trong trường hợp này tiền phạt Cos j  hàng tháng chỉ khoảng vài trăm nghìn đồng nếu chi phí lắp đặt Tủ Tụ Bù cao quá thì mặc dù tiết kiệm điện nhưng không mang lại hiệu quả kinh tế.

Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:

Đối với nhu cầu cần bù công suất phản kháng thấp để tiết kiệm chi phí chỉ cần dùng phương pháp bù tĩnh (bù nền). Tủ tụ bù có cấu tạo rất đơn giản, gọn nhẹ và chi phí vật tư ở mức thấp nhất. Thiết bị gồm có:

  • 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 có thể tiết kiệm hàng trăm nghìn 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 nên 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:

Đối với trường hợp này không thể dùng phương pháp bù tĩnh (cố định) 1 lượng công suất thường xuyên mà cần phải chia ra nhiều cấp tụ bù. Có 2 cách là bù thủ công (đóng ngắt các cấp tụ bù bằng tay) và bù tự động (sử dụng bộ điều khiển tụ bù tự động).

Đóng ngắt các cấp tụ bù bằng tay không chính xác và không kịp thời do người vận hành dựa vào quan sát đồng hồ đo hoặc theo kinh nghiệm để ra quyết định. Cách này rất mất công khi vận hành. Trong thực tế vẫn có một số ít đơn vị chọn cách này để giảm chi phí đầu tư thiết bị nhưng đây không phải là cách nên áp dụng.
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 có chế độ đóng ngắt luân phiên các cấp tụ bù ưu tiên đóng các tụ bù ít sử dụng để cân bằng thời gian sử dụng của tụ bù và thiết bị đóng cắt sẽ 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 gồm có:

  • 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 được kết nối với bộ điều khiển.
  • Các thiết bị phụ: đồng hồ đo Volt, Ampe, đèn báo pha,…
    Tủ tụ bù tiết kiệm điện
  • 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 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 trong hệ thống có nhiều thiết bị sinh sóng hài lớn thì cần phải lắp cuộn kháng lọc sóng hài để bảo vệ tụ bù tránh gây cháy nổ tụ bù.

Phân loại tụ bù:

Tụ bù trung thế :

Tụ trung thế được cách điện bằng dầu ở thị trường Việt Nam thường dùng cho điện áp 6.6kV, 7.2kV, 22kV, 35kV. Có 2 loại 1P 2 sứ và 3P 3 sứ dung lượn từ 50kVAR đến 500kVAR. Đây là sử dụng bù cho hệ thống điện lớn chi phí đầu tư và lắp mới lớn đi kèm với VCB trung thế và Contactor trung thế. Do có số lượng bù trung thế ít. Các hãng sản xuất được tụ bù trung thế cũng ít.

Tụ bù hạ thế: được phân thành 2 loại cơ bản là tụ bù cách điện dầutụ bù cách điện giấy.

(hình tủ tụ bù hạ thế)

 

tụ bù hạ thế
Tụ bù khô là loại bình tròn dài. Ưu điểm là nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ dễ lắp đặt, thay thế, chiếm ít diện tích trong tủ điện. Giá thành thường thấp hơn tụ dầu. Tụ bù khô thường được sử dụng cho các hệ thống bù công suất nhỏ, chất lượng điện tương đối tốt. Tụ khô có dung lượng từ 2.5kVAR đến 50kVAR và có tụ 1P và 3P. Tại thị trường việt nam phổ biến là tụ khô 440V.

 

tụ bù khô

( Hình tủ tụ bù khô)

Tụ bù dầu là loại bình chữ nhật (cạnh sườn vuông hoặc tròn). Ưu điểm là độ bền cao hơn. Tụ dầu thường được sử dụng cho tất cả các hệ thống bù. Đặc biệt là các hệ thống bù công suất lớn, chất lượng điện xấu, có sóng hài (dùng kết hợp với cuộn kháng lọc sóng hài). Tụ bù dầu phổ biến trên thị trường Việt Nam có các giải công suất bù 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50kVAr và điện áp 415V.

 

tụ bù dầu
(Hình tủ tụ bù dầu)

Lắp đặt loại Tủ Tụ Bù nào để mang lại hiệu quả tốt nhất cho hệ thống và tiết kiệm chi phí là vấn đề băn khoăn của rất nhiều doanh nghiệp. Để chọn được loại tụ bù phù hợp cần hiểu rõ đặc thù của hệ thống điện từng đơn vị từ đó quyết định lựa chọn. Quý doanh nghiệp vui lòng liên hệ để được tư vấn chi tiết.

Chúng tôi rất vui và vinh hạnh khi được quý doanh nghiệp lựa chọn để đồng hành.

Bạn có thể quan tâm:

  1. Thiết kế tủ tụ bù hạ thế

  2. Thi công tủ tụ bù

  3. Nhà thầu cơ điện thi công tủ tụ bù

  4. Tìm Nhà Thầu Thi Công Điện

  5. Thiết kế Và Thi Công Thang Máng Cáp

TEDCO DỰ ÁN