Chọn cấu tạo tụ bù loại nào để mang lại hiệu quả tốt nhất cho hệ thống và tiết kiệm chi phí là vấn đề băn khoăn của rất nhiều khách hàng. Đây là câu hỏi rất 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 cấu tạo tụ bù của hệ thống điện từng đơn vị từ đó quyết định lựa chọn. Hiểu được khách hàng muốn gì, cần gì nên nhà thầu điện tedco đã viết bài viết sau nhằm cung cấp những thông tin cần thiết cho quý khách hàng biết về cấu tạo tụ bù.

Tụ bù là gì?

Tụ bù là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện (điện môi), tụ có tác dụng tích và phóng điện trong mạch điện.
Tụ bù là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ bù ở một hiệu điện thế nhất định gọi là điện dung của tụ bù. Nó được xác định bằng thương số giữa điện tích của tụ bù và hiệu điện thế giữa hai bản của nó (C=Q/U).

Công thức tính dung lượng tụ bù do nhà thầu điện tedco cung cấp như sau:

Để chọn tụ bù cho một tải nào đó thì ta cần biết công suất P của tải đó và hệ số công suất Cosφ (cos phi) của tải đó, sau đây là công thức tính tụ bù:

Giả sử ta có công suất của tải là P.

Hệ số công suất của tải là Cosφ1 → φ1 → tgφ1 (trước khi bù, cosφ1 nhỏ còn tgφ1 lớn).

Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 → φ2 → tgφ2 (sau khi bù, cosφ2 lớn còn tgφ2 nhỏ).

Công suất phản kháng cần bù là Qb = P*(tgφ1 – tgφ2).

Ví dụ ta có 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).

Qb = 100*(0.88 – 0.33) = 55 (kVAr).

>>> Thiết kế tủ điện động lưc

Cấu tạo tụ bù:

Cấu tạo tụ bù có thể được đấu nối trực tiếp vào hệ thống điện song song với tải để bù công suất phản kháng. Cách cấu tạo tụ bù này gọi là bù tĩnh hay bù nền. Tuy nhiên cách bù này rất ít được sử dụng và chỉ có thể bù cho các hệ thống nhỏ vài chục kW.

Cấu tạo tụ bù, phân loại tụ bù: 

Thường là loại tụ giấy ngâm dầu đặc biệt, gồm hai bản cực là các lá nhôm dài được cách điện bằng các lớp giấy. Toàn bộ được cố định trong một bình hàn kín, hai đầu bản cực được đưa ra ngoài.

Phân loại theo cấu tạo, phân loại theo điện áp.

Trước hết chúng ta tìm hiểu về phân loại theo cấu tạo: phân loại theo cấu tạo có 2 loại: Tụ bù khô và Tụ bù dầu.

Thứ 1: Tụ bù khô là loại bình tròn dài. Ưu điểm là nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ dễ lắp đặt, thay thế, chiếm ít không gian 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 phổ biến trên thị trường Việt Nam có các giải công suất bù 10kVAr, 15kVAr, 20kVAr, 25kVAr, 30kVAr. Một số hãng có loại nhỏ 2.5kVAr, 5kVAr và loại lớn 40kVAr, 50kVAr.

Thứ 2: 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 10kVAr, 15kVAr, 20kVAr, 25kVAr, 30kVAr, 40kVAr, 50kVAr.

Phân loại theo điện áp: Tụ bù hạ thế 1 pha, Tụ bù hạ thế 3 pha, Tụ bù trung thế:

• Tụ bù hạ thế 1 pha: Có các loại điện áp 230V, 250V.
• Tụ bù hạ thế 3 pha: Có các loại điện áp 230V, 380V, 400V, 415V, 440V, 525V, 660V, 690V, 720V, 1100V. Phổ biến nhất là Tụ bù 3 pha 415Vvà Tụ bù 3 pha 440V. Tụ bù 415V thường được dùng trong các hệ thống điện áp ổn định ở 380V và không bị ảnh hưởng của sóng hài. Tụ bù 440V thường sử dụng trong các trường hợp điện áp cao từ 400V, các hệ thống có sóng hài cần lắp cùng với cuộn kháng lọc sóng hài.

Sử dụng tụ bù sẽ giúp tiết kiệm điện:

Trong hệ thống điện sản xuất và điện sinh hoạt sử dụng nhiều thiết bị cảm kháng như động cơ, biến áp,… các thiết bị đó không những tiêu thụ công suất hữu công P (kW) = S*Cosφ mà còn tiêu thụ một lượng lớn công suất vô công Q (kVAr) = S*Sinφ gây tổn hao cho hệ thống điện. Trong đó φ (đọc là phi) là góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp. Thành phần công suất phản kháng làm cho tổng công suất truyền tải trên đường dây tăng lên gây tổn hao, quá tải, sụt áp,… Tổng công suất S (kVA) = P + iQ hay {\displaystyle S={\sqrt {P^{2}+Q^{2}}}} (xem thêm bài viết Công suất phản kháng).

Lắp đặt tụ bù là giải pháp để giảm công suất phản kháng. Đảm bảo cosφ luôn cao hơn 0.9 sẽ không bị phạt tiền. Trong thực tế cosφ thường được cài đặt ở ngưỡng 0.95. Tùy theo từng đơn vị sử dụng điện khi lắp tụ bù có thể tiết kiệm được vài chục % tiền điện hàng tháng do không bị phạt tiền cosφ. Lắp tụ bù không những tiết kiệm tiền điện do không bị phạt mà còn giảm được tổn hao trên đường dây, tiết kiệm một phần chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống điện như dây dẫn, thiết bị đóng cắt bảo vệ, máy biến áp.

Nhà thầu điện tedco chuyên cung cấp lắp đặt các tụ bù tiết kiệm điện tốt nhất hiện nay, với cấu tạo tụ bù giúp tiết kiệm điện bạn đang có nhu cầu sử dụng tụ bù hãy liên hệ với nhà thầu điện tedco. Với đội ngũ kỹ sư chuyên nghiệp, làm việc tỉ mỉ cẩn thận, chúng tôi đảm bảo mang đến cho quý khách hàng một tụ bù tốt nhất.

Hãy liên hệ với chúng tôi qua địa chỉ sau:

Công ty Cổ Phần TEDCO Việt Nam

Địa chỉ: 18 Đường số 2, Phường Linh Chiểu, Quận Thủ Đức, TP. HCM

Nhà Xưởng: 57/5 Tô Vĩnh Diện, P.Đông Hòa , TX. Dĩ An , T.Bình Dương.

Hotline: 090.799.5936 (Mr. Hải)

Điện Thoại: 0274.246.1550

Website: Nhà Thầu Cơ Điện | Nhà Thầu Điện | Máng Cáp

Hiện nay phần lớn doanh nghiệp hay cơ sở sản xuất bị phạt về phạt tiền về quy định của ngành điện lực do vi phạm Cosφ thấp hơn 0.9. Đây là vấn đề khá nhức nhói trong các năm qua tuy nhiên nó đã được xử lý bằng cách khi doanh nghiệp hay cơ sở sản xuất thiết lập tụ bù điện. Không những tránh được việc bị phạt mà còn giúp giảm một số tiền khá đáng kể khi lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện. Vậy tụ bù là gì thì hãy xem hết bài viết để hiểu rõ hơn và biết cách lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện

Tụ bù là gì

Tụ bù được xem như là một hệ hai vật dẫn được đặt gần nhau, ngăn cách nhau bởi một lớp cách điện hay còn gọi là điện môi, có tác dụng tích với phóng điện trong mạch điện. Ngoài ra, đại lượng đặc trưng  cho khả năng tích điện của tụ ở một hiệu điện thế nhất định còn được gọi là diện dung của tụ bù. Bên cạnh đó còn được xác định bằng công thức là (C=Q/U) trong đó C là tụ bù còn Q là điện tích và U là hiệu điện thế.

Tụ bù còn được dùng với mục đích bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cos phi để đảm bảo hiệu quả tốt nhất của hoạ động lưới điện nhằm tránh bị phạt tiền theo quy đinh của ngành Điện Lực ở trong hệ thống điện. Nếu bạn muốn tiết kiệm điện tốt nhất cho đơn vị thì có cách là lắp đặt tụ bù.

Nó còn được coi như là thành phần chính trong tủ điện bù công suất phản kháng bên cạnh các thiết bị khác nhằm đảo bảo được rằng tụ bù sẽ hoạt động thông minh, an toàn và ổn định như: Thiết bị đóng cắt, bảo vệ, bộ điều khiển tụ bù,…

Lưu ý: Hiện nay thì ngoài tên gọi tụ bù ra thì nó còn có một số tên khác như: tụ bù điện, tụ bù tiết kiệm điện, tụ bù công suất phản kháng.

Cấu tạo và cách sử dụng của tụ bù điện

Cấu tạo

Tụ bù điện này có cấu tạo là loại giấy ngâm dầu đặc biệt trong đó gồm 2 bản cực là các lá nhôm dài được cách điện bằng các lớp giấy. Tất cả đã được cố định trong một bình hàn kín và 2 đầu bản cực được đưa ra ngoài

Cách sử dụng

Có thể sử dụng dễ dàng bởi tụ bù có thể tiến hành đấu nối trực tiếp vào hệ thống điện song song vởi tải điện nhằm mục đích bù công suất phản kháng. Còn được gọi là bù nền hay bù tĩnh. Cách dùng này phù hợp cho các hệ thống điện nhỏ chỉ từ vài chục kW nên nó rất ít được sử dụng. Ngoài ra các hệ thống lớn thì sử dụng điện tủ bụ điền tự đồng vì nhiều ưu điểm khác nhau. Và cách sử dụng đơn giản thông qua Contactor để đóng ngắt các cấp tụ.

Phân loại và tụ bù tiết kiệm điện tốt nhất

Tụ bù được phân loại dựa trên cấu tạo và điện áp

Phân loại dựa trên cấu tạo: Gồm 2 loại tụ bù khô và tụ bù dầu

• Tụ bù khô: Đây là loại bình tròn dài. Lợi thế là nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ dễ lắp đặt, chiếm ít diện tích trong tủ điện. Ngoài ra giá cả còn thấp hơn tụ dầu. Thường được sử dụng ở các hệ thống bù công suất nhỏ, chất lượng điện tương đối tốt. Các loại tụ bù khô hiện đang phổ biến trên thị trường Việt Nam có các công suất như 10, 15, 20, 25, 30kAr. Bên cạnh đó một số hãng còn có loại nhỏ 2.5, 5kVar và loại lớn là 40, 50kVAr.
• Tụ bù dầu: Loại hình chữ nhật cạnh là sườn vuông hoặc tròn. Có ưu điểm là độ bền khá cao bên cạnh đó thì tụ dầu còn được sử dụng cho mọi hệ thống bù. Chủ yếu là các hệ thống bù công suất lớn nhưng chất lượng điện xấu, có sóng hải. Hiện nay tụ bù dầu phổ trên Việt Nam có các công suất bù như 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50kVAr.

Phân loại dựa trên điện áp: Gồm 2 loại là tụ bù hạ thế 1 pha và tụ bù hạ thế 3 pha

• Tụ bù hạ thế 1 pha: Có các loại điện áp 230V, 250V
• Tụ bù hạ thế 3 pha: Bao gồm các loại điện áp sau: 230, 380, 400, 415, 440, 525, 660, 690, 720, 1100V. Được ưa chuộng nhất vẫ là 2 loại điện áp 415V và 440V bởi vì tụ bù 415V được sử dụng thường xuyên trong các hệ thống điện áp tương đối ổn định ở điện áp chuẩn ở mức 380V. Và tụ bù 440V được sử dụng nhiều ở điện áp cao hơn điện áp chuẩn.

Lưu ý: Các hệ thống sóng hài cần được lắp kèm với cuộn kháng sóng hài

Tụ bù tiết kiệm điện

Tụ bù tiết kiệm điện là bởi trong hệ thống điện sinh hoạt thì điện sản xuất được 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=S*Cosφ) nó còn tiêu thụ thêm một lượng lớn công suất vô công Q=S*Sinφ) gây tiêu tốn cho hệ thống điện. Thành phần của công suất phản kháng này làm cho tổng công suất truyền tải trên đường dây tải tiện tăng cao điều đó gây ra nguyên nhân chính.

Khi đó công suất phản kháng càng lớn thì Cosφ càng nhỏ mà trong quy định của điện lực Cosφ luôn luôn đạt thấp nhất là 0.9 nếu thấp hơn số này thì các đơn vị sử dụng điện chắc chắc sẽ bị phạt tiền. Muốn giảm được công suất phảng kháng thì cần phải sử dụng tụ bù, nhờ tụ bù này nên Cosφ luôn cao hơn 0.9. Ngoài ra lắp đặt tụ bù không những giúp Cosφ cao hơn 0.9 mà còn giúp làm giảm hao tổn đường dây. Kết quả là tiết kiệm điện cho chi phí đầu tư hệ thống.

Samwha và nuintek là 2 loại tụ bù tiếm kiệm điện tốt nhất.

Cách lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện

Muốn lặt đặt được tụ bù tiết kiệm điện thì cần phải biết một số mẹo và phụ thuộc vào quy mô doanh nghiệp cũng như nhu cầu sử dụng mà bạn sẽ có cách lắp đặt phù hợp nhất. Chẳng hạng như sau:

Cơ sở sản xuất quy mô nhỏ

Ở các cơ sở sản xuất quy mô nhỏ thông thường có nhu cầu bù công suất phản kháng thấp hơn. Nếu muốn tiết kiệm điệm thì các cơ sở này chỉ cần sử dụng bù tĩnh hay còn gọi là bù nền. Tụ bù tiết kiệm điện có công suất phản kháng thấp và khối lượng nhỏ cùng với cấu tao đơn giản, gọn gàng, chi phí thấp. Cấu toạ của thiết bị bao gồm:

• Kích thước vỏ tủ 500x350x200mm.
• Một aptomat bảo vệ cho tụ bù và giúp người dùng dễ dàng thực hiện bở thao tác đơn giản là đóng ngắt bằng tay. Tuy nhiên nếu muốn đóng ngắt tụ bù luôn thì có thể kết hợp với cả Rơ le thười gian đối với những cơ sở làm việc trong ngày.
• Công suất nhỏ chỉ từ 2.5kVAr đến 10kVAr.

Ngoài ra thì có ưu điểm là chi phí lắp đặt thấp cũng như tiết kiệm được khá nhiều tiền. Cơ sở sản xuất sau khi lắp tụ bù tiết kiệm điện có thể giảm lên đế vài triệu tiền mỗi tháng.

Cơ sở sản xuất quy mô trung bình

Hiện nay các cơ sở sản xuất quy mô trung bình này có tổng công suất tiêu thụ điện năng khá cao rơi vào khoảng vài trăm kW trên thị trường. Các thiết bị được sử dụng để sinh ra sóng hài tuy nhiên thì ở mức thấp nên không cần đến bộ lọc sóng hài. Công suất phản kháng lên đến vài chục hay thậm chí vài trăm kVAr. Lúc đó nếu mà Cosφ thấp hơn 0.9 thì khả năng cao cơ sở bị phạt khoảng vài triệu hay lên đến chục triệu đồng vì vi phạm quy định trong điện lực.

Vậy nên lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện là giải pháp tối ưu nhất cho công ty sản xuất quy mô trung bình và cách lắp đặt như sau: Không thể dùng đủ bù tĩnh mà nên chia ra thành nhiều cấp tụ để bù điện cho hệ thống. Có 2 cách để lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện này là tụ bù tự động sử dụng với bộ điều khiển tự động và tụ bù thủ công thực hiện các việc đóng ngắt bằng tay.

Tuy nhiên nhược điểm của tụ bù đóng ngắt bằng tay thì không chính xác và không đảm bảo được tính kịp thời do nó được thực hiện bằng người sử dụng dựa vào kinh nghiệm và quan sát đồng hồ để đưa ra quyết định. Hơi mất công sức cho cách làm này khi vận hành vậy nên hiện nay rất ít doanh nghiệp sử dụng loại này cho cơ sở của mình.

Đa số các doanh nghiệp đều lựa chọn tụ bù tự động với ưu điểm chính là sử dụng được bộ điều khiển tự động để đo lường và tính toán được công suất cần bù để dễ dàng thực hiện nhiệm vụ đóng ngắt tụ bù tiết kiệm điện đúng thời điểm và kịp thời. Bên cạnh đó nó còn cho phép đóng ngắt luân phiên và có sự ưu tiên đóng ngắt với các tụ bù không sử dụng nhiều. Nhờ vậy mà tụ bù được cân bằng thời gian và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

Bộ điều khiển tự động này còn được chia ra nhiều loại như từ 4 cấp đến 14 cấp. Trong hệ thống với các cơ sở quy mô trung bình thường dùng loại từ cấp 4 đến 10 cấp. Bên cạnh đó còn có tiêu chuẩn và bao gồm cấu tạo như: Vỏ tủ chiều cao 1m-1.2m, Aptomat tổng bảo vệ, tụ bù, bộ điều khiển tụ bù tự động, Apomat nhành bảo vệ từng cấp tụ bù và Contac tor đóng ngắt tụ bù kết nối với điều khiển. Ngoài ra tủ tụ bù điện tự động còn có cá thiết bị phụ: đồng hồ đo Volt, Ampe, đèn báo pha,…

Cơ sở sản xuất quy mô lớn

Ở những cơ sở này thì sử dụng công suất khoảng từ vài trăm lên đến vài nghìn kW bên cạnh đó họ còn 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 tối ưu nhất là sử dụng tụ bù tiết kiệm điện và trong trường hợp này thì nên dùng hệ thống bù tự động, được chia thành nhiều cấp tụ bù với công suất lớn.

Chú ý: Nếu như trong hệ thống có sinh ra sóng hài lớn thì doanh nghiệp cần phải lắp đặt thêm cuộn kháng làm nhiệm vụ lọc sóng với mục đích là bảo vệ tụ bù hạn chế rủi ro cháy nổ.

Cách kiểm tra dung lượng và lựa chọn tụ bù

Cách kiểm tra

Bạn muốn kiểm tra dung lượng tụ bù thì cần phải sử dụng đồng hồ vnaj năng KYORITSU hay FLUKE để đo dung lượng tụ. Các thiết bị này sẽ thực hiện nối tắt 2 pha và đo pha còn lại với 2 pha nối tắt. Tiếp đến là giá trị đọc được chia đôi thì dụng lượng 1 pha được nhà sản xuất ghi trên nhãn dán thông tin sản phẩm. Cuối cùng là lần lượt với các cặp cực còn lại thì được dung lượng 3 pha. Tuy nhiên bạn phải có đồng hồ chuyên dụng mởi làm được như bù lại thì sẽ đo được tụ bù chính xác.

Ngoài ra bạn cũng có thể kiểm tra bằng Ampe kế, chúng sẽ kiểm tra tụ gián tiếp bằng việc đo dòng điện lúc tụ đang vận hành. Cách đo gián tiếp này khá chính xác và dễ thực hiện. Tuy nhiên muốn phép đo có độ chính xấc tốt thì cần phải đo lúc điện áp trong phạm vi cho phép. Từ dòng điện vận hành thì chúng ta sẽ so sánh với dòng điện định mức để đánh giá chất lượng tụ điện. Khi sử dụng càng lâu thì dòng điện sẽ càng giảm xuống nhưng bù lại là sự đơn giản.

Cách lựa chọn

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại tụ bù khác nhau tuy nhiên không biết loại nào mang lại hiệu quả cao nhất cho doanh nghiệp hay cơ sở sản xuất của bạn với mục đích là tiết kiệm chi phí. Vậy nên hãy tham khảo qua những cách sau đây:

• Hiểu rõ về đặc điểm của hệ thống điện của doanh nghiệp hay cơ sở sản xuất từ đó mới đưa ra được tiêu chí chọn tụ bù tốt nhất.
• Chọn những loại tụ bù có điện áp phù hợp bởi thị trường rất nhiều loại như 230V, 380V,…, 720V, 1100V. Phổ biến nhất là 400V và 440V.
•  Tụ khô dành cho công suất nhỏ và tụ dầu dành cho công suất lớn.
• Quan tâm đến hãng và chi phí. Đặc biệt là cần tìm hiểu kỹ các đơn vị cung cấp xem họ có uy tín không.

Tổng kết

Sau khi xem hết bài viết này bạn cũng đã hiểu rõ hơn tụ bù là gì. Vậy nên hãy chọn hay lắt đặt tụ bù tiết kiệm điện một cách tốt nhất nhé