Tù Bù Là Gì? Nó được Cấu Tạo Và Phân Loại Như Thế Nào? - EvnBamBo

Tụ bù là gì? Nó có cấu tạo như thế nào? Phân loại ra sao? Công dụng của tụ bù là gì? Cách lắp đặt như thế nào? Tụ bù có tiết kiệm điện hay không? Tính dung lượng tụ bù như thế nào?… Đây là những câu hỏi mà bất kỳ ai đang có ý đinh mua tụ bù đều tắc mắc. Tất cả những thông tin này sẽ được EvnBamBo giải đáp qua thắc mắc sau. Hãy cùng theo dõi để nắm rõ được những thông tin này ngay bây giờ nhé!

Tụ bù là gì?

Tụ bù là 1 thiết bị điện bao gồm 2 vật dẫn đặt gần nhau và chúng được cách nhau bởi điện môi. Nhiệm vụ của nó trong mạch là tích trữ điện năng và phóng điện. Để hiểu được tụ bù, ta có khái niệm điện dung. Điện dung được ký hiệu là C, đây là 1 đại lượng đặc trưng cho khả năng tích trữ điện điện. Nó được tính bằng điện tích chia cho hiệu điện thể của 2 đầu vật dẫn của nó.

Công thức tính điện dung: C = Q/U

Trong đó:

• C là điện dung
• Q: điện tích của tụ bù
• U: hiệu điện thế 2 đầu cực

Để đảm bảo được lưới điện hoạt động được 1 cách hiệu quả, tụ bù được lắp đặt để bù đắp công suất phản kháng đồng thời nâng công suất cos phi bên trong lưới điện. Lắp đặt tụ bù sẽ giúp cho chúng ta giảm được lượng điện năng tiêu thụ hàng tháng xuống tới mức tối thiểu, lên tới 20 – 30%. Trong tủ điện tụ bù, ngoài tụ bù ra thì còn có bộ điều khiển, công tắc, cuộn kháng, dụng cụ đo, màn hình hiển thị để có thể đảm bảo lưới điện hoạt động được ổn định và hệ thống bù hoạt động được ổn định thì không thể thiếu được những phần này. Ngoài ra, những tên gọi như tụ cosphi, cục bù công suất, bù công suất phản khác đều là những tên gọi khác của tụ bù.

Cấu tạo của tụ bù

Tụ bù có vỏ ngoài là dạng kính bằng kim loại hoặc nhựa. Đầu của tụ bù có 2 bản cực được đưa lên trên. 2 bản này thường là nhôm được nối kín bên trong hoặc được quấn bên ngoài với loại giấy ngâm dầu cách điện đặc biệt.

Để có thể đảm bảo cho lưới điện hoạt động một cách hiệu quả, tụ bù được lắp đặt để bù đắp với chông suất phản kháng đồng thời nâng công suất cos-phi bên trong lưới điện. Lắp đặt tụ bù sẽ giúp cho lượng điện năng tiêu thụ hàng tháng của chúng ta giảm tới mức tối thiểu, lên tới 20 – 30%. Trong tủ điện thì ngoài tụ bù ra thì còn có bộ điều khiển, công tắc, cuộn kháng, dụng cụ đo, màn hình hiển thị để đảm bảo cho lưới điện được ổn định và hệ thống bù hoạt động được ổn định thì không thể thiếu được những phần này.

Phân loại tụ bù điện

Có 1 vài tiêu chí có thể căn cứ để phân loại tụ bù

Dựa vào điện áp

Người ta chia tụ điện thành 2 loại là: tụ bù điện 1 pha và tụ bù điện 3 pha

• Tụ bù điện 1 pha có điện áp là 230 -250V, chúng thường được sử dụng trong các gia đình hoặc những nơi tiêu thụ ít điện năng
• Tụ bù điện 3 pha: tụ bù điện 3 pha được sử dụng cho nhiều loại điện áp khác nhau. Nhưng phổ biến nhất là loại điện áp 415V và 440V. Tụ bù điện được sử dụng cho 2 loại điện áp này thường sẽ được lắp đặt trong những hệ thống điện áp tương đối ổn định ở mức điện áp chuẩn. Tụ bù điện 3 pha được sử dụng nhiều trong những hệ thống điện lưới của những công trình xây dựng lớn như cao ốc, bệnh viện, chung cư hay sử dụng trong các nhà máy, khu công nghiệp,…

Dựa theo cấu tạo

Theo cấu tạo ta chia tụ bù thành 2 loại là tụ bù khô và tụ bù dầu

• Tụ bù khô: đây là loại tụ bù có hình tròn dài, tương đối nhỏ gọn và có thể lắp đặt dễ dàng. Tụ bù điện khô chiếm ít diện tích trong tụ điện. Nó thường được lắp đặt và sử dụng cho các hệ thống điện có công suất hoạt động nhỏ, chất lượng điện lưới tương đối tốt. Đặc biệt, tụ bù khô có giá thành tương đối thấp, phù hợp với nhiều đối tượng khách hàng.
• Tụ bù điện dầu: tụ bù điện dầu là loại tụ bù điện có hình chữ nhật, nó có độ bền cao hơn tụ bù khô. Tụ bù điện dầu được sử dụng cho tất cả những loại hệ thống điện, đặc biệt là hệ thống điện có công suất lớn, cần bù 1 lượng công suất có ích lớn.

Vì sao nên lắp đặt tụ bù

Trong sản xuất công nghiệp cũng như trong đời sống, người ta sử dụng nhiều thiết bị điện có cảm kháng cao như động cơ, những loại biến áp,… những thiết bị này, ngoài tiêu thụ điện để sử dụng ra còn có điện năng hao phú, gọi là công suất hữu công và công suất vô công (công suất phản kháng). Công suất hữu công được tính bằng công thức: P = S.Cosφ, công suất vô công: Q = S.Sinφ. Giữa điện áp và dòng điện thực ra có 1 góc lệch pha φ, đọc là phuy. Công suất phản kháng này làm tiêu hao điện năng vô ích đồng thời tăng tải cho toàn lưới điệu làm sụt áp, quá tải và lãng phí.

Tổng công suất được tính bằng công suất hữu công cộng với công suất vô công theo công thức:

S = P + iQ

Thông thường thì cos φ sẽ được tự động cài đặt ở mức 0.95%, lắp đặt tụ bù làm góc lệch pha này không bao giờ vượt quá 0.9, sẽ không bị phạt tiền điện. Lắp đặt tụ bù là giải pháp để giảm tiền điện (có thể lên tới 30%). Vậy câu hỏi đặt ra là, tại sao lắp đặt tụ bù lại giúp tiết kiệm điện?

Lắp đặt tụ bù sẽ giảm được góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện -> công suất phản kháng giảm, điều này có nghĩa là làm giảm được điện năng hao phí đồng thời tiết kiệm tiền điện.

Lắp đặt tụ bù là giải pháp giúp giảm thiểu chi phí đầu tư ban đầu và chi phí bảo trì, sửa chữa, thay thế. Đối với những loại động cơ hay máy móc cỡ lớn, việc khi động cơ khởi động hay chạy quá tải làm sụt áp trên toàn lưới làm việc là thường xuyên xảy ra. Khi lắp đặt, tổng công suất được giảm thì điện áp trên toàn lưới điện cũng giảm sẽ chống được sụt áp và quá tải. Hư hỏng máy móc sử dụng chung lưới điện đồng thời tốn kém tiền bảo trì, sửa chữa đường dây. Thực tế, khi có tụ bù trong lưới điện, chi phí ban đầu đầu tư cho đường dây, thiết bị đóng ngắt, biến áp không cần phải là loại quá tốt, làm giảm chi phí đầu tư ban đầu.

Ý nghĩa của Cosφ và bù công suất phản kháng

Ý nghĩa của Cosφ, ta cos S(KvA) là công suất biểu kiến, P(Kw) là công suất tiêu thụ và Q(KvAr) là công suất phản kháng. Cosφ này chính là tỉ số giữa công suất tiêu thụ và công suất biểu kiến

Cosφ = P/S

Thành phần Q trong công thức này chính là công suất phản kháng hay còn gọi là công suất tổn hao. Tổn hao nhiệt trên dây dẫn trong quá trình truyền tải và phân phối. Đây chính là thành phần công suất không có tác dụng gì trong việc vận hành máy móc của bạn. Thành phần  Q này cũng gồm 2 loại: 1 là đối với những máy phát và thiết bị mang tính cảm và mang tính chung cho hệ thống. Tạo ra được dòng điện vô công mang tính cảm và gây ra hiện tượng ngược pha, sụt áp đối với bộ nguồn và cả lưới điện. Nguyên nhân chính làm tăng thêm độ lớn của góc φ là thành phần điện áp này (hiểu nôm na là các nhiệt năng và từ trường hao phí trong quá trình vận hành hệ thống điện).

Do tổn hao công suất trong quá trình vận hành và truyền tải, buộc chúng ta cần giảm công suất vô công (tức là giảm độ lớn của Cosφ. Các nhà phân phối điện thì luôn muốn nâng cao Cosφ này lên để được tính thêm tiền điện.

P mà lớn thì Q phải nhỏ và ngược lại thì P nhỏ thì Q lớn. Giảm Q có nghĩa là nâng cao hệ số của công suất. Về  cung cấp và tiêu thụ thì điện năng tiêu thụ P là điện năng tiêu thụ thực, còn Q là cái chính mà chúng ta tốn tiền, Q nhỏ thì dòng tổn hao là nhỏ (công suất trao đổi giữa nguồn và tải có giá trị trung bình bằng 0 và không bị mất đi). Để cái thiện hệ số bù cho lưới thì buộc phải lắp 1 hệ thống tụ bù điện.

Tính toán tụ bù theo phụ tải

Bạn đang không biết nên chọn tụ bù ra sao để lắp đặt cho mạng lưới điện nhà mình? Nếu như lắp loại quá lớn thì sẽ tốn tiền, nhưng nếu lắp loại quá nhỏ thì sẽ không đảm bảo bù được công suất.

Do tổn hao công suất máy biến áp, tổn hao công suất phản kháng, để triệt tiêu hoàn toàn công suất vô công hao phí mà chúng ta vẫn phải trả tiền, chúng tôi xin giới thiệu đến các bạn cách tính toán tụ bù theo phụ tải đã được ứng dụng thành công trong thi công xưởng  :

Giả sử, chúng ta có 1 xưởng cần thi công gồm có

Máy biến áp 200 KvA

Tổng công suất( công suất đặc) S = 250KvA

Điện áp đặt vào là u = 10,04 kV.

Xưởng này xài động cơ 3 pha không đồng bộ và các thiết bị điện khác

Máy lạnh + đèn + động cơ 3 pha không đồng bộ

Thông thường, hệ số cosφ = 0.7 -> 0.8

Tiến hành tính công suất của tụ bù như sau:

Có nghĩa là chúng ta sẽ bù 54 KvAr để được Cosφ là 0.9

Các 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 phải lọc sóng hài
• Công suất phản kháng thấp

Trong trường hợp này thì tiền phạt cos phi hàng tháng chỉ khoảng vài trăm nghìn đồng nếu như chi phí lắp đặt tủ tụ bù cao quá thì cho dù chúng có tiết kiệm điện những cũng sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế

Giải pháp để lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện

Đối với nhu cầu cần bù công suất phản kháng thấp để tiết kiệm chi phí thì chỉ cần sử dụng 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 bao gồm:

• Vỏ tủ điện kích thức 500 x 350 x 200mm (thông số tham khảo).
• 1 aptomat bảo vệ tụ bù để đóng ngắt tụ bù bằng tay. Có thể kết hợp cùng Role thời gian để tự động đóng ngắt tụ bù theo thời gian làm việc trong ngày.
• 1 tụ bù có công suất nhỏ 2.5, 5, 10 kVAr.

Chi phí lắp đặt tụ bù khá tiết kiệm, chỉ khoảng vài triệu đồng nhưng nó giúp tiết kiệm được tới hàng trăm nghìn tiền điện mỗi tháng).

Đối với cơ sở sản xuất trung bình

Đặc điểm

• Tổng công suất tiêu thụ rơi vào khoảng vài trăm kW.
• Các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ nên không cần lọc sóng hài
• Công suất phản khảng vào khoảng từ vài chục cho tới vài trăm kVAr.
• Tiền phạt có thể từ vài triệu đồng lên tới chục triệu đồng mỗi 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 chỉ cần chia ra nhiều cấp tụ bù. Có 2 cách đó chính là bù thủ công (đóng ngắt và 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 do người vận hành dựa vào quan sát đồng hồ đo hoặc theo kinh nghiệm để ra quyết định. Cách này sẽ rất mất công khi vận hành. Trong thực tế thì vẫn có 1 vài đơn vị này để giảm chi phí đầu tư, thiết bị nhưng đây sẽ không phải là cách nên áp dụng.

Bù tự động là phương pháp chủ đạ hiện được hầu hết những đơn vị sử dụng. Ưu điểm của nó là bộ điều khiển tự động đo và tính toán lượng công suất cần bù để quyết định đóng ngắt bao nhiêu cung cấp tụ bù cho phù hợp. ngòa ra thì bộ điều khiển có chế độ đóng ngắt luân phiên các cấp tụ bù ưu tiên đóng những 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 của thiết bị.

Bộ điều khiển tự động có nhiều loại từ 4 cấp tới 14 cấp. Đối với những hệ thống trung bình thường sẽ chia từ 4 cấp tới 10 cấp

Hệ thống tủ tụ bù tự động tiêu chuẩn gồm:

• Vỏ tủ có chiều cao từ 1m tới 1m2
• Bộ điều khiển tụ bù tự động
• Aptomat tổng bảo vệ
• Aptomat nhánh bảo vệ cho từng cấp tụ bù
• Contactor đóng ngắt tụ bù được kết nối với bộ điều khiển
• Tụ bù
• Các thiết bị phụ như: đồng hồ đo Volt, Ampe, đèn báo pha,…
• Tủ tụ bù tiết kiệm điện

Đối với những cơ sở sản xuất lớn

Đặc điểm

• Tổng công suất của thiết bị lớn từ vài trăm cho tới hàng nghìn kW
• Thường có trạm biến áp riêng
• Có thể có thiết bị sinh sóng hài cần có biện pháp lịc sóng hài bảo vệ tụ bù

Giải pháp để lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện

Sử dụng hệ thống tụ bù tự động chia nhiều cấp bao gồm các tụ bù có công suất lớn. Nếu như trong hệ thống có nhiều thiết bị sinh sóng hài lớn thì cần lắp cuộn kháng lọc sóng hài để bảo vệ tụ bù tránh gây cháy nổ tụ bù.

Cách đấu nối tụ bù 3 pha

Loại tụ bù 3 pha được sử dụng cho rất nhiều loại điện áp khác nhau. Nhưng phổ biến nhất vẫn là loại điện áp 415V và 440V. Loại tụ bù này được sử dụng nhiều trong hệ thống điện lưới của các công trình xây dựng lớn như cao ốc, bệnh viện và chung cư hoặc sử dụng trong những nhà máy, trong khu công nghiệp,… Vì thế mà việc đấu nố ituj bù vô cùng quan trọng và tùy theo từng trường hợp sẽ có phương pháp đấu lắp theo những sơ đồ khác nhau.

Các tham số quan trọng PFR

• Các hệ số công suất đặt (Sét cosφ): thường sẽ nằm trong khoảng 0.92 cho tới 0.95. (Hệ số coogn suất phản kháng nhỏ hơn 0.8 thì doanh nghiệp sẽ phải chịu phạt từ chính công ty điện lực).
• Độ nhạy: thông số này đã được thiết lập với tốc độ đóng cắt. Độ nhạy lớn cùng tốc độ đóng cũng sẽ chậm và ngược lại thì độ nhạy nhỏ cùng tốc độ cắt sẽ nhanh. Độ nhạy này thường có hiệu ứng cho cả thời gian đóng cũng như cắt tụ. Độ nhạy sẽ bằng 60s/ bước.
• Thời gian đóng sẽ được lặp lại: đây cũng chính là khoảng thời gian an toàn để có thể ngăn chặn được việc đóng lại tụ bù 3 pha của cùng 1 cấp khi tụ này vẫn chưa xả điện được hoàn toàn. Những thông số này thường sẽ đặt lớn hơn khoảng thời gian xả của loại tụ lớn nhất cũng đang được sử dụng.
• Cấp đinh mức đó chính là bước tụ nhỏ nhất khi sử dụng
• Độ méo dạng của tổng do sóng hài: hiện tượng bù thừa công suất phản kháng là bù thừa cho công suất phàn kháng Q. Dòng điện sẽ nhanh pha hơn so với điện áp. Hệ thống tải sẽ mang tính dung. Tổng trở đối với những thành phần dòng điện mà có tần số cao sẽ giảm. Vì thế, sẽ làm tăng ảnh hưởng của những thành phần sóng hài bậc cao.

Đấu đúng theo sơ đồ

Trường hợp 1: tín hiệu của dòng điện cùng điện áp pha cấp dành cho rơ le thì cần phải cùng  1 pha.

Trường hợp 2: tín hiệu của dòng điện được lấy trên 1 pha và còn tín hiệu điện áp dây cấp cho rơ le sẽ lấy trên 2 pha còn lại.

Vị trí lắp đặt biến dòng: biến dòng sẽ lấy tín hiệu khi đưa vào rơ le điều khiển tụ bù 3 pha, cần phải bao gồm cả dòng điện của tải cùng với dòng điện đi qua tụ. Nên lắp đúng theo cực tính của biến dòng: dòng sơ cấp khi đi vào K thì sẽ đi ra L. Các tín hiệu dòng thứ cấp cực K và L của biến dòng được nối với cực K, L của rơ le (mặc dù đa số những rơ le cũng có thể tự động chọn lựa được cực tính).

Cách lắp tụ bù 1 pha

Tụ bù 1 pha 220V là thiết bị đem tới nhiều lợi ích thiết thực trong cuộc sống hiện đại. Nó chính là giải pháp kinh tế hiệu quả, giải quyết được bài toán chi phí điện năng cho các hộ gia đình hay các hộ kinh doanh có quy mô nhỏ…

Tụ bù 1 pha 220V cho điện lưới dân dụng là 1 giải pháp tăng chất lượng điện cho hộ gia đình và những động cơ khởi động. Tụ bù 1 pha được đấu trực tiếp vào 2 cực của tụ bù với lưới 220V 2 dây.

Với các thông số cơ bản như sau:

Ưu điểm của tụ bù 1 pha 220v

• Tụ bù 1 pha 220V được sản xuất trên dây chuyền công nghệ hiện đại. Nó đáp ứng được các tiêu chuẩn chất lượng, được Viện Khoa học hình sự của Bộ Công An giám định số 672/C21B 17/2/2006
• Hoạt động dựa trên nguyên ls nâng cao hệ thống công suất cos phi giữa cường độ dòng điện và hiệ điện thế, tụ cho tác dụng giảm tổn hao công suất, điện áp, tiết kiệm tối đa năng lượng.
• Với quy trình sản xuất nghiêm ngặt, tụ đảm bảo được tính chính xác tuyệt đối, không sai lệch về chỉ số điện kế
• Nó có khả năng ổn định dòng điện, tránh sốc điện đột ngột, đảm bảo an toàn tuyệt đối với dòng điện 220V
• Giảm thiểu sức nóng đồng thời kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị điện
• Tiết kiệm được 45% công suất tiêu thụ vô ích, holas đơn iền điện được tiết giảm

Kết luận

Hệ thống bù điện là tăng thêm hệ số cosφ để giảm điện năng hao phí đồng thời giúp tiết kiệm tiền điện. Ngoài ra, nó còn giúp giảm tải cho tổng lưới điện, biến áp, giảm sụt áp. Cần lắp đặt tụ bù đối với từng thiết bị điện tiêu hao nhiều điện năng. Chúng ta đã thấy được hàng loạt những điểm lợi khi lắp đặt tụ bù, còn chờ gì nữa, hãy nhanh chân chọn loại tụ phù hợp cho hệ thống của mình hoặc nhận tư vấn từ phía nhân viên của chúng tôi.

EvnBamBo là đơn vị có kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực thiết kế, lắp đặt hệ thống điện, điều khiển & tự động hóa. Với đội ngũ kỹ sư điện, đội ngũ kỹ thuật giàu kinh nghiệm sẽ tư vấn, tính toán, thiết kế theo yêu cầu của khách hàng một cách nhanh nhất, tối ưu và kinh tế nhất. Chúng tôi cam kết mang tới quý khách hàng sản phẩm chất lượng, sử dụng bền vững, lâu năm.

Quý khách hàng vui lòng liên hệ trực tiếp để được tư vấn và báo giá tốt nhất: Mr Tiệp: 0948 091 869. Email: evnbambo@gmail.com

Tham khảo:

Tủ tụ bù công suất phản kháng

Tủ điện điều khiển

Tủ điện phân phối 

Tủ điện ATS 

Facebook Comments Box