Tụ bù là gì? Cách lắp đặt tụ bù

Tụ bù là gì? Chức năng của tụ bù là gì? Cách lắp đặt tụ bù có khó không và nên lắp ở trong những thường hợp nào? Hãy cùng tham khảo bài viết này để hiểu hơn về tụ bù là gì nhé!

1. Tụ bù là gì?

Tụ bù có rất nhiều tên gọi khác nhau. Có thể bạn đã tùng nghe qua như là tụ bù điện, tụ bù công suất, tụ bù công suất phản kháng, tụ bù cos phi,… Tụ bù là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và cách nhau bằng một lớp cách điện (điện môi), tụ có tác dụng tích và phóng điện trong mạch điện. 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.

2. Chức năng của tụ bù

Trong hệ thống điện, tụ bù được sử dụng với mục đích bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ, nhằm đảm bảo hiệu quả hoạt động của lưới điện và tránh bị phạt tiền theo quy định của ngành điện lực. Chính vì thế khi lắp tụ bù sẽ giảm bớt đi được đáng kể tiền điện hàng tháng. Có khi sẽ lên đến vài chục %.

• 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 do công suất phản kháng.
• Tránh chi phí mua công suất vô công
• Tăng hệ số công suất cosφ

3. Cấu tạo và phân loại tụ bù

Cấu tạo

Cấu tạo của tụ bù cũng không có nhiều khác biệt mà giống như những tụ điện khác. Gồm có hai bản cực kim loại được cách điện bằng nhiều lớp giấy. Toàn bộ được cố định trong một lớp vỏ nhôm hàn kín. Bên ngoài có thể được phủ thêm lớp nhựa, hai đầu bản cực được đưa ra ngoài dùng để kết nối với lưới điện.

Phân loại tụ bù

Dựa vào điện áp

Dựa vào điện áp ta chia được thành 2 loại là tụ bù 1 pha và tụ bù 3 pha Tụ bù 1 pha: là loại có điện áp 230 – 250V, dùng trong gia đình hoặc những nơi tiêu thụ ít điện năng. Tụ bù 3 pha: sử dụng được cho nhiều điện áp khác nhau, phổ biến nhất là 415V và 440V. Được sử dụng nhiều trong hệ thống điện lưới của những công trình xây dựng lớn như cao ốc, bệnh viện, chung cư hay sử dụng trong nhà máy, khu công nghiệp,…

Dựa theo cấu tạo

Dựa theo cấu tạo thì ta phân chúng thành hai loại là tụ bù khô và tụ bù dầu.

Tụ bù khô	Tụ bù dầu
-        Hình dáng: loại bình tròn dài -        Ưu điểm: nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, dễ lắp đặt và thay thế, chiếm ít diện tích trong tủ điện. -        Được sử dụng cho các hệ thống bù công suất nhỏ, chất lượng điện tương đối tốt. -        Phổ biến với các giải công suất bù 10, 15, 20, 25, 30kVAr. Một số hãng có loại nhỏ 2.5, 5kVAr và loại lớn 40, 50kVAr.	-        Hình dáng: loại bình chữ nhật (có cạnh sườn vuông hoăc tròn). -        Ưu điểm: có độ bền cao hơn. -        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. -        Phổ biến trên thị trường Việt Nam có các giải công suất bù 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50kVAr.

4. Công thức tính dung lượng tụ bù

Để chọn tụ bù cho một tải nào đó, ta cần biết công suất P và hệ số công suất Cosφ (cos phi) của tải đó. 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).

Khi đó công suất phản kháng cần bù được tính theo công thức: 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) = 100*(0.88 – 0.33) = 55 (kVAr).

5. Cách lắp đặt tụ bù

Cách lắp đặt tụ bù ở cơ sở sản xuất nhỏ

Ở các cơ sở sản xuất nhỏ thường công suất tiêu thụ điện không nhiều, các thiết bị tạo ra sóng hài cũng ít. Nên không cần thiết bị lọc sóng hài, công suất phản kháng thấp. Các đơn vị có thể hoặc không lắp những tụ tù, tùy thuộc vào khả năng kinh tế mỗi nơi. Nếu cơ sở của bạn muốn sử dụng tụ bù công suất phản kháng để tiết kiệm chi phí điện thì có thể sử dụng biện pháp bù tĩnh. Tủ điện tụ bù để lắp đặt có cấu tạo khá đơn giản, gọn, nhẹ gồm có: Vỏ tủ (500x350x200mm), 1 Aptomat để tắt bật,1 tụ bù công suất bé 2.5, 5, 10kVAr.

Cách lắp đặt tụ bù ở cơ sở sản xuất vừa

Công suất tiêu thụ ở đây nằm ở mức trung bình, nhưng để tiết kiệm điện năng hơn bạn có thể xem xét lắp các tủ điện tụ bù nhiều cấp. Trong đó gồm:

• Tụ bù thủ công (đóng ngắt bằng tay): loại này không đảm bảo độ nhanh nhạy và chính xác. Mất thời gian và công sức để vận hành.
• Tụ bù tự động (có bộ điều khiển tự động): khắc phục được các hạn chế của tụ bù thủ công, đặc biệt về độ chính xác. Bộ điều khiển tự động có các loại từ 4 cấp – 14 cấp.

Thiết bị tủ bù tự động chuẩn bao gồm: Vỏ tủ cao 1m – 1.2m, bộ điều khiển tự động, Aptomat tổng, Aptomat từng cấp tụ bù, Contactor đóng ngắt được nối với bộ điều khiển, tụ bù, một số thiết bị hỗ trợ khác (đồng hồ đo Volt, Ampe, đèn báo pha,…), tủ tụ bù tiết kiệm điện.

Cách lắp đặt tụ bù ở cơ sở sản xuất lớn

Đây là nơi thường xuyên tiêu thụ điện năng ở mức lớn, thường phải có trạm biến áp được lắp đặt riêng. Giúp ổn định và bảo vệ tụ điện tụ bù thì đều cần có bộ phận lọc sóng hài. Cần phải lắp đặt tụ bù tự động nhiều tụ công suất lớn, đồng thời lắt thêm bộ phận lọc sóng hài để tránh tình trạng nổ tụ bù. >>> Xem thêm: Tụ bù nền các ứng dụng và cách tính toán