Tụ Bù Hạ Thế

Cấu tạo 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 tụ bù: Phân loại theo cấu tạo, phân loại theo điện áp.

Phân loại theo cấu tạo: Tụ bù khô và Tụ bù dầu.

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.

Hình ảnh: Tụ bù hạ thế loại tụ 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 10kVAr, 15kVAr, 20kVAr, 25kVAr, 30kVAr, 40kVAr, 50kVAr.

Hình ảnh: Tụ bù hạ thế loại tụ dầu

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 415V và 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.

Công thức tính dung lượng tụ bù:

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:

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).

Tụ bù được sử dụng như thế nào?

Tụ bù có thể được đấu nối trực tiếp vào hệ thống điện song song với tải để bù công suất phản kháng. Cách 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.

Trong hầu hết các hệ thống cần phải sử dụng Tủ bù tự động bao gồm nhiều cấp tụ bù. Tủ bù tự động được điều khiển bằng bộ điều khiển tụ bù thông qua Contactor để đóng cắt các cấp tụ.

Ví dụ: Hệ thống cần bù 100kVAr có thể dùng 5 cấp tụ 20kVAr, hệ thống bù 600kVAr có thể dùng 12 cấp tụ 50kVAr.

Cấp tụ dung lượng càng nhỏ thì bù càng tốt, thông thường tủ chia từ 4 đến 12 cấp tùy theo công suất bù.

Tủ bù tự động thường bao gồm các thiết bị chính:

- Bộ điều khiển tụ bù

- Aptomat: Aptomat tổng, Aptomat nhánh các cấp tụ

- Contactor các cấp tụ

- Tụ bù

- Cuộn kháng lọc sóng hài (đối với các hệ thống có nhiều sóng hài gây hỏng tụ)

- Đồng hồ đo Volt, Ampe

- Vỏ tủ và các vật tư phụ để lắp ráp. 

Nên chọn tụ bù loại nào? 

Chọn 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 đặc thù của hệ thống điện từng đơn vị từ đó quyết định lựa chọn:

1. Điện áp nào là phù hợp: Tụ 415V, 440V,...?

2. Tụ khô hay tụ dầu?

3. Tụ bù của hãng nào đảm bảo chất lượng và chi phí hợp lý?