Trong hệ thống điện, việc duy trì hiệu suất hoạt động ổn định và tiết kiệm năng lượng là điều quan trọng. Một trong những giải pháp kỹ thuật hiệu quả được áp dụng rộng rãi hiện nay là sử dụng tụ bù công suất phản kháng. Không chỉ giúp giảm tổn thất điện năng, thiết bị này còn góp phần cải thiện hệ số công suất, giảm tiền điện và tăng tuổi thọ cho các thiết bị điện trong nhà máy, xí nghiệp hay công trình dân dụng. Cùng Huỳnh Lai tìm hiểu về đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và lợi ích mà thiết bị này mang lại trong bài viết sau đây.
1. Tụ bù công suất phản kháng là gì?
Tụ bù công suất phản kháng là thiết bị điện dùng để nâng cao hệ số công suất phản kháng trong hệ thống điện công nghiệp, bao gồm nhiều tụ bù lắp song song với tải và được điều khiển đóng ngắt một cách tự động thông qua các bộ thiết bị tụ bù như Havells, Mikro, SK,… Mục đích chính là giúp tiết kiệm điện và hạn chế tình trạng bị phạt do lỗi vượt công suất phản kháng cho phép.
Có hai loại tụ bù phổ biến là tụ bù dầu và tụ bù giấy cách điện.
Tụ bù công suất phản kháng là thiết bị điện dùng để nâng cao hệ số công suất phản kháng trong hệ thống điện công nghiệp
Giải thích thêm:
- Tụ bù là hệ trong đó có 2 vật dẫn được đặt gần nhau và được phân cách bằng một lớp cách điện là dung môi. Tụ bù có tác dụng chính là tích điện trong quá trình hoạt động và phóng lại trong mạch điện.
- Công suất phản kháng là năng lượng được tạo ra bởi các thành phần phản kháng trong dòng điện xoay chiều AC. Công suất phản kháng này không sinh ra công năng, không có tác dụng mà ngược lại còn gây hại cho vấn đề kinh tế và cả kỹ thuật.
Xem thêm: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tụ bù
2. Đặc điểm cấu tạo
Tụ bù công suất phản kháng có cấu tạo đơn giản như sau:
- Đầu tụ bù có 2 bản cực đặt song song, chúng có cấu tạo từ nhôm và được nối kín vào trong.
- Bên ngoài là lớp cách điện bằng gốm hoặc giấy đã được cuộn và thấm dầu (điện môi).
- Vỏ của tụ làm bằng kim loại hoặc nhựa kim loại có lớp keo phủ, ở dạng kín. Trong khi hai chân của bản cực tụ được để lộ ra phía ngoài.
Cấu tạo tụ bù công suất phản kháng
3. Nguyên lý hoạt động
Khi bắt đầu sử dụng điện, công suất sẽ được truyền đến tải và từ đó tạo ra hai thành phần chính: công suất tác dụng (P) và công suất phản kháng (Q).
- Công suất tác dụng là năng lượng hữu ích, tiêu thụ điện năng đo bằng KW và W.
- Công suất phản kháng là phần không sinh ra công hữu ích trong quá trình chuyển đổi điện năng sang các dạng năng lượng có ích, do đó cần thiết bị để giảm tải, nơi mà tụ bù hoạt động và có đơn vị là KVAR và VAR.
Tổng của hai công suất trên là công suất biểu kiến (S), mối quan hệ giữa chúng được xác định theo công thức:
- P = S . cosϕ
- S² = P² + Q²
Từ công thức này, ta thấy rằng khi cos phi tăng thì tải sẽ sản sinh nhiều công hơn so với bình thường, tụ bù sẽ bù vào phần công suất phản kháng, giúp nâng cao công suất tác dụng hơn nữa
4. Phân loại tụ bù công suất phản kháng
Tụ bù công suất phản kháng được chia thành 2 loại dựa trên 2 tiêu chí: theo cấu tạo và theo điện áp.
Phân loại theo cấu tạo:
- Tụ bù khô: Tụ có trụ hình và tròn ở hai đầu, với lợi ích là nhỏ gọn, nhẹ, dễ dàng lắp đặt và thay thế, chiếm ít không gian cũng như giá thành thấp. Loại này thường được sử dụng cho các hệ thống điện nhỏ với chất lượng điện tương đối.
- Tụ bù dầu: Tụ bù có hình chữ nhật, rất bền, được dùng cho các hệ thống có công suất lớn và cần bù một lượng công suất hữu ích lớn.
Tụ bù khô
Phân loại theo điện áp:
- Tụ bù hạ thế 1 pha: Thường có điện áp khoảng 230V hoặc 250V. Được sử dụng cho các hộ gia đình nhỏ và những nơi tiêu thụ ít điện.
- Tụ bù hạ thế 3 pha: Có nhiều mức điện áp nhưng chủ yếu là 415V và 440V, phù hợp cho các hệ thống điện ổn định, không bị ảnh hưởng bởi sóng hài. Tụ bù 3 pha thường được áp dụng trong lưới điện của các tòa nhà cao tầng, bệnh viện, khu công nghiệp và nhà máy.
- Tụ bù trung thế.
5. Tụ bù công suất phản kháng có tác dụng gì?
Tụ bù công suất phản kháng có vai trò cực kỳ quan trọng và hữu ích trong các công trình và thiết bị điện nhờ vào lợi ích mang lại như sau:
- Giúp tiết kiệm chi phí cho điện năng phản kháng: Mỗi tháng, bạn phải thanh toán tiền cho điện năng phản kháng nếu hệ số công suất cos phi của bạn dưới 0.90.
- Giảm tổn thất công suất tiêu thụ: Có hai yếu tố gây hao tổn công suất trên đường dây truyền tải là công suất thực và công suất phản kháng. Trong trường hợp này, bạn có thể giảm công suất phản kháng để hạn chế mất mát điện năng.
- Tụ bù công suất phản kháng hỗ trợ giảm áp suất điện.
- Tăng khả năng tải cho đường dây.
- Tụ bù công suất phản kháng giúp nâng cao dung lượng và khả năng của máy biến áp.
- Tụ bù công suất phản kháng góp phần giảm chi phí bảo trì, sửa chữa, và thay thế cho các động cơ và máy móc lớn.
Tủ tụ bù công suất phản kháng
Tham khảo: Cách con contactor cho tụ bù
6. Công thức tính tụ bù công suất
Công thức tính công suất phản kháng cần bù là: Qb = P *(tgφ1 – tgφ2)
Để tính được dung lượng tụ bù ta cần biết công suất (P) và hệ số công suất (Cosφ) của tải đó.
Giả sử:
- Công suất của tải là P.
- Hệ số công suất của tải là Cosφ1 => φ1 => tgφ1 (trước khi bù thì cosφ1 nhỏ còn tgφ1 lớn).
- Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 => φ2 => tgφ2 (sau khi bù thì cosφ2 lớn còn tgφ2 nhỏ).
7. Lắp tụ bù công suất phản kháng tại Huỳnh Lai
Nếu bạn đang tìm kiếm một bộ tụ bù công suất phản kháng, Huỳnh Lai là một đơn vị đáng tin cậy mà bạn nên xem xét. Tại Huỳnh Lai, khi mua tụ bù công suất phản kháng, bạn sẽ có những trải nghiệm tuyệt vời không chỉ về sản phẩm mà còn về chất lượng dịch vụ của chúng tôi:
- Là đại lý phân phối tụ bù chính hãng các thương hiệu: Shizuki, Enerlux, Epcos, Ducati, Capa Sino, Nuintek, Daeyong,…
- Giá cả cạnh tranh trên thị trường cùng nhiều ưu đãi hấp dẫn.
- Cam kết chính hãng, đầy đủ giấy tờ về nguồn gốc xuất xứ.
- Đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm sẵn sàng giải đáp mọi thắc mắc.
- Hỗ trợ lắp đặt và giao hàng tận nơi trên toàn quốc.
- Đội ngũ chăm sóc khách hàng tận tâm, giải quyết nhanh chóng mọi sự cố mà khách hàng gặp phải.
Liên hệ với Thiết bị điện Huỳnh Lai qua số 0938984282 để được hỗ trợ nhanh chóng.
Hy vọng rằng nội dung bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về vai trò của tụ bù công suất phản kháng trong hệ thống điện và cách tính toán công suất phản kháng cần bù. Từ đó, bạn có thể chọn lựa được thiết bị phù hợp nhất cho hệ thống điện của mình.
