Ngày nay, tụ bù được ứng dụng rộng rãi trong cả hộ gia đình lẫn các nhà máy sản xuất nhờ vào sự tiện lợi, hiệu quả, an toàn và khả năng tiết kiệm điện. Bạn đã nắm vững những kiến thức cơ bản về tụ bù 3 pha chưa? Đừng lo, Newtop sẽ cùng bạn khám phá chi tiết qua bài viết sau đây.
Tụ bù 3 pha là gì?
Trong ngành kỹ thuật điện, tụ bù 3 pha là các thiết bị điện chuyên dụng cho hệ thống phân phối điện công nghiệp, có nhiệm vụ bù công suất phản kháng. Do đó, chúng còn được biết đến với tên gọi tụ bù công suất phản kháng.
Công suất phản kháng thường phát sinh từ các tải cảm như động cơ điện, máy biến áp, làm giảm hệ số cosφ, dẫn đến lãng phí năng lượng và tăng chi phí hóa đơn tiền điện.
Thông thường, tụ bù được lắp đặt trong các tủ điện phân phối, tủ bù công nghiệp và tủ điện hạ áp tại các trạm biến áp. Chức năng chính của tụ bù là cải thiện hệ số cosφ, giảm thiểu tổn thất điện năng trong hệ thống và bảo vệ đường dây, các thiết bị điện khỏi hư hỏng.
👉 Tụ bù là gì? Định nghĩa, cấu tạo và phân loại chi tiết
Cấu tạo của tụ bù 3 pha
Việc nắm rõ cấu tạo bên trong của tụ bù sẽ giúp người dùng hiểu rõ hơn về chức năng, hiệu suất hoạt động và quy trình bảo trì thiết bị. Dưới đây là các thành phần và vật liệu chủ yếu tạo nên một thiết bị tụ bù điện 3 pha.
Tụ bù điện 3 pha thường được thiết kế dưới dạng khối hoặc tích hợp trong tủ điện. Các bộ phận chính bao gồm:
- Tụ điện 3 pha: Đây là bộ phận cốt lõi, có vai trò tích trữ và giải phóng năng lượng điện để bù công suất phản kháng.
- Bộ điều khiển tự động: Bộ phận này có nhiệm vụ điều chỉnh việc đóng/ngắt các cấp tụ theo thời gian thực, dựa trên mức tải tiêu thụ.
- Cuộn kháng: Chức năng của cuộn kháng là lọc sóng hài và giới hạn dòng điện khởi động lớn.
- Thiết bị bảo vệ: Bao gồm cầu chì, aptomat, CB hoặc MCCB, có tác dụng bảo vệ tụ khỏi các sự cố về điện.
- Đồng hồ đo: Dùng để theo dõi các thông số như điện áp, dòng điện và hệ số công suất.
- Vỏ tủ: Thường được chế tạo từ kim loại sơn tĩnh điện, có chức năng bảo vệ các linh kiện bên trong khỏi tác động của môi trường.
Một số loại tụ bù 3 pha thông dụng
Tụ bù 3 pha 10kVAr – 440V
Tụ 3 pha 10kVAr – 440V là một thiết bị điện được sử dụng để cân bằng công suất phản kháng trong các hệ thống phân phối điện 3 pha có điện áp định mức 440V. Công suất phản kháng mà tụ điện có thể bù trừ là 10kVA, tương đương với khả năng bù 10kVA công suất phản kháng.
Loại tụ này được ứng dụng rộng rãi tại các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp và các tòa nhà cao tầng.
Tụ điện 3 pha 30kVAr – 440V
Tương tự như tụ 10kVAr, tụ 30kVAr cũng có chức năng bù trừ 30kVA công suất phản kháng và hoạt động ở điện áp định mức 440V. Tụ 30kVAr cũng được sử dụng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp và khu chế xuất.
Tụ điện 3 pha 50kVAr
Với dung lượng 50kVAr, tụ điện 3 pha này có khả năng bù trừ 50kVA công suất phản kháng. Do dung lượng lớn, nó thường được triển khai trong các hệ thống bù công suất phản kháng tại các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, tòa nhà cao tầng, trạm bơm nước và trạm biến áp.
👉 Tụ bù 1 pha là gì? Vai trò và cách vận hành an toàn, hiệu quả
Nguyên lý hoạt động của tụ bù 3 pha
Tụ bù 3 pha được vận hành thông qua bộ điều khiển tụ bù tự động, kết hợp với các thiết bị đóng cắt Contactor. Bằng cách tích hợp mạch điện tử và tụ bù, hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý tăng cường hệ số công suất cos phi giữa dòng điện và điện áp để bù trừ công suất phản kháng. Điều này giúp giảm thiểu tổn thất công suất và điện áp, từ đó mang lại hiệu quả tiết kiệm điện năng.
Cách lắp đặt tụ bù 3 pha
Hiện nay có 2 phương pháp lắp đặt tụ bù 3 pha phổ biến là lắp đặt tụ tĩnh và lắp đặt tụ động.
Lắp đặt tụ bù 3 pha theo phương pháp đấu nối tĩnh
Ưu điểm của phương pháp đấu nối tụ bù 3 pha tĩnh là chi phí đầu tư thấp, quy trình đấu nối đơn giản và dễ dàng thực hiện. Phương pháp bù tĩnh sử dụng một lượng tụ bù cố định. Người dùng có thể điều khiển bằng tay, bán tự động hoặc đấu nối trực tiếp tụ vào hệ thống.
Lắp đặt tụ bù 3 pha theo phương pháp đấu nối động
Phương pháp đấu nối tụ bù động 3 pha mang lại hiệu suất làm việc cao và hạn chế tình trạng bù thừa công suất, tuy nhiên chi phí đầu tư khá cao và quy trình đấu nối phức tạp.
Hệ thống bù động sử dụng bộ điều khiển tụ bù có khả năng điều chỉnh dung lượng tụ bù theo yêu cầu để đảm bảo hệ số công suất đạt mức mong muốn. Hệ thống lắp đặt tụ bù hạ thế 3 pha thường được kết nối theo mạch tam giác để phù hợp với 3 pha của tụ. Vị trí lắp đặt phù hợp cho tụ là tại khu vực cao áp, bên trong tủ tụ bù, hoặc ngay tại cực của động cơ, cũng như tại thanh cái hạ áp của trạm biến áp. Trước khi tiến hành lắp đặt, cần xác định dung lượng tụ bù phù hợp với nhu cầu công suất phản kháng cần bù.
Lợi ích của việc sử dụng tụ bù 3 pha
Tụ điện 3 pha có khả năng tự động tính toán lượng dung lượng cần thiết để bù, nhờ đó đảm bảo hệ số cosφ luôn duy trì ở mức gần 0,95. Loại tụ bù hạ thế này khi được ứng dụng trong hệ thống điện sản xuất mang lại nhiều ưu điểm vượt trội, bao gồm:
- Bù công suất phản kháng: Việc này giúp nâng cao hệ số cosφ, đáp ứng yêu cầu của ngành điện lực và ngăn ngừa tình trạng bị phạt hàng tháng do hệ số cosφ thấp.
- Tiết kiệm chi phí điện: Tụ 3 pha cung cấp công suất phản kháng bổ sung, giúp giảm thiểu chi phí điện năng hàng tháng do hao hụt trên đường dây truyền tải. Đồng thời, nó còn kéo dài tuổi thọ của các thiết bị điện, giảm bớt chi phí bảo trì và sửa chữa.
- Giảm thiểu tổn thất trên đường dây: Hệ số cosφ thấp có thể gây ra tiếng ồn và làm nóng đường dây, dẫn đến sụt áp trên đường dây. Việc nâng cao hệ số công suất cosφ giúp khắc phục đáng kể những vấn đề này.
- Hạn chế sụt áp: Bằng cách bù đắp công suất phản kháng, tụ bù giúp ngăn ngừa nguy cơ sụt áp do lệch pha, giảm thiểu sai sót trên các thiết bị điện và đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định hơn.
- Tăng khả năng truyền tải điện: Tụ bù điện 3 pha hạ thế có thể làm tăng công suất thực của máy biến áp, nâng cao khả năng truyền tải điện qua dây dẫn, từ đó duy trì dòng điện ổn định.
👉 Thiết bị điện công nghiệp là gì? Ứng dụng và vai trò quan trọng
Tụ bù điện 3 pha là một bộ phận không thể thiếu trong các hệ thống điện công nghiệp hiện đại, đặc biệt tại những nơi có thiết bị công suất lớn và hoạt động liên tục như nhà máy, khu chế xuất, trung tâm dữ liệu hay các tòa nhà thương mại. Thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí vận hành, hạn chế tổn thất điện năng và kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị điện. Hy vọng bài viết từ Newtop sẽ mang lại những thông tin hữu ích cho quý độc giả!
