Trong quá trình vận hành và khai thác hệ thống điện, tụ bù đóng vai trò thiết yếu, đóng góp quan trọng trong việc tích trữ và giải phóng điện năng trong mạch. Dựa trên những đặc điểm kỹ thuật của từng thiết bị, ta lựa chọn loại tụ bù tương ứng. Vậy, tụ bù là gì? Cấu trúc của nó ra sao và có những loại nào? Hãy cùng Newtop khám phá thông qua nội dung sau đây!
Tụ bù là gì?
Tụ bù là một cấu trúc bao gồm hai vật dẫn đặt gần nhau, ngăn cách bởi một lớp cách điện (điện môi), với chức năng chính là tích trữ và phóng điện.
Khả năng tích điện của tụ bù tại một điện áp cụ thể được gọi là điện dung, được tính bằng tỷ lệ giữa điện tích và điện áp (C=Q/U).
Trong hệ thống điện, tụ bù được ứng dụng để bù công suất phản kháng, từ đó cải thiện hệ số công suất cosφ (cos phi), đảm bảo hiệu quả hoạt động của lưới điện và tránh bị phạt theo quy định của ngành điện lực. Việc lắp đặt tụ bù mang lại lợi ích đáng kể trong việc giảm hóa đơn tiền điện hàng tháng (thậm chí có thể giảm đến vài chục phần trăm).
Tụ bù là một thành phần không thể thiếu trong Tủ điện bù công suất phản kháng, cùng với các thiết bị khác để đảm bảo hệ thống vận hành một cách thông minh, ổn định và an toàn như: Bộ điều khiển tụ bù, Aptomat, Khởi động từ, Cuộn kháng lọc sóng hài, Đồng hồ đo,… Trong thực tế, tụ bù thường được biết đến với các tên gọi như: tụ bù điện, tụ bù công suất, tụ bù công suất phản kháng, tụ bù cos phi,…
Xem thêm: Các loại công tắc điện được sử dụng phổ biến trong đời sống
Cấu tạo tụ bù
Cấu tạo thông thường của tụ bù gồm hai bản cực, thường là các lá nhôm dài, được cách điện bằng các lớp giấy. Toàn bộ cấu trúc này được đặt trong một vỏ kín, với hai đầu bản cực được đưa ra ngoài.
Để nạp điện cho tụ bù, chúng ta cần kết nối hai bản cực với nguồn điện: bản nối với cực dương sẽ tích điện dương, và bản nối với cực âm sẽ tích điện âm. Từ đó, khả năng tích và phóng điện của tụ bù sẽ được kích hoạt.
Thông số kỹ thuật khi lựa chọn tụ bù
Để chọn được tụ bù phù hợp, cần xác định rõ công suất P và hệ số công suất Cosφ (cos phi) của tải: (P):
- Hệ số công suất ban đầu của tải là Cosφ1 → φ1 → tgφ1 (trước khi bù, cosφ1 nhỏ và tgφ1 lớn).
- Hệ số công suất khi được bù là Cosφ2 → φ2 → tgφ2 (sau khi bù, cosφ2 lớn hơn còn tgφ2 nhỏ hơn).
- Lượng công suất phản kháng cần bù được tính là Qb = P*(tgφ1 – tgφ2).
Phân loại tụ bù điện
Có vô số phương pháp để phân chia tụ bù, ví dụ theo mức điện thế vận hành, theo thiết kế bên trong, hay theo đặc tính kỹ thuật. Tuy nhiên, sự phân loại được ưa chuộng nhất thường dựa trên hai yếu tố chính là điện áp làm việc và cấu trúc vật lý.
Căn cứ vào điện áp
Tụ bù điện được chia thành 2 loại chính dựa trên điện áp: tụ bù điện 1 pha và tụ bù điện 3 pha.
- Tụ bù điện 1 pha, hoạt động ở mức điện áp 230V-250V, thích hợp cho các hộ gia đình hoặc những nơi tiêu thụ điện năng không lớn.
- Tụ bù điện 3 pha thì có thể ứng dụng với nhiều mức điện áp khác nhau, nhưng thường thấy nhất là 415V và 440V. Loại tụ bù điện này thường được sử dụng trong các hệ thống điện áp tương đối ổn định, đạt mức điện áp tiêu chuẩn. Tụ bù điện ba pha được ứng dụng rộng rãi trong mạng lưới điện của các công trình lớn như tòa nhà cao tầng, bệnh viện và chung cư, cũng như trong các nhà máy và khu công nghiệp.
Dựa vào cấu tạo
Có hai loại tụ bù chính dựa trên cấu tạo: tụ bù khô và tụ bù dầu.
- Tụ bù khô, thường có hình trụ dài, nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và không chiếm nhiều không gian. Chúng thích hợp cho các hệ thống điện có công suất nhỏ và chất lượng điện lưới tốt. Giá thành của tụ bù khô thường vừa phải, phù hợp với nhiều đối tượng khách hàng.
- Tụ bù dầu, có hình chữ nhật, có độ bền vượt trội hơn tụ bù khô. Chúng có thể sử dụng trong mọi loại hệ thống điện, đặc biệt là những hệ thống có công suất lớn và đòi hỏi một lượng công suất hữu ích được bù đáng kể.
Tham khảo: Top 6 các thiết bị điện trong nhà phổ biến, không thể thiếu
Tại sao cần thiết phải lắp đặt tủ tụ bù?
Tủ điện tụ bù được sử dụng rộng rãi trong cả hệ thống điện công nghiệp và dân dụng. Hãy cùng tìm hiểu lý do vì sao việc lắp đặt tủ điện tụ bù lại quan trọng đến vậy.
Công suất phản kháng (công suất vô công) là loại công suất mà các nhà máy, xưởng sản xuất, và xí nghiệp phải chi trả nếu sử dụng điện năng có hệ số cos phi nhỏ hơn 0.9. Nếu vượt quá giới hạn này, các doanh nghiệp sẽ phải chịu phạt theo quy định tại thông tư 15/2014/TT-BCN ngày 28/5/2014 của Bộ Công thương.
Theo quy tắc về việc mua bán công suất phản kháng, nếu bên mua điện có công suất đỉnh sử dụng được ghi trong hợp đồng điện từ mức 40kW trở lên và hệ số công suất Cos phi nhỏ hơn 0.9, họ phải mua công suất phản kháng. Để nâng cao hệ số công suất cos phi trong lưới điện, việc lắp đặt các thiết bị tụ điện, đóng vai trò nguồn phát công suất phản kháng, là cần thiết. Phương pháp này được gọi là bù công suất phản kháng.
Những điểm quan trọng cần lưu ý khi chọn tụ bù
- Khi quyết định chọn tụ bù để kết nối trực tiếp vào hệ thống điện, song song với tải để bù công suất phản kháng, nên dùng Tủ bù khô hoặc tụ bù dầu tự động với nhiều cấp tụ khác nhau. Việc này cần dùng Contactor để điều khiển việc đóng ngắt các cấp tụ.
- Tùy thuộc vào đặc điểm, tính chất của hệ thống điện mà lựa chọn loại tụ bù phù hợp, đạt hiệu quả và an toàn nhất.
- Tụ bù thường bao gồm nhiều bước tụ, mỗi bước tụ được điều khiển bởi Contactor để đóng và mở, làm cho hệ số công suất của toàn hệ thống thay đổi.
- Để có kết quả tối ưu, nên đặt tụ bù gần với từng thiết bị sử dụng điện.
- Để tìm được tụ bù phù hợp, mang lại hiệu quả tốt nhất và tiết kiệm chi phí, cần xác định rõ: mức điện áp nào là thích hợp, nên dùng loại tụ khô hay tụ dầu, và hãng sản xuất tụ bù nào uy tín, giá cả cạnh tranh.
Một số thương hiệu tụ bù chất lượng
- Epcos: Thương hiệu đến từ xứ sở Bavaria, trực thuộc tập đoàn TDK, chuyên cung cấp tụ bù khô, dòng PhiCap là lựa chọn quen thuộc trong nhiều mạng lưới điện tại Việt Nam.
- Shizuki: Thương hiệu đến từ đất nước mặt trời mọc, sản xuất tại xứ sở chùa vàng, được đánh giá cao về chất lượng và độ ổn định trong vận hành.
- Samwha: Thương hiệu đến từ xứ sở kim chi, có uy tín lâu năm, được ưa chuộng tại Việt Nam nhờ sự bền bỉ và mức giá phù hợp.
- Enerlux: Thương hiệu đến từ nước Ý, chuyên cung cấp các giải pháp nhằm tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và nâng cao chất lượng điện.
- Mikro: Thương hiệu thiết bị điện đến từ Malaysia, tụ bù Mikro được biết đến rộng rãi và phổ biến tại Việt Nam.
Xem thêm: Chint của nước nào? Khám phá thương hiệu thiết bị điện lâu đời
Tổng hợp những thông tin về tụ bù điện, bài viết này của Newtop mong muốn giúp người đọc hiểu rõ tụ bù điện là gì, chức năng, vai trò và các đặc điểm quan trọng. Từ đó, người dùng có thể lựa chọn loại tụ bù phù hợp với thiết bị và hệ thống truyền tải điện của mình, đảm bảo hiệu suất cao nhất, đồng thời bảo vệ an toàn cho người và thiết bị trong quá trình sử dụng.
