Tác Dụng và Nguyên Lý Hoạt Động Của Tụ Bù Công Suất Phản Kháng

Tụ bù công suất phản kháng hay còn được gọi chung là tụ bù, hoạt động với mục đích bù lại công suất phản kháng để giúp cho hệ thống lưới điện được hoạt động một cách hiệu quả và tiêu tốn ít điện năng nhất. Vậy tụ bù công suất phản kháng là gì, tại sao lại có chức năng quan trọng như vậy, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

Hình 1. Tụ bù công suất phản kháng loại khô

Tụ bù công suất phản kháng là gì?

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.

Tụ bù công suất phản kháng sẽ 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…

Khi hoạt động trong mạng lưới điện, công suất phản kháng sinh ra nên cần có tụ bù để giúp nâng cao hệ số cos phi, từ đó giúp cho lưới điện hoạt động tốt và tránh bị phạt tiền theo quy định của ngành điện.

Bạn đang tìm kiếm nơi bán tụ bù chính hãng mà chưa biết mua ở đâu, trong khi trên thị trường bán rất nhiều thì Điện Châu Á là nơi mà bạn đặt niềm tin, chuyên cung cấp tụ bù uy tín và chính hãng.

Hình 2. Lắp đặt các tụ bù

>>> Tham khảo: Tụ bù – Havells

Tác dụng của tụ bù công suất

Tụ bù có tác dụng rất quan trọng trong mạng lưới điện dân dụng, được sản xuất để giúp bù lại công suất phản kháng được sinh ra, nhờ đó hỗ trợ cos phi được ổn định, cao hơn.

Tụ bù công suất sẽ hoạt động cùng với các thiết bị khác như thiết bị đóng cắt (aptomat), thiết bị điều khiển (contactor), cuộn kháng lọc sóng hài, bộ điều khiển tụ bù… Nhờ có tụ bù các thiết bị này mới có thể hoạt động hết công suất và an toàn, tránh những trường hợp nguy hiểm xảy ra.

Vì công suất phản kháng được sinh ra không có công năng nên rất lãng phí và gây ảnh hưởng xấu đến các thiết bị khác, nhưng khi tụ bù công suất được lắp đặt, sẽ giảm đáng kể sự vô ích, giúp tiết kiệm điện năng, số tiền chi trả mỗi tháng, năm giảm mạnh và tránh được bị phạt do quy định của phía điện lực.

Tụ bù còn giúp dòng điện mát hơn do đường dây chỉ truyền tải điện cho công suất tác dụng và giúp bắt được nhiều tải hơn.

>>>Xem thêm: Tủ điện 3 pha là gì? Cấu tạo và chức năng của tủ điện 3 pha

Cấu tạo của tụ bù công suất

Có 2 loại cấu tạo tụ bù phổ biến nhất là tụ bù dầu và tụ bù giấy cách điện. Cấu tạo của tụ bù gồm 2 bản cực tụ được đặt song và cách điện với nhau bằng vật liệu như gốm hoặc giấy cuộn lại và thấm dầu (điện môi). Vỏ của tụ thường được làm bằng kim loại hoặc keo phủ và 2 chân của bản cực tụ được để lộ ra phía bên ngoài.

Khi được kết nối với nguồn điện, tấm tích tụ bù bắt đầu tích điện. Một tấm tích tụ điện dương và tấm còn lại tích tụ điện âm.

Tủ điện tụ bù công suất phản kháng thường gồm các tụ bù điện được mắc song song với tải. Tủ điện tụ bù được điều khiển bằng một bộ điều khiển tự động thông qua một thiết bị đóng cắt gọi là Contactor.

Cấu tạo của tụ bù công suất

Nguyên lý hoạt động của tụ bù công suất

Tụ bù được lắp đặt song song với tải nằm trong tủ tụ bù, sẽ được điều khiển bằng bộ thiết bị tự động, các bộ phận này sẽ kết hợp với nhau để giúp mạng điện ổn định.

• Bắt đầu sử dụng điện, công suất sẽ được truyền tới tải từ đó có 2 thành phần chính được sinh ra là công suất tác dụng (P) và còn lại là công suất phản kháng(Q). Phần công suất tác dụng đó tạo nên công năng hữu ích, tiêu tốn điện năng có đơn vị chính là KW và W.
• Phần còn lại là tụ bù công suất phản kháng là công suất phản kháng mà không sinh ra công hữu ích trong quá trình biến đổi từ điện năng sang các năng lượng có ích nên cần có thiết bị để giảm tải lại đó chính là nơi tụ bù hoạt động và có đơn vị tính là KVAR và VAR.
• Tổng của 2 công suất trên chính là công suất biểu kiến (S), mối quan hệ của chúng phụ thuộc vào nhau theo:
• Ta có công thức sau:

P= S. cosϕ.

S² = P² + Q² .

Từ công thức trên ta thấy, khi cos phi càng tăng thì tải sẽ sinh ra được nhiều công hơn so với bình thường, tụ bù sẽ bù vào phần công suất phản kháng lại càng giúp cho công suất tác dụng nâng cao hơn nữa.

Trên đây chính là nguyên lý hoạt động của tụ bù, Châu Á Electric cung cấp nhiều loại tụ bù tốt và chính hãng cho khách hàng, bên cạnh đó còn có đội ngũ nhân viên tư vấn giải đáp những thắc mắc nhanh nhất cho khách hàng.

>>>Xem thêm: Tụ bù 3 pha là gì? Nguyên lý hoạt động và ưu điểm của tụ bù 3 pha

Phân loại tụ bù

Hiện nay, tụ bù thường được phân loại dựa theo cấu tạo và điện áp. Cụ thể như sau:

Phân loại theo điện áp

Tụ bù 1 pha

• Sử dụng cho điện áp 230V, 250V. 
• Thường được sử dụng trong các hộ gia đình nhỏ và những nơi tiêu thụ ít điện.

Tụ bù 1 pha

Tụ bù 3 pha

• Thường được dùng cho nhiều loại điện áp khác nhau, nhưng phổ biến nhất là hai loại 415V và 440V. 
• Tụ bù 3 pha thường được lắp đặt tại các hệ thống điện áp hoạt động ổn định và ở mức điện chuẩn. Nó được sử dụng nhiều trong các công trình lớn như nhà máy, khu công nghiệp, bệnh viện, chung cư,…

Phân loại theo cấu tạo

Tụ bù khô

• Tụ bù khô có cấu tạo hình dạng tròn dài và kích thước nhỏ gọn, tạo sự thuận tiện và dễ dàng trong việc lắp đặt, bảo trì. Nó chiếm phần diện tích rất nhỏ trong tủ điện.
• Tụ bù khô thường được sử dụng trong các hệ thống có công suất hoạt động nhỏ và có chất lượng điện tương đối tốt.
• Tụ bù khô có giá thành thấp, phù hợp cho các hộ kinh doanh nhỏ, gia đình,…

Tụ bù dầu

• Tụ bù dầu có cấu tạo hình chữ nhật và thiết kế bền vững hơn so với tụ bù khô.
• Tụ bù dầu được sử dụng cho mọi loại hệ thống và mạng lưới điện, đặc biệt là các hệ thống có công suất lớn cần dùng thiết bị hỗ trợ để bù lại lượng công suất lớn.
• Tụ bù dầu thường được lắp đặt trong các doanh nghiệp sản xuất có quy mô lớn, cơ quan, trường học,…

Tụ bù dầu

Cách tính dung lượng tủ tụ bù

Để tính dung lượng tụ bù cho một tải cụ thể, chúng ta cần biết công suất (P) và hệ số công suất (Cosφ) của tải đó. Dưới đây là công thức tính dung lượng tụ bù:

• 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).
• Công thức tính công suất phản kháng cần bù là: Qb = P *(tgφ1 – tgφ2)

Dựa vào công suất cần bù, bạn có thể chọn tụ bù phù hợp từ bảng catalog của nhà cung cấp tụ bù.

Ví dụ tính dung lượng tụ bù:

Giả sử công suất tải: P = 120 (KW).

Hệ số công suất trước khi bù: Cosφ1 = 0.75 => tgφ1 = 0.88.

Hệ số công suất sau khi bù: Cosφ2 = 0.95 => tgφ2 = 0.33.

Vậy công suất phản kháng cần bù sẽ là Qbù = P * (tgφ1 – tgφ2).

Qbù = 120*(0.88 – 0.33) = 66 (KVAr).

Cách lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện

Cách lắp đặt trong cơ sở sản xuất nhỏ

• Các cơ sở sản xuất nhỏ thường có công suất tiêu thụ điện không cao, sóng hài bé và có công suất phản kháng thấp. Do đó, việc lắp đặt tụ bù có thể được xem xét và cân nhắc dựa trên khả năng kinh tế của từng đơn vị sản xuất.
• Trong trường hợp cơ sở sản xuất muốn bù công suất phản kháng để tiết kiệm chi phí điện thì có thể sử dụng phương pháp bù tĩnh.
• Tủ điện tụ bù được lắp đặt có cấu trúc đơn giản, bao gồm vỏ tủ (kích thước 500x350x200mm), 1 aptomat để điều khiển và 1 tụ bù công suất nhỏ (từ 2.5 – 10 kVAr).

Cách lắp đặt tại cơ sở sản xuất vừa

• Cơ sở sản xuất vừa thường có công suất tiêu thụ điện ở mức trung bình, sóng hài bé và công suất phản kháng ở mức trung bình.
• Để tránh bị phạt công suất phản kháng, cơ sở cần lắp đặt tủ điện tụ bù nhiều cấp, bao gồm tụ bù thủ công (đóng ngắt bằng tay) và tụ bù tự động (điều khiển tự động).
• Nên sử dụng tụ bù tự động vì nó có tính chính xác cao, bộ điều khiển tự động đảm bảo sự bền bỉ của thiết bị. 

Cách lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện

Cách lắp đặt tại cơ sở sản xuất lớn

• Công suất tiêu thụ điện năng của các thiết bị ở các cơ sở sản xuất lớn rất cao và thường có trạm biến áp được lắp đặt riêng. Đồng thời, để bảo vệ sự an toàn và đảm bảo sự hoạt động ổn định của tụ bù cần phải có thêm bộ phận lọc sóng hài.
• Cần phải lắp đặt tụ bù tự động gồm nhiều tụ có công suất lớn. Ngoài ra, để ngăn ngừa tình trạng nổ tụ bù cần lắp đặt thêm bộ phận lọc sóng hài.

Báo giá tủ tụ bù công suất phản kháng.

Tủ tụ bù công suất phản kháng để chứa những tụ bù và một số thiết bị khác, có tác dụng nâng cao hệ số cos phi, đáp ứng được yêu cầu về công suất của điện lực, giúp nâng cao tính mang tải cho các nguồn phát.

Hình 3. Tủ tụ bù 4 cấp tụ khô và tủ tụ bù 12 cấp tụ dầu

Tủ tụ bù công suất phản kháng rất quen thuộc với cuộc sống hằng ngày, nó được sử dụng rất rộng rãi tại các nhà máy, xí nghiệp, trường học… là nhu cầu thiết yếu nên giá cả cũng được khách hàng rất quan tâm, dưới đây là giá của một vài loại tủ tụ bù:

>>> Xem thêm: Bảng báo giá tụ bù hạ thế Mikro loại dầu vuông mới nhất 2023