Tụ bù là thiết bị được sử dụng trong các hệ thống điện công nghiệp, đặc biệt khi cần cân bằng công suất phản kháng. Trong bài viết này, Blog Đời Sống sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn sâu sắc về cấu tạo, ứng dụng của tụ bù cũng như cách chọn công suất phù hợp.
Tụ bù là gì?
Tụ bù là một hệ thống gồm hai vật dẫn gần nhau và được ngăn cách bởi một lớp cách điện. Tụ bù điện thường được dùng để tích lũy và phóng điện trong mạch, khi muốn tích điện, người ta sẽ nối hai cực của tụ bù với nguồn điện, trong đó cực dương sẽ tích điện dương, còn cực âm sẽ tích điện âm.
Điện dung là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ bù tại một hiệu điện thế nhất định, được xác định qua tỷ lệ giữa điện tích và hiệu điện thế giữa hai bản của tụ.
Cấu tạo tụ bù
Cấu trúc của tụ bù 1 pha và 3 pha tương đối tương đồng.
Cấu tạo cơ bản của tụ bù bao gồm hai hoặc ba vật dẫn đặt gần nhau, được ngăn cách bởi môi trường cách điện. Thực tế, tụ bù điện có 2-3 bản cực ở đầu là các lá nhôm, được đặt gần nhau và có lớp cách điện giữa. Toàn bộ thiết kế này được đặt trong bình hàn kín dạng trụ, có lớp vỏ bằng nhôm và nhựa.
Hai hoặc ba đầu bản cực sẽ ra ngoài để kết nối với nguồn điện. Khác với tụ bù hai pha, tụ bù ba pha được trang bị thêm cơ chế ngắt điện tự động khi bị quá tải để ngăn chặn nổ tụ, hệ thống này thường được gọi là ngấn phòng nổ.
Công dụng của tụ bù điện đối với hệ thống điện
- Công dụng của tụ bù điện rất đa dạng trong các hệ thống điện và lưới điện khác nhau, giúp bù công suất phản kháng và nâng cao hệ số công suất cos phi, từ đó cải thiện hiệu quả hoạt động của hệ thống điện.
- Sử dụng tụ bù có khả năng giảm thiểu chi phí tiền điện hàng tháng.
- Tủ điện bù công suất phản kháng kết hợp với các thiết bị khác để đảm bảo hệ thống bù hoạt động hiệu quả, an toàn và ổn định như: thiết bị đóng cắt (aptomat), thiết bị điều khiển (contactor), cuộn kháng lọc sóng hài, bộ điều khiển tụ bù, thiết bị đo lường và hiển thị,…
Nguyên lý hoạt động của tụ bù
Nguyên lý hoạt động của tụ bù dựa trên khả năng tích trữ năng lượng điện trường của tụ điện.
Khi được kết nối song song với tải, tụ điện trong tủ sẽ lưu trữ năng lượng tại điện áp cao và giải phóng năng lượng khi điện áp thấp. Việc nạp và xả năng lượng của tụ điện tạo ra dòng điện có pha sớm áp góc 90 độ. Ngược lại, dòng điện của tải cảm có pha trễ hơn điện áp góc 90 độ.
Do đó, dòng điện từ tụ bù sẽ có pha đối lập với dòng điện của tải cảm, làm giảm một phần hoặc toàn bộ công suất phản kháng của tải, qua đó thiện hệ số công suất của hệ thống.
Phân loại tụ bù điện
Có một số tiêu chí phân loại tụ bù như sau:
Dựa vào điện áp
Tụ bù điện được chia thành 2 loại: tụ bù điện 1 pha và tụ bù điện 3 pha.
- Tụ bù điện 1 pha là loại có điện áp từ 230V đến 250V thường được sử dụng trong hộ gia đình hoặc những nơi tiêu thụ điện năng ít.
- Tụ bù điện 3 pha có thể hoạt động với nhiều loại điện áp khác nhau, nhưng chủ yếu là 415V và 440V.
Những tụ bù điện dành cho hai mức điện áp này thường được lắp đặt trong các hệ thống điện áp ổn định. Tụ bù điện 3 pha được áp dụng rộng rãi trong mạng lưới điện của các công trình lớn như tòa nhà cao tầng, bệnh viện, chung cư, cũng như trong các nhà máy và khu công nghiệp.
Dựa vào cấu tạo
Có hai loại tụ bù: tụ bù khô và tụ bù dầu.
- Tụ bù khô là loại có dạng hình tròn dài, kích thước nhỏ gọn và dễ lắp đặt. Tụ bù khô chiếm ít không gian trong tủ điện và thường được sử dụng trong các hệ thống điện có công suất nhỏ với chất lượng điện lưới tốt. Chi phí của tụ bù khô cũng khá hợp lý, phù hợp với nhiều khách hàng.
- Tụ bù điện dầu có dạng hình chữ nhật, độ bền cao hơn so với tụ bù khô và có khả năng sử dụng trong mọi loại hệ thống điện, đặc biệt là những hệ thống có công suất lớn cần bù lớn.
Ứng dụng của tụ bù trong thực tế
Phương pháp đơn giản để lắp tụ bù là kết nối trực tiếp vào hệ thống điện theo cách song song với dây tải để bù cho công suất phản kháng. Đây là phương pháp bù tĩnh hoặc bù nền. Hiện tại, phương pháp bù này không còn được ưa chuộng và chỉ được áp dụng cho những hệ thống nhỏ với công suất vài chục kW.
Cách sử dụng phổ biến nhất của tụ bù điện là lắp đặt trong tủ bù công suất phản kháng với nhiều cấp tụ khác nhau. Tủ này được điều khiển bằng contactor cùng với bộ điều khiển tụ bù để tự động kích hoạt và ngắt các tụ bù điện.
Trong tủ thường có: Bộ điều khiển tụ bù, các loại aptomat, contactor cho các cấp tụ, tụ bù, thường có thêm cuộn kháng nhưng cần phải tính toán kỹ lưỡng để tránh lắp cuộn kháng không đúng, dẫn đến tác dụng ngược. Ngoài ra còn có đồng hồ đo điện, vỏ tụ, dây điện và các vật tư liên quan khác.
Các thương hiệu tụ bù uy tín hiện nay
Trên thị trường hiện tại, có nhiều thương hiệu tụ bù được phân chia thành các phân khúc khác nhau về độ bền, hiệu suất và mức giá. Dưới đây là một số hãng sản xuất tụ bù chất lượng cao, uy tín và phổ biến nhất tại Việt Nam:
- Schneider Electric (Pháp): Là thương hiệu hàng đầu với độ bền tốt, thường được sử dụng trong các dự án công nghiệp lớn.
- ABB (Thụy Điển): Là một hãng thiết bị điện nổi tiếng thế giới, cung cấp các loại tụ bù hạ thế và trung thế với độ an toàn và ổn định cao.
- Mikro (Malaysia): Rất được yêu thíc tại Việt Nam vì hiệu suất ổn định, tích hợp nhiều tính năng thông minh và có giá cả cạnh tranh.
- Tụ Samwha (Hàn Quốc): Chuyên cung cấp cả tụ bù khô và tụ bù dầu có tuổi thọ cao, khả năng t nhiệt tốt, được sử dụng trong nhiều dự án.
- Epcos / TDK (Đức): Là dòng tụ bù cao cấp sử dụng công nghệ hiện đại, có tính năng tự phục hồi thông minh, kích thước nhỏ và độ suy giảm công suất thấp.
- Nuintek (Hàn Quốc): Thương hiệu uy tín chuyên về tụ bù khô, có dải công suất đa dạng với giá cả hợp lý.
- Ngoài ra còn có các thương hiệu khác như Mitsubishi.
Đây là những thông tin mà Blog Đời Sống muốn chia sẻ đến các bạn. Hy vọng bài viết này cung cấp cho các bạn những kiến thức thú vị và hữu ích.
Thông tin tham khảo: https://dienchaua.vn/tu-bu-la-gi/
