Tủ điện điều khiển tụ bù

1. Tìm hiểu về tụ bù.

1.1 Tụ bù là gì ?

Tụ bù là nhóm vật dẫn đặt cạnh nhau và được tách biệt bằng lớp điện môi cách điện. Tụ bù có tác dụng tích tụ và phóng đi nguồn điện trong mạch điện. Tụ bù còn được mọi người biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như: tụ bù điện, tụ bù công suất, tụ bù công suất phản kháng, tụ bù cos phi.

2.2 Cấu tạo Tụ bù

Thành phần cấu tạo của tụ bù là loại tụ giấy được tẩm dầu đặc biệt. Là các lá nhôm dài được cách điện bằng các lớp giấy. Tất cả được cố định tại một bình hàn kín, hai đầu cực được đưa ra bên ngoài.

1.3 Phân loại tụ bù

Tụ bù được phân loại dựa theo cấu tạo và điện áp:

a/ Tụ bù phân loại theo cấu tạo: Gồm có tụ bù khô và tụ bù dầu.

– Tụ bù khô là loại có dạng bình tròn thon dài, với thiết kế nhỏ nhắn, gọn gàng, khối lượng nhẹ nên thuận tiện cho việc lắp đặt, thay thế, tiết kiệm diện tích, giá cả rẻ.

– Tụ bù dầu là loại có dạng bình hình chữ nhật, có độ bền cao hơn tụ bù khô, thường được dùng cho các hệ thống bù công suất cao, chất lượng điện xấu.

 b/ Tụ bù phân loại theo điện áp: Gồm tụ bù hạ thế 1 pha và tụ bù hạ thế 3 pha.

– Tụ bù hạ thế 1 pha: là các loại điện áp 230V, 250V.

– Tụ bù hạ thế 3 pha: là các loại điện áp 230; 380; 400; 415; 440; 525; 660; 690; 720; 1100V. Nhưng được sử dụng nhiều nhất là loại điện áp 415V và 440V. Tụ bù 415V dùng phổ biến ở các hệ thống điện áp ổn định duy trì mức điện áp khoảng 380V. Tụ bù 440V sử dụng tại các hệ thống điện áp cao hơn.

1.3 Công dụng của tụ bù

Tụ bù có khả năng tích điện tại một hiệu điện thế nhất định gọi là điện dung. Trong toàn bộ các thiết điện, tụ bù được sử dụng nhằm bù công suất phản kháng để tăng hệ số công suất cosφ. Tù đó đảm bảo hiệu quả hoạt động của lưới điện và tránh bị phạt tiền công suất phản kháng. Chính vì vậy, việc lắp tụ bù là rất cần thiết, giúp tiết kiệm và giảm được rất nhiều tiền điện đóng cho cơ quan điện lực.

2. Tìm hiểu về tủ điện điều khiển tụ bù.

2.1 Tủ điện điều khiển tụ bù

Tủ điện điều khiển tụ bù  thông thường bao gồm các Tụ bù điện mắc song song với tải, được điều khiển bằng một Bộ điều khiển tụ bù tự động thông qua thiết bị đóng cắt Contactor. Tủ tụ bù có chức năng chính là nâng cao hệ số công suất cosφ (cos phi) qua đó giảm công suất phản kháng (công suất vô công) nhằm giảm tổn thất điện năng tiết kiệm chi phí. Người sử dụng sẽ giảm hoặc không phải đóng tiền phạt công suất phản kháng theo quy định của ngành Điện lực

.

2.2 Nguyên lý hoạt động của tủ điện điều khiển tủ bù

Công suất phản kháng là công suất không sinh ra công hữu ích trong quá trính biến đổi điện năng thành dạng năng lượng khác hoặc có thể từ năng lượng điện sang chính năng lượng điện, đơn vị là VAR hay KVAR.

Yêu cầu về công suất tác dụng và công suất phản kháng phải đáp ứng đủ thì thiết bị điện mới có thể hoạt động tốt. Tổng hợp của 2 công suất này gọi là công suất biểu kiến đơn vị VA hoặc KVA. Ba loại công suất này có một mối quan hệ mật thiết với nhau:

S2 = P2 + Q2

P = S. cosϕ

Q = S. sinϕ

(S là công suất biểu kiến, P là công suất tác dụng, Q là công suất phản kháng)

Hệ số cos ϕ càng lên cao thì tải sẽ tạo ra càng nhiều công, khi  dùng tụ bù thì nguồn chỉ cấp một phần công suất phản kháng, phần còn lại sẽ do tụ bù thêm vào, giúp công suất tác dụng sẽ được tăng lên.

Để truyền tải tốt điện năng, dòng điện sẽ làm dây bị nóng lên, tạo ra một lượng sụt áp trên đường dây tải điện. Dòng điện tỉ lệ với công suất biểu kiến nên khi sử dụng tụ bù để bù vào phần công suất phản kháng sẽ có tác dụng làm mát và tăng hệ số công suất (cosϕ).

Tủ điện tụ bù thường gồm nhiều bước tụ, mỗi bước tụ được tắt bật bằng Contactor. Một bộ điều khiển kiểm soát hệ số công suất của mạng điện sẽ thực hiện đóng mở các Contactor qua đó làm cho hệ số công suất của cả mạng điện thay đổi.

2.3 Ứng dụng tủ điện điều khiển tụ bù

Tủ điện bù công suất phản kháng được lắp đặt trong các hệ thống điện sử dụng các tải phụ có tính cảm kháng cao. Hay lắp ở phòng kỹ thuật điện hoặc khu vực trạm biến áp cho những công trình lớn như nhà máy, xí nghiệp, các khu văn phòng, khu chung cư đông đúc, bệnh viện…

2.4 Ưu điểm của tủ điện điều khiển tụ bù

Tụ bù không những tăng hệ số cosφ để giảm tiền phạt công suất vô công gây ra. Tủ bì còn kết hợp máy biến áp, thiết bị đóng cắt và cáp nhỏ hơn,…

Đồng thời làm nhẹ tải cho máy biến áp, giảm tổn thất điện năng và sụt áp trong mạng điện.

Bên cạnh đó, hệ số công suất (hệ số cos phi) cao cho phép tối ưu hóa các phần tử cung cấp điện. Khi ấy các thiết bị điện không cần định mức dư thừa.

Tuy nhiên để đạt được kết quả tốt nhất, cần đặt tụ cạnh từng phần tử của thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng.

 

Chú ý

Tủ bù được điều khiển bằng bộ điều khiển bù hệ số công suất (Power Factor Regulator – PFR)

Bộ điều khiển tụ bù Mikro 12 cấp PFR120-220-50 144x144mm

Hình ảnh bộ điều khiển Mikro PFR 120 ( 12 cấp)

Hình ảnh sơ đồ đấu nối chân

a/ Đặc tính:

Sử dụng bộ vi xử lý thông minh để điều khiển đóng cắt.

Tự động điều chỉnh hệ số C/K và số cập định mức.

Tự động đổi cực tính của biến dòng.

Hiển thị thông số: Hệ số công suất, dòng điện và tổng sóng hài của dòng điện.

Lập trình được độ nhạy.

Cấp cuối cùng có thể lập trình báo động, điều khiển quạt.

Báo động thiếu áp, quá áp, bù thiếu, bù lố, tổng sóng hài quá cao.

Giao diện sử dụng than thiện.

b/  Thông số:

Điện áp 240V AC/ 415V AC.

Tần số 50 – 60Hz.

Dòng điện 5A.