Tìm hiểu nguyên nhân nổ tụ bù và cách khắc phục

Chu Văn An

Tụ điện là một hệ thống gồm hai dây dẫn đặt gần nhau, ngăn cách bởi một lớp cách điện gọi là chất điện môi. Tụ điện có chức năng tích trữ và phóng điện trong mạch. Vậy nguyên nhân nào khiến tụ điện phát nổ? Chúng ta nên xử lý và phòng ngừa nổ tụ điện như thế nào? Hãy cùng KTH ELECTRIC tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết dưới đây nhé.

1. Nguyên nhân gây nổ tụ điện

Có nhiều nguyên nhân gây nổ tụ điện, gây hư hỏng nghiêm trọng cho thiết bị và không an toàn cho người sử dụng. Phân tích nguyên nhân nổ tụ điện không chỉ giúp ngăn ngừa rủi ro mà còn giúp tối ưu hóa quá trình vận hành hệ thống điện.

1.1. Nguồn điện kém

Khi điện áp kém, biên độ và hình dạng của sóng có thể ảnh hưởng đến tụ điện, gây khó khăn cho việc xác định sự cố. Để xác định vấn đề, cần phải có thiết bị ghi dữ liệu.

1.2. Hỏng tụ điện do thiết kế tản nhiệt kém

Mọi vật thể đều có thể chịu được nhiệt lượng bao nhiêu, tụ điện cũng vậy. Khi nhiệt độ bên trong tụ điện vượt quá mức cho phép, áp suất có thể tăng lên và gây nổ. Tụ điện khô phồng lên do dầu, còn tụ dầu có thể phồng lên hoặc nổ.

Có nhiều nguyên nhân khiến tụ điện nổ

1.3. Chất lượng tụ điện không được đảm bảo

Thợ điện có kinh nghiệm thường biết cách đánh giá chất lượng của tụ điện. Tuy nhiên, không phải lúc nào họ cũng có thể đưa ra đánh giá chính xác vì sản phẩm công ty sử dụng có thể gặp phải sự cố không mong muốn hoặc sự cố với từng dòng sản phẩm cụ thể.

1.4. Đầu nối tiếp điểm không đảm bảo chất lượng

Nếu kết nối dây lỏng lẻo và không chắc chắn, có thể xảy ra hiện tượng phóng hồ quang và dây sẽ không đạt được công suất tối đa. Đây là một trong những nguyên nhân cơ bản khiến tụ điện phát nổ sau một thời gian sử dụng.

Tùy theo mức độ, điều này thậm chí có thể xảy ra ngay lập tức nếu dây dẫn không cung cấp đủ công suất cho tụ điện. Ngoài ra, các dãy tụ điện và cuộn dây máy biến áp sẽ làm cho mạch LC tăng đáng kể sóng hài. Đây là nguyên nhân chính gây cháy nổ tụ điện và còn có thể gây ảnh hưởng xấu đến các thiết bị, máy móc xung quanh.

Xem ngay: Hướng dẫn cách lắp tụ điện đúng cách

1.5. Cộng hưởng hài hòa

Một trong những vấn đề liên quan đến việc lắp đặt tụ điện là sự cộng hưởng hài hòa. Sự cộng hưởng này gây ra sự gia tăng đột ngột về áp suất và dòng điện so với trường hợp không có hiện tượng này.

Chúng ta dễ dàng nhận thấy điện kháng của tụ tỉ lệ nghịch với tần số lưới, vì điện kháng của tụ Q = 1/2nfC. Tần số hài càng cao thì điện dung càng nhỏ, dẫn đến dòng điện qua tụ càng lớn. Nghĩa là, khi tồn tại sóng hài bậc cao trong lưới điện thì dòng điện bất thường đi qua tụ điện trở nên nghiêm trọng hơn và ảnh hưởng lớn hơn đến điện dung của tụ điện.

Hơn nữa, do dòng điện bất thường này quay trở lại lưới qua tụ điện nên điện áp của lưới cũng bị giảm nghiêm trọng khiến sóng điện áp trên lưới trở nên bất thường hơn, tạo thành một vòng luẩn quẩn không mong muốn. Sự bất thường về điện áp tăng lên, khiến dòng điện hài tăng lên.

Nguyên nhân là do tổ hợp tụ điện có công suất lớn. Khi dòng điện hài đi qua thì điện dung giảm và dòng điện hài cũng tăng. Hậu quả không chỉ làm giảm điện năng mà còn làm hỏng các thiết bị điện xung quanh tụ điện và làm giảm hiệu suất của tụ điện, gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu cực khác.

Tham khảo: Phương pháp kiểm tra và tiêu chí lựa chọn lò phản ứng lọc sóng hài

2. Cách xử lý và phòng ngừa nổ tụ điện

Để giảm thiểu nguy cơ nổ tụ điện, cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa sau:

2.1. Sử dụng tụ điện chất lượng cao có đặc tính chống cháy nổ

Để đảm bảo an toàn cho thiết bị và người sử dụng phải sử dụng tụ điện chống cháy nổ chất lượng cao.

Việc lựa chọn đúng chất lượng và công suất tụ điện là yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn. Những điều cần lưu ý khi chọn mua:

• Ưu tiên các sản phẩm có thương hiệu nổi tiếng, có chứng nhận chất lượng.
• Công suất của mỗi tụ phải phù hợp với tải thực tế.
• Tránh sử dụng tụ điện có điện dung lớn hơn mức yêu cầu để hạn chế hiện tượng cộng hưởng.
• Nếu hệ thống có nhiều sóng hài, hãy chọn tụ điện có điện áp chịu đựng cao hơn điện áp danh định ít nhất 10-20%.

Mua tụ điện chính hãng chất lượng tại KTH ELECTRIC

KTH ELECTRIC chuyên về tụ điện, cuộn kháng, rơle và thiết bị điện công nghiệp chất lượng cao, đảm bảo hiệu suất và độ bền vượt trội. Với kinh nghiệm nhiều năm cùng đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp, chúng tôi cam kết cung cấp sản phẩm chính hãng, tư vấn tận tình và hỗ trợ kỹ thuật nhanh chóng. Liên hệ Hoàng Lai 0968271199 Yêu cầu tư vấn và báo giá tốt nhất!

2.2. Lắp đặt bình ngưng đúng cách

Đảm bảo các tụ điện được lắp đặt đúng cách để tránh cháy nổ, có thể gây nguy hiểm cho thiết bị điện và người vận hành.

Khi lắp đặt tủ tụ điện phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất và đơn vị thiết kế hệ thống điện. Một số nguyên tắc cơ bản bao gồm:

• Chọn một vị trí mát mẻ với sự lưu thông không khí tốt.
• Đảm bảo các kết nối đúng pha và đúng cực.
• Tụ điện nên được lắp đặt cách xa nguồn nhiệt và cách xa bộ biến tần hoặc động cơ công suất cao.
• Được trang bị các thiết bị chống quá dòng, ngắn mạch và chống sét.

2.3.Xử lý điều hòa

Có nhiều cách để lọc sóng hài, chẳng hạn như thêm cuộn kháng vào tụ điện hoặc cuộn dây lọc vào thiết bị để ngăn tụ điện phát nổ và bảo vệ các thiết bị điện.

2.4. Kiểm tra thường xuyên và thay tụ điện khi thích hợp

Cần kiểm tra bình ngưng thường xuyên để phát hiện dấu hiệu hư hỏng kịp thời.

• Thực hiện kiểm tra định kỳ 3 – 6 tháng một lần để đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục.
• Kiểm tra điện dung của tụ điện, hình thức bên ngoài của tụ điện và xem có dấu hiệu rò rỉ hay phồng lên hay không.
• Đo điện áp và dòng điện thực tế và so sánh với các thông số định mức.
• Ghi lại và theo dõi các lần bảo trì để đánh giá thời gian sử dụng thực tế.
• Việc thay tụ vào thời điểm thích hợp (thường sau 5-7 năm sử dụng) sẽ giúp ngăn ngừa nguy cơ cháy nổ do tụ bị xuống cấp.

2.5. Giải pháp tự động tắt khi phát hiện sự cố về tụ điện

Hệ thống điều khiển hiện đại tích hợp chức năng giám sát và ngắt tự động giúp bảo vệ tụ điện hiệu quả.

Một số biện pháp cần thực hiện:

• Đặt rơle để bảo vệ chống dòng điện rò rỉ và rơle để bảo vệ chống điện áp và nhiệt độ.
• Sử dụng công tắc tơ hoặc thyristor tự động mở khi phát hiện sự cố.
• Kết nối hệ thống giám sát từ xa thông qua IoT hoặc SCADA để đảm bảo cảnh báo nhanh chóng.
• Thiết kế mạch ưu tiên tắt tụ điện trước khi tắt toàn bộ hệ thống để giảm thiểu sự lan truyền lỗi.

Thiết lập rơle để bảo vệ chống dòng điện, điện áp và nhiệt độ đi lạc

3. Nổ tụ điện có nguy hiểm không?

Nhiều người thắc mắc liệu có nguy cơ nổ tụ điện khi sử dụng thiết bị điện hay không. Hiện tượng nổ tụ điện có thể gây cháy nổ, làm hư hỏng các thiết bị điện, thiết bị xung quanh tụ điện. Đáng lo ngại hơn nữa, điều này có thể ảnh hưởng đến sự an toàn của người vận hành và người sử dụng tụ điện.

Xem thêm: Những lỗi thường gặp của Bộ điều khiển điện dung Mikro

4. Dấu hiệu tụ điện bị hỏng hoặc sắp nổ

Để giảm thiểu khả năng tụ điện bị nổ, người dùng cần nhận biết một số dấu hiệu cho thấy tụ điện bị hỏng hoặc sắp nổ như sau:

• Có mùi khét, có tiếng nổ nhỏ, tụ phồng lên, vỏ tụ hơi phồng lên, đáy tụ biến dạng, xuất hiện vết nứt hoặc rò rỉ dầu. Khi phát hiện những dấu hiệu này phải dừng hoạt động ngay lập tức.
• Hệ thống điện xảy ra biến động bất thường và báo lỗi điện dung như: hệ số cosφ giảm/thay đổi đột ngột, thiết bị không thể hoạt động bình thường với tải không đổi, bộ điều khiển điện dung báo lỗi (đèn LED nhấp nháy, thông báo lỗi E). Các tín hiệu này cho thấy cần phải kiểm tra lại toàn bộ hệ thống tụ điện và đo lại điện dung của dãy tụ điện.
• Các thông số có dấu hiệu bất thường như: điện dung tụ giảm, điện áp tăng hoặc dòng rò bất thường, nhiệt độ tụ vượt quá mức cho phép…

Nổ tụ điện không chỉ gây thiệt hại về tài sản mà thậm chí có thể gây nguy hiểm đến tính mạng. Vì vậy, bạn nên hiểu rõ về nguyên nhân gây nổ tụ điện cũng như những dấu hiệu và biện pháp để ngăn chặn tình trạng này xảy ra. Hi vọng bài viết này của KTH ELECTRIC hữu ích với các bạn.