Tụ bù công suất phản kháng là gì? Tác dụng và phân loại

Chu Văn An

Trong các hệ thống điện, điều quan trọng là duy trì hiệu suất ổn định và tiết kiệm năng lượng. Một trong những giải pháp kỹ thuật hiệu quả được sử dụng rộng rãi hiện nay đó là sử dụng tụ điện phản kháng. Thiết bị này không chỉ giúp giảm tổn thất điện năng mà còn giúp cải thiện hệ số công suất, giảm tiền điện, kéo dài tuổi thọ của các thiết bị điện trong nhà máy, doanh nghiệp, hay các công trình xây dựng dân dụng. Hãy cùng KTH ELECTRIC tìm hiểu về đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc và lợi ích của thiết bị này trong bài viết sau.

1. Tụ điện phản kháng là gì?

Tụ điện phản kháng là thiết bị điện dùng để nâng cao hệ số công suất phản kháng trong hệ thống điện công nghiệp, bao gồm nhiều tụ điện được lắp song song với phụ tải và được điều khiển đóng cắt tự động thông qua Havells, Mikro, SK và các thiết bị tụ điện khác. Mục đích chính là giúp tiết kiệm điện và hạn chế bị phạt do sai sót vượt quá công suất phản kháng cho phép.

Có hai loại tụ điện phổ biến: tụ điện ngâm dầu và tụ điện giấy cách điện.

Tụ điện phản kháng là thiết bị điện dùng để nâng cao hệ số công suất phản kháng trong hệ thống điện công nghiệp

Giải thích thêm:

• Tụ điện là một hệ thống trong đó hai dây dẫn được đặt gần nhau và ngăn cách bởi một lớp cách điện bằng dung môi. Chức năng chính của tụ điện là lưu trữ năng lượng điện và phóng điện vào mạch trong quá trình hoạt động.
• Công suất phản kháng là năng lượng được tạo ra bởi thành phần phản kháng của dòng điện xoay chiều. Loại công suất phản kháng này sẽ không tạo ra tác dụng gì, không có tác dụng gì mà còn có hại cho cả vấn đề kinh tế lẫn kỹ thuật.

Xem thêm: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của tụ điện

2. Đặc điểm cấu trúc

Cấu tạo của tụ điện phản kháng đơn giản như sau:

• Đầu ngưng tụ có 2 tấm song song, được làm bằng nhôm và bịt kín bên trong.
• Bên ngoài là lớp cách điện bằng gốm hoặc giấy được cuộn lại và tẩm dầu (điện môi).
• Vỏ của tụ điện được làm bằng kim loại hoặc nhựa kim loại có phủ một lớp keo ở dạng kín. Hai chân của tấm tụ điện lộ ra ngoài.

Cấu tạo của tụ điện phản kháng

Học tập: Cấu tạo, nguyên lý làm việc và ứng dụng của tủ tụ điện

3. Nguyên tắc làm việc

Khi điện bắt đầu được sử dụng sẽ truyền đến phụ tải tạo thành hai thành phần chính: công suất tác dụng (P) và công suất phản kháng (Q).

• Công suất hoạt động là năng lượng hữu ích và mức tiêu thụ điện năng được đo bằng KW và W.
• Công suất phản kháng là bộ phận không tạo ra công có ích trong quá trình biến điện năng thành năng lượng có ích nên cần có thiết bị để giảm tải, trong đó các dàn tụ điện hoạt động và có các bộ KVAR, VAR.

Tổng của hai lũy thừa trên là lũy thừa biểu kiến ​​(S) và mối quan hệ giữa chúng được xác định theo công thức:

• P=S. cosinΦ
• S 2 = P 2 + Q 2

Từ công thức này ta thấy khi cos phi tăng thì tải sẽ sinh công nhiều hơn bình thường, tụ điện sẽ bù công suất phản kháng, giúp tăng thêm công suất tác dụng.

4. Ưu điểm của tụ điện phản kháng

• Dễ dàng tháo rời và lắp ráp, giúp việc bảo trì thuận tiện hơn.
• Nó được sản xuất từ ​​​​nhiều đơn vị nhỏ để chúng tôi có thể điều chỉnh công suất để phù hợp với sự tăng trưởng của phụ tải điện trong quá trình sản xuất.
• Chi phí sử dụng tụ điện khá rẻ so với các loại động cơ đồng bộ khác.
• Tổn thất điện năng trong tụ điện phản kháng rất nhỏ (không đáng kể).
• Dễ sử dụng và rất đáng tin cậy. Trong quá trình hoạt động, nếu 1 tụ bị hỏng thì các tụ còn lại vẫn có thể hoạt động bình thường.
• Khi vận hành không cần giám sát nhân viên vì nó hoạt động giống như một máy bù đồng bộ.
• Việc lắp đặt và bảo trì thường xuyên rất dễ dàng. Có thể chia thành nhiều cụm trên mạng lưới phân phối để mang lại hiệu quả tối ưu trong việc phân phối điện áp xuyên suốt.

5. Phân loại tụ điện phản kháng

Tụ điện phản kháng được chia thành hai loại theo hai tiêu chí: theo cấu tạo và theo điện áp.

Phân loại theo cấu trúc:

• Tụ điện khô: Hai đầu của tụ điện có hình tròn, ưu điểm là kết cấu nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, dễ lắp đặt và thay thế, chiếm diện tích nhỏ, giá thành rẻ. Loại này thường được sử dụng trong các hệ thống điện nhỏ với chất lượng điện năng tương đối.
• Tụ điện ngâm dầu: Tụ điện có hình chữ nhật, rất bền, được sử dụng trong các hệ thống có công suất lớn hơn, cần bù một lượng lớn công suất hữu ích.

tụ điện khô

Phân loại theo điện áp:

• Tụ điện hạ thế một pha: thường có điện áp khoảng 230V hoặc 250V. Được sử dụng trong những ngôi nhà nhỏ và những nơi có mức tiêu thụ điện năng thấp.
• Tụ điện hạ thế ba pha: Có nhiều cấp điện áp nhưng 415V và 440V là chính. Chúng phù hợp với hệ thống điện ổn định và không bị ảnh hưởng bởi sóng hài. Tụ điện ba pha được sử dụng phổ biến trong lưới điện ở các tòa nhà cao tầng, bệnh viện, khu công nghiệp, nhà máy.
• Tụ điện trung thế.

6. Tụ điện phản kháng có tác dụng gì?

Tụ điện phản kháng có vai trò vô cùng quan trọng và hữu ích trong các công trình, thiết bị điện nhờ những ưu điểm sau:

• Giúp tiết kiệm chi phí công suất phản kháng: Nếu hệ số công suất cos phi của bạn dưới 0,90, bạn sẽ phải trả tiền công suất phản kháng hàng tháng.
• Giảm tổn thất điện năng: Có hai yếu tố gây tổn thất điện năng trên đường dây truyền tải là công suất tác dụng và công suất phản kháng. Trong trường hợp này, bạn có thể giảm công suất phản kháng để hạn chế tổn thất điện năng.
• Tụ điện phản kháng giúp giảm điện áp.
• Tăng khả năng tải của đường dây.
• Tụ điện phản kháng giúp tăng công suất và hiệu suất của máy biến áp.
• Tụ điện phản kháng giúp giảm chi phí bảo trì, sửa chữa và thay thế cho động cơ và máy móc lớn.

Tủ tụ điện phản kháng

Tham khảo: Cách đấu contactor vào tụ điện

7. Công thức tính công suất tụ điện

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

Để tính điện dung của tụ điện chúng ta cần biết Công suất(P) Và Hệ số công suất (Cosφ) Tải trọng.

nghĩ:

• Công suất của tải là P.
• Hệ số công suất của tải là Cosφ1 => φ1 => tgφ1 (trước khi bù cosφ1 nhỏ và tgφ1 lớn).
• Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 => φ2 => tgφ2 (sau khi bù cosφ2 lớn và tgφ2 nhỏ).

8. Lắp đặt tụ điện phản kháng KTH ELECTRIC

Nếu bạn đang tìm kiếm tụ điện công suất phản kháng thì KTH ELECTRIC là thiết bị đáng tin cậy bạn nên cân nhắc. Tại KTH ELECTRIC, khi mua tụ điện, bạn không chỉ có những trải nghiệm tốt về sản phẩm mà còn về chất lượng dịch vụ của chúng tôi:

• Là đại lý tụ điện chính hãng của các thương hiệu: Shizuki, Enerlux, Epcos, Ducati, Capaino, Nuintek, Daeyong…
• Giá cả cạnh tranh thị trường và nhiều ưu đãi hấp dẫn.
• Đảm bảo rằng các tài liệu xuất xứ là xác thực và đầy đủ.
• Đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm sẵn sàng giải đáp mọi thắc mắc.
• Hỗ trợ lắp đặt và giao hàng toàn quốc.
• Đội ngũ chăm sóc khách hàng tận tâm giải quyết nhanh chóng mọi vấn đề khách hàng gặp phải.

Hãy liên hệ Thiết Bị KTH ELECTRIC theo số 0968271199 để được hỗ trợ nhanh chóng.

Hy vọng bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về vai trò của tụ điện phản kháng trong hệ thống điện và cách tính công suất phản kháng cần bù. Từ đó, bạn có thể lựa chọn thiết bị hoạt động tốt nhất cho hệ thống điện của mình.