Hướng dẫn tính chọn tụ bù trạm biến áp và tải nặng

Chu Văn An

Nội dung bài viết

Tính toán lựa chọn công suất tụ điện phù hợp để đảm bảo hệ số công suất cosφ là cách tối ưu hóa chi phí lắp đặt, tiết kiệm hóa đơn tiền điện cho các nhà máy, doanh nghiệp. Nếu bạn chưa biết cách tính và chọn tụ điện theo công suất thì hãy tham khảo bài viết dưới đây của Trường Chu Văn An.

Chọn tụ điện theo khả năng tải và hệ số cosφ

Công thức tính công suất tụ điện theo công suất tải và hệ số cosφ như sau:

cong-suc-crystal-cong-suat-tu-bu

Trong đó:

Qb: Công suất tụ điện
cosφ1: Hệ số công suất trước khi bù
cosφ2: Hệ số công suất sau khi bù

Ví dụ: công suất tải P là 100KW, hệ số công suất trước khi bù và sau khi bù là cosφ1 = 0,75, Cosφ2 = 0,95, tương đương tanφ1 = 0,88 và tanφ2 = 0,33.

Như vậy, công suất phản kháng cần bù là Qb = 100 x (0,88 – 0,33) = 55 (kVAr)

Từ dữ liệu này, giả sử chọn tụ điện 10kVAr, để bù hoàn toàn tải, cần có 6 tụ điện 10kVAr với tổng công suất phản kháng là 6×10=60kVAr.

Đọc thêm: Tụ bù có tiết kiệm điện không?

Tính tụ điện theo bảng tra hệ số công suất

Về bản chất, đây là phương pháp ghi lại kết quả tính toán tụ điện sử dụng điện năng tiêu thụ và hệ số cosφ ở trên. Tuy nhiên, công thức áp dụng là Qb = P x k.

Trong đó:

P: khả năng chịu tải
k: hệ số so sánh kết quả tanφ1 – tanφ2 như trong bảng sau:

Cosφ2	0,90	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99	1,00
Cosφ1	0,90	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99	1,00
0,50	1,25	1,28	1,31	1,34	1,37	1,40	1,44	1,48	1,53	1,59	1,73
0,51	1,20	1,23	1,26	1,29	1,32	1,36	1,39	1,44	1,48	1,54	1,69
0,52	1.16	1.19	1,22	1,25	1,28	1,31	1,35	1,39	1,44	1,50	1,64
0,53	1.12	1.14	1.17	1,20	1,24	1,27	1,31	1,35	1,40	1,46	1,60
0,54	1,07	1.10	1.13	1.16	1,20	1,23	1,27	1,31	1,36	1,42	1,56
0,55	1,03	1,06	1,09	1.12	1.16	1.19	1,23	1,27	1,32	1,38	1,52
0,56	1,00	1,02	1,05	1,08	1.12	1,15	1.19	1,23	1,28	1,34	1,48
0,57	0,96	0,99	1,02	1,05	1,08	1.11	1,15	1.19	1,24	1h30	1,44
0,58	0,92	0,95	0,98	1,01	1.04	1,08	1.11	1,15	1,20	1,26	1,40
0,59	0,88	0,91	0,94	0,97	1,01	1.04	1,08	1.12	1.17	1,23	1,37
0,60	0,85	0,88	0,91	0,94	0,97	1,00	1.04	1,08	1.13	1.19	1,3
0,61	0,81	0,84	0,87	0,90	0,94	0,97	1,01	1,05	1.10	1.16	1h30
0,62	0,78	0,81	0,84	0,87	0,90	0,94	0,97	1,01	1,06	1.12	1,27
0,63	0,75	0,78	0,81	0,84	0,87	0,90	0,94	0,98	1,03	1,09	1,23
0,64	0,72	0,74	0,77	0,81	0,84	0,87	0,91	0,95	1,00	1,06	1,20
0,65	0,68	0,71	0,74	0,77	0,81	0,84	0,88	0,92	0,97	1,03	1.17
0,66	0,65	0,68	0,71	0,74	0,78	0,81	0,85	0,89	0,94	1,00	1.14
0,67	0,62	0,65	0,68	0,71	0,75	0,78	0,82	0,86	0,90	0,97	1.11
0,68	0,59	0,62	0,65	0,68	0,72	0,75	0,79	0,83	0,88	0,94	1,08
0,69	0,56	0,59	0,62	0,65	0,69	0,72	0,76	0,80	0,85	0,91	1,05
0,70	0,54	0,56	0,59	0,62	0,66	0,69	0,73	0,77	0,82	0,88	1,02
0,71	0,51	0,54	0,57	0,60	0,63	0,66	0,70	0,74	0,79	0,85	0,99
0,72	0,48	0,51	0,54	0,57	0,60	0,64	0,67	0,71	0,76	0,82	0,96
0,73	0,45	0,48	0,51	0,54	0,57	0,61	0,64	0,69	0,73	0,79	0,94
0,74	0,42	0,45	0,48	0,51	0,55	0,58	0,62	0,66	0,71	0,77	0,91
0,75	0,40	0,43	0,46	0,49	0,52	0,55	0,59	0,63	0,68	0,74	0,88
0,76	0,37	0,40	0,43	0,46	0,49	0,53	0,56	0,60	0,65	0,71	0,86
0,77	0,34	0,37	0,40	0,43	0,47	0,50	0,54	0,58	0,63	0,69	0,83
0,78	0,32	0,35	0,38	0,41	0,44	0,47	0,51	0,55	0,60	0,66	0,80
0,79	0,29	0,32	0,35	0,38	0,41	0,45	0,48	0,53	0,57	0,63	0,78
0,80	0,27	0,29	0,32	0,35	0,39	0,42	0,46	0,50	0,55	0,61	0,75
0,81	0,24	0,27	0,30	0,33	0,36	0,40	0,43	0,47	0,52	0,58	0,72
0,82	0,21	0,24	0,27	0,30	0,34	0,37	0,41	0,45	0,49	0,56	0,70
0,83	0,19	0,22	0,25	0,28	0,31	0,34	0,38	0,42	0,47	0,53	0,67
0,84	0,16	0,19	0,22	0,25	0,28	0,32	0,35	0,40	0,44	0,50	0,65
0,85	0,14	0,16	0,19	0,22	0,26	0,29	0,33	0,37	0,42	0,48	0,62
0,86	0,11	0,14	0,17	0,20	0,23	0,26	0,30	0,34	0,39	0,45	0,59
0,87	0,08	0,11	0,14	0,17	0,20	0,24	0,28	0,32	0,36	0,42	0,57
0,88	0,06	0,08	0,11	0,14	0,18	0,21	0,25	0,29	0,34	0,40	0,54

Xem thêm Cáp chống nhiễu là gì? Đặc điểm, ứng dụng và phân loại

Ví dụ, trong trường hợp trên, sau khi so sánh cosφ1 = 0,75; cosφ2 = 0,95, xác định hệ số k = 0,55.

Vậy tính công suất cần bù: 100 x 0,55 = 55kVAr. Con số thu được giống với kết quả ở phương pháp tính tụ điện đầu tiên..

Chọn tụ điện theo công suất trạm biến áp

Trường hợp bạn muốn lắp tụ điện máy biến áp khi không có tải thì công thức tính công suất tụ điện sẽ dựa trên công suất của trạm biến áp. Công thức chuẩn là:

cong-suc-crystal-cong-suat-tu-bu

Ví dụ: Trạm biến áp 1000kVA, công suất bù tối thiểu là: 0,4 x 1000 = 400kVAr.

Tuy nhiên, cách tính này chỉ phù hợp với các tải có hệ số công suất cosφ tối thiểu là 0,75 và tải tối đa khoảng 80%. Nếu áp dụng cho các tải có hệ số công suất nhỏ hơn, có thể thiếu tụ điện và bù.

Đọc thêm: 5 cách kiểm tra tụ điện đúng tiêu chuẩn kỹ thuật và khắc phục sự cố

Tính tụ điện theo giá trị trên hóa đơn tiền điện

Cách chọn xe buýt cẩn thận

Theo hóa đơn tiền điện trên có thông số như sau:

Số kWh lúc bình thường = 90334 – 72261 = 18073kWh
kWh đỉnh = 34558 – 27613 = 6945kWh
kWh thấp điểm = 40640 – 32112 = 8528kWh
Tổng điện năng tiêu thụ = 18073 + 6945 + 8528 = 33546kWh

Giả sử nhà máy sản xuất 24/24:

Điện năng tiêu thụ bình quân ngày = 33546/30 = 1.118kWh
Công suất trung bình = 1.118/24 = 46,6kW
Hệ số cosφ1 = 0,68, cosφ2 = 0,95 suy ra hệ số k = 0,75
Công suất tụ điện = 0,75 x 46,6 = 43,95 KVAr

Xem thêm Tổng hợp chi tiết các bước chỉnh rơ le nhiệt

Nhà máy phải luôn dự trữ 30% (tức là 0,3) thì Qb = 43,95 x (1+ 0,3) = 45,435KVAr. Như vậy, việc lựa chọn tủ bù có công suất phản kháng 50kVAr sẽ tránh bị phạt tiền điện.

Vai trò của tụ điện trong hệ thống điện

Trong hệ thống điện, tụ điện được sử dụng để bù công suất phản kháng nhằm nâng cao hệ số công suất cosφ (cos phi) nhằm đảm bảo hiệu suất của lưới điện và tránh bị phạt theo quy định của ngành Điện. Đây cũng là giải pháp giảm công suất phản kháng (công suất dư) hiệu quả nhất hiện nay.

Ngoài ra, dàn tụ điện còn có tác dụng làm giảm dao động dòng điện và điện áp đỉnh trong hệ thống điện, có thể gây hư hỏng cho các thiết bị khác hoặc hệ thống. Bằng cách này, tụ điện giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị điện, chẳng hạn như máy biến áp và động cơ, đồng thời cải thiện độ tin cậy của hệ thống tổng thể.

Cách chọn sách cẩn thận 1

Trong ngành năng lượng, việc sử dụng tụ điện có thể giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng tới 10% (Theo nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Điện lực). Việc giảm tiêu thụ năng lượng này không chỉ tiết kiệm chi phí năng lượng mà còn có tác động tích cực đến môi trường bằng cách giảm phát thải khí nhà kính từ sản xuất điện.

Trên đây là 4 cách tính công suất tụ điện mà bạn có thể áp dụng để chọn được tụ điện phù hợp cho hệ thống điện của mình và tiết kiệm chi phí lắp đặt, chi phí tiền điện. Các kiến thức khác liên quan đến tụ điện vui lòng tham khảo: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/

Xem thêm Aptomat 1 pha 2 cực là gì? So sánh với aptomat 1 pha 1 cực

Kiến thức ngành điện