Cấu tạo và nguyên lý tụ bù tiết kiệm điện (Giải Đáp Chi Tiết)

Tụ bù tiết kiệm điện là một thiết bị quan trọng trong công nghiệp, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện. Đảm nhận một chức quan trọng trong trong hệ thống, tụ bù có nhiều loại với nhiều nhà sản xuất khác nhau trên thị trường. Việc am hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc của tụ bù có thể giúp chúng ta lựa chọn chúng được chính xác hơn. Đặc biệt, với những người làm việc chuyên sâu trong lĩnh vực điện, thì những thông tin này cực kỳ hữu ích trong quá trình làm việc thực tế.

Bạn có thể quan tâm

- Tụ bù 1 pha 220V là gì? Công thức tính bộ tụ bù 1 pha chuẩn xác nhất

- Cuộn kháng là gì? Reactor là gì? Tác dụng của cuộn kháng

Tụ bù tiết kiệm điện là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động

Một cách đơn giản, chúng ta có thể hiểu tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện, chúng ta gọi là dung môi. Tụ điện có nhiệm vụ tích và phóng điện trong mạch điện. Khi chúng ta muốn tích điện cho tụ bù điện, người ta nối hai bản cực của tụ điện với nguồn. Khi đó, bản nối với cực dương sẽ tích điện dương, còn bản nối với cực âm sẽ tích điện âm.

Điện dung là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ bù ở một hiệu điện thế nhất định. Điện dung có ký hiệu là C, và được đặc trưng bởi thương số giữa điện tích của tụ bù và hiệu điện thế giữa hai bản của tụ bù điện. 

C=Q/U

Nói đến tụ bù, người ta nhắc đến khả năng tiết kiệm điện. Vậy nên chúng ta hay gọi là tụ bù tiết kiệm điện. Vì sao tụ bù lại có thể giúp con người tiết kiệm điện năng vậy? 

Tụ bù với mục đích bù công suất phản phán để nâng cao hệ số công suất phi, nhằm đảm bảo hiệu quả hoạt động của lưới điện và tránh vi phạm các quy định của ngành Điện lực. Do đó, khi hệ thống điện lắp thêm tụ bù sẽ giảm được một khoản đáng kể tiền điện hàng tháng. Thường thì sẽ giảm vài chục % tùy theo từng đơn vị. 

Bên cạnh tụ bù, có thể bạn sẽ cần quan tâm thêm những thành phần khác có trong Tủ điện bù công suất khác như: Bộ điều khiển tụ bù, Thiết bị đóng cắt, bảo vệ, Cuộn kháng lọc sóng hài, Thiết bị đo...

Cấu tạo của tụ bù tiết kiệm điện

Cấu tạo của tụ bù tiết kiệm điện khá đơn giản, gồm hai bản cực là các lá nhôm dài được cách điện với nhau bằng các lớp giấy. Toàn bộ được cố định trong một bình hàn kín, hai đầu bản cực được đưa ra ngoài. Đây là cấu tạo tụ bù giấy ngâm dầu đặc biệt, một loại tụ bù được sử dụng rộng rãi trong thực tế.

Nguyên lý hoạt động của tụ bù

Mỗi loại tụ điện đều sẽ có một nguyên lý làm việc nhất định. Đó là nâng cao hệ số công suất Cos phi giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế. Điều này nhằm mục đích làm giảm những hao tổn về công suất và bù công suất phản kháng. Để cuối cùng đi đến một lợi ích đó là tiết kiệm điện năng.

Riêng với tụ bù tiết kiệm điện ICEVN, mạng lưới điện còn có công dụng trong việc tránh sự tăng lên đột ngột của dòng điện, làm cho quá trình vận hành của dòng điện diễn ra được ổn định. Nhờ đó, hiện tượng quá nhiệt được giảm đi, kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị điện.

Cách đấu tụ bù nhanh chóng

Việc lắp tụ bù phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quy mô mạng lưới điện là một yếu tố cần quan trọng. 

Đối với cơ sở sản xuất nhỏ:

Đây là những cơ sở có đặc điểm tổng công suất tiêu thụ thấp, chỉ khoảng vài chục kW, các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ vì thế không cần lọc sóng, công suất phản kháng thấp. Những cơ sở sản xuất này thường sẽ mất khoảng vài trăm nghìn đồng tiền phạt cos. Trường hợp lắp đặt tủ bù cao quá thì mặc dù chúng ta sẽ tiết tiết kiệm được một ít tiền điện, nhưng xét về hiệu quả kinh tế chung thì lại không cao.

Vậy thì phải làm sao để vừa tiết kiệm được điện năng, vừa không tốn kém quá nhiều vào chi phí lắp đặt tụ bù? Giải pháp đó là bù tĩnh (bù nền). Chúng ta sẽ tiến hành lắp đặt tủ tụ bù tĩnh với những vật liệu cần chuẩn bị sau:

• 01 vỏ tủ với kích thước 500 x 350 x 200 mm
• 01 Amtomat bảo vệ tụ bù và để đóng tụ bù bằng tay. Có thể kết hợp với Rơ le thời gian để tự động đóng ngắt tụ bù theo thời gian làm việc trong ngày.
• 01 tụ bù công suất nhỏ 2.5, 5, 10kVAr.

Chi phí lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện chỉ khoảng vài triệu đồng. Do vậy, bạn có thể tiết kiệm chi phí trả tiền hàng tháng mà chúng tôi đề cập phía trên.

Đối với cơ sở sản xuất trung bình:

Khi mạng lưới điện có quy mô lớn hơn, công suất tiêu thụ lên tới vài trăm kW, công suất phản kháng khoảng vài chục tới vài trăm kAr. Lúc này, tiền phạt cos phi hàng tháng có thể lên tới vài triệu tới hơn chục triệu đồng hàng tháng.

Giải pháp bù tĩnh (cố định) không thể áp dụng làm giải pháp cho trường hợp này. Thay vào đó, chúng ta phải tiến hành chia ra nhiều cấp tụ bù. Có 2 cách là bù thủ công (đóng ngắt các cấp tụ bù bằng tay) và bù tự động (sử dụng bộ điều khiển tụ bù tự động).

Việc đóng ngắt bằng tay hiện không được khuyến khích sử dụng vì không chính xác và không kịp thời do người vận hành phải quan sát đồng hồ đo hoặc theo kinh nghiệm để ra quyết định. Thực sự sẽ rất mất công khi vận hành. Mặc dù khó khăn trong việc vận hành, nhưng vẫn có nhiều đơn vị lựa chọn sử dụng vì vấn đề chi phí. 

Khác biệt hoàn toàn so với cách bù thủ công, bù tự động là phương pháp chủ đạo được sử dụng phổ biến . Ưu điểm là bộ điều khiển này có khả năng tự động đo và tính toán công suất cần bù để tự đưa ra quyết định đóng ngắt bao nhiêu cho phù hợp. Ngoài ra, bạn sẽ chết mê với cách bù tự động này nhờ chế độ đóng ngắt luân phiên các cấp tụ bù ưu tiên đóng các tụ bù ít sử dụng để cân bằng thời gian sử dụng của tụ bù và thiết bị đóng ngắt sẽ kéo dài tuổi thọ thiết bị. 

Chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn thiết đặt một tủ tụ bù tự động tiêu chuẩn nhé!

• Vỏ tủ chiều cao 1 - 1.2m
• Bộ điều khiển tụ bù tự động
• Aptomat tổng bảo vệ
• Aptomat nhánh bảo vệ từng cấp tụ bù
• Contactor đóng ngắt tụ bù được kết nối với bộ điều khiển
• Tụ bù
• Các thiết bị phụ: đồng hồ Volt, Ampe, đèn báo pha...

Hẳn bạn có một cái nhìn tổng quan và chi tiết về thiết bị tụ bù tiết kiệm điện. Chúng ta nên sử dụng tụ bù tiết kiệm điện dù cơ sở sản xuất thuộc quy mô nhỏ, trung bình hay lớn. Về lâu dài, đó sẽ là giải pháp thông minh để doanh nghiệp tiết kiệm điện năng, bảo vệ thiết bị điện, năng tuổi thọ từ đó giảm thiểu chi phí sử dụng.