Tụ Bù & BĐK

Tụ bù là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện được sử dụng rất phổ biến có tác dụng bù công suất phản kháng. (vui lòng xem bài viết Tụ bù hạ thế để tìm hiểu thêm về tụ bù).

 Tụ bù tiết kiệm điện

Hình ảnh: Tụ bù tiết kiệm điện

Tại sao lắp tụ bù lại tiết kiệm điện?

Trong hệ thống điện sản xuất và điện sinh hoạt sử dụng nhiều thiết bị cảm kháng như động cơ, biến áp,… các thiết bị đó không những tiêu thụ công suất hữu công P (kW) = S*Cosφ mà còn tiêu thụ một lượng lớn công suất vô công Q (kVAr) = S*Sinφ gây tổn hao cho hệ thống điện. Trong đó φ (đọc là phi) là góc lệch pha giữa dòng điệnđiện áp. Thành phần công suất phản kháng làm cho tổng công suất truyền tải trên đường dây tăng lên gây tổn hao, quá tải, sụt áp,… Tổng công suất S (kVA) = P + iQ hay  (xem thêm bài viết Công suất phản kháng).

Công suất phản kháng càng lớn thì Cosφ càng nhỏ. Ngành Điện quy định cosφ phải đạt thấp nhất 0.9. Nếu để cosφ dưới 0.9 thì đơn vị sử dụng điện sẽ bị phạt tiền mua công suất phản kháng. (Xem thêm: “Thông tư Quy định về mua, bán công suất phản kháng“).

Lắp đặt tụ bù là giải pháp để giảm công suất phản kháng. Đảm bảo cosφ luôn cao hơn 0.9 sẽ không bị phạt tiền. Trong thực tế cosφ thường được cài đặt ở ngưỡng 0.95. Tùy theo từng đơn vị sử dụng điện khi lắp tụ bù có thể tiết kiệm được vài chục % tiền điện hàng tháng do không bị phạt tiền cosφ. Lắp tụ bù không những tiết kiệm tiền điện do không bị phạt mà còn giảm được tổn hao trên đường dây, tiết kiệm một phần chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống điện như dây dẫn, thiết bị đóng cắt bảo vệ, máy biến áp…

Một số giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:

Đối với cơ sở sản xuất nhỏ:

Đặc điểm:

– Tổng công suất tiêu thụ thấp chỉ khoảng vài chục kW.

– Các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ nên không cần lọc sóng hài.

Công suất phản kháng thấp.

Trong trường hợp này tiền phạt cos phi hàng tháng chỉ khoảng vài trăm nghìn đồng nếu chi phí lắp đặt tủ tụ bù cao quá thì mặc dù tiết kiệm điện nhưng không mang lại hiệu quả kinh tế.

Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:

Đối với nhu cầu cần bù công suất phản kháng thấp để tiết kiệm chi phí chỉ cần dùng phương pháp bù tĩnh (bù nền). Tủ tụ bù có cấu tạo rất đơn giản, gọn nhẹ và chi phí vật tư ở mức thấp nhất. Thiết bị gồm có:

– Vỏ tủ kích thước 500x350x200mm (thông số tham khảo).

– 01 Aptomat bảo vệ tụ bù và để đóng ngắt 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 có thể tiết kiệm hàng trăm nghìn tiền điện hàng tháng.

Đối với cơ sở sản xuất trung bình:

Đặc điểm:

– Tổng công suất tiêu thụ vào khoảng vài trăm kW.

– Các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ nên không cần lọc sóng hài.

Công suất phản kháng vào khoảng vài chục tới vài trăm kVAr.

Tiền phạt có thể từ vài triệu đồng lên tới hơn chục triệu đồng hàng tháng.

Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:

Đối với trường hợp này không thể dùng phương pháp bù tĩnh (cố định) 1 lượng công suất thường xuyên mà cần phải 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).

Đóng ngắt các cấp tụ bù bằng tay không chính xác và không kịp thời do người vận hành dựa vào quan sát đồng hồ đo hoặc theo kinh nghiệm để ra quyết định. Cách này rất mất công khi vận hành. Trong thực tế vẫn có một số ít đơn vị chọn cách này để giảm chi phí đầu tư thiết bị nhưng đây không phải là cách nên áp dụng.

Bù tự động là phương pháp chủ đạo hiện nay được hầu hết các đơn vị sử dụng. Ưu điểm là bộ điều khiển tự động đo và tính toán lượng công suất cần bù để quyết định đóng ngắt bao nhiêu cấp tụ bù cho phù hợp. Ngoài ra bộ điều khiển có 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 cắt sẽ kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Bộ điều khiển tự động có nhiều loại từ 4 cấp đến 14 cấp. Đối với các hệ thống trung bình thường chia từ 4 cấp tới 10 cấp.

Hệ thống tủ tụ bù tự động tiêu chuẩn gồm có:

– Vỏ tủ chiều cao 1m – 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 đo Volt, Ampe, đèn báo pha,…

 Tủ tụ bù tiết kiệm điện

Hình ảnh: Tủ tụ bù tiết kiệm điện bù tự động

Đối với cơ sở sản xuất lớn:

Đặc điểm:

– Tổng công suất thiết bị lớn từ vài trăm tới hàng nghìn kW.

– Thường có trạm biến áp riêng.

– Có thể có thiết bị sinh sóng hài cần biện pháp lọc sóng hài bảo vệ tụ bù.

Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:

Sử dụng hệ thống bù tự động chia nhiều cấp gồm các tụ bù công suất lớn.

Nếu trong hệ thống có nhiều thiết bị sinh sóng hài lớn thì cần phải lắp cuộn kháng lọc sóng hài để bảo vệ tụ bù tránh gây cháy nổ tụ bù.

Mối quan hệ giữa các loại công suất điện, bù công suất phản kháng

Hình ảnh: Mô tả mối quan hệ giữa các loại công suất điện, bù công suất phản kháng.

Trong lưới điện tồn tại 2 loại công suất:

Công suất hữu dụng P (kW) là công suất sinh ra công có ích trong các phụ tải. P = S*Cosφ.

Công suất phản kháng Q (kVAr) là công suất vô ích, gây ra do tính cảm ứng của các loại phụ tải như: động cơ điện, máy biến áp, các bộ biến đổi điện áp… Q = S*Sinφ.

Để đánh giá ảnh hưởng của công suất phản kháng đối với hệ thống người ta sử dụng hệ số công suất cosφ.

Tại sao phải bù công suất phản kháng?

Công suất phản kháng Q không sinh công nhưng lại gây ra những ảnh hưởng xấu về kinh tế và kỹ thuật:

– Về kinh tế: chúng ta phải trả tiền cho lượng công suất phản kháng tiêu thụ.

– Về kỹ thuật: công suất phản kháng gây ra sụt áp trên đường dây và tổn thất công suất trên đường truyền.

Vì vậy, ta cần có biện pháp bù công suất phản kháng Q để hạn chế ảnh hưởng của nó. Cũng tức là ta nâng cao hệ số cosφ.

Lợi ích khi nâng cao hệ số công suất cosφ:

– Giảm tổn thất công suất trên phần tử của hệ thống cung cấp điện (máy biến áp, đường dây …).

– Giảm tổn thất điện áp trên đường truyền tải.

– Tăng khả năng truyền tải điện của đường dây và máy biến áp.

Theo quy định của Bộ Công Thương: “Thông tư Quy định về mua, bán công suất phản kháng” có hiệu lực từ ngày 10/12/2014, người sử dụng điện sẽ bị phạt tiền nếu hệ số công suất cosφ dưới mức cho phép.

Cách tính công suất phản kháng cần bù:

Muốn tính công suất phản kháng cần bù để chọn tụ bù cho tải nào đó thì ta cần biết công suất (P) và hệ số công suất (Cosφ) của tải đó: Giả sử ta có công suất của tải là P, hệ số công suất của tải là Cosφ1 → tgφ1 (trước khi bù), hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 → tgφ2. Công suất phản kháng cần bù là:

Qb = P*(tgφ1 – tgφ2)

Các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng:

1/ Phương pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên: Nâng cao cosφ tự nhiên có nghĩa là tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt được lượng công suất phản kháng mà chúng cần có ở nguồn cung cấp.

– Thay đổi và cải tiến quá trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất.

– Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn.

– Hạn chế động cơ chạy không tải.

– Ở những nơi công nghệ cho phép thì dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ.

– Thay biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn.

2/ Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo: Phương pháp này được thực hiện bằng cách đặt các thiết bị bù công suất phản kháng ở các hộ tiêu thụ điện. Các thiết bị bù công suất phản kháng bao gồm:

a. Máy bù đồng bộ: chính là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải.

* Ưu điểm: máy bù đồng bộ vừa có khả năng sản xuất ra công suất phản kháng, đồng thời cũng có khả năng tiêu thụ công suất phản kháng của mạng điện.

* Nhược điểm: máy bù đồng bộ có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành phức tạp. Máy bù đồng bộ thường để bù tập trung với dung lượng lớn.

b. Tụ bù điện: làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp do đó, có thể sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng điện.

* Ưu điểm:

Công suất nhỏ, không có phần quay nên dễ bảo dưỡng và vận hành.

– Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ bù theo sự phát triển của tải.

– Giá thành thấp hơn so với máy bù đồng bộ.

* Nhược điểm:

– Nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn, đặc biệt dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức. Tuổi thọ tụ bù có giới hạn, sẽ bị hư hỏng sau nhiều năm làm việc.

– Khi đóng tụ bù vào mạng điện sẽ có dòng điện xung, còn lúc cắt tụ điện khỏi mạng trên cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho người vận hành.

– Sử dụng tụ bù điện ở các hộ tiêu thụ công suất phản kháng vừa và nhỏ (dưới 5000 kVAr).

Xem thêm bài viết: Tụ bù tiết kiệm điện.

Các phương thức bù công suất phản kháng bằng tụ bù:

Có hai phương thức bù công suất phản kháng bằng tụ bù:

a. Bù tĩnh (bù nền): bố trí bù gồm một hoặc nhiều tụ bù tạo nên lượng bù không đổi. Việc điều khiển có thể thực hiện bằng các cách sau:

– Bằng tay: dùng CB hoặc LBS (load – break switch).

– Bán tự động: dùng contactor.

– Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải.

* Ưu điểm: đơn giản và giá thành không cao.

* Nhược điểm: khi tải dao động có khả năng dẫn đến việc bù thừa. Việc này khá nguy hiểm đối với hệ thống sử dụng máy phát. –> Vì vậy, phương pháp này áp dụng đối với những tải ít thay đổi.

b. Bù động (sử dụng bộ điều khiển tụ bù tự động): sử dụng các bộ tụ bù tự động hay còn gọi là tủ điện tụ bù tự động, có khả năng thay đổi dung lượng tụ bù để đảm bảo hệ số công suất đạt được giá trị mong muốn.

* Ưu điểm: không gây ra hiện tượng bù thừa và đảm bảo được hệ số công suất mong muốn.

* Nhược điểm: chi phí lớn hơn so với bù tĩnh. –> Vì vậy, phương pháp này áp dụng tại các vị trí mà công suất tác dụng và công suất phản kháng thay đổi trong phạm vi rất rộng.

Các phương pháp bù công suất phản kháng bằng tụ bù:

phương pháp bù công suất phản kháng bằng tụ bù điện

Hình ảnh: Sơ đồ vị trí lắp tụ bù trong mạng điện

1/ Bù riêng (Qc3, Qc7, Qc9):

Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng điện;

Bộ tụ bù mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị dùng điện có tính cảm;

Công suất của bộ tụ bù phải được giới hạn phù hợp với công suất (kW) của động cơ.

*Ưu điểm:

– Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng.

– Giảm dòng phản kháng tới động cơ.

– Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả dây dẫn.

*Nhược điểm:

– Vận hành khó khăn.

– Tụ bù chỉ hoạt động khi động cơ làm việc.

– Gây hiện tượng tự kích từ đối với động cơ.

2/ Bù theo nhóm (Qc6, Qc8):

* Ưu điểm:

– Giảm tiền điện do giảm tiêu thụ công suất phản kháng.

– Giảm dòng điện tới tủ động lực, tủ phân phối.

– Giảm tiết diện cáp đến các tủ phân phối.

– Giảm tổn hao công suất trên dây dẫn.

* Nhược điểm: khi có sự thay đổi đáng kể của tải, xuất hiện nguy cơ bù dư và kèm theo hiện tượng quá điện áp.

3/ Bù tập trung (Qc1, Qc2, Qc4, Qc5):

Áp dụng khi tải ổn định và liên tục;

Bộ tụ bù đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và được đóng trong thời gian tải hoạt động.

* Ưu điểm:

– Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng.

– Đơn giản trong vận hành và lắp đặt.

– Làm nhẹ tải cho máy biến áp và do đó có khả năng phát triển thêm các phụ tải khi cần thiết.

* Nhược điểm:

Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả lộ ra tủ phân phối chính của mạng hạ thế.

– Kích cỡ của dây dẫn, công suất tổn hao trên dây của mạng điện sau vị trí lắp tụ bù không được cải thiện.

Sóng hài là gì?

Thành phần cơ bản và sóng hài

Hình ảnh: Thành phần cơ bản và sóng hài

 

Sóng hài là một dạng nhiễu không mong muốn, ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng lưới điện và cần được chú ý tới khi tổng các dòng điện hài cao hơn mức độ giới hạn cho phép. Dòng điện hài là dòng điện có tần số là bội của tần số cơ bản. Ví dụ dòng 250Hz trên lưới 50Hz là sóng hài bậc 5. Dòng điện 250Hz là dòng năng lượng không sử dụng được với các thiết bị trên lưới. Vì vậy, nó sẽ bị chuyển hoá sang dạng nhiệt năng và gây tổn hao.

Sóng hài được đặc trưng của dao động hoàn toàn trên phổ tần số công nghiệp cơ bản. Thành phần sóng hài trong nguồn AC được định nghĩa là thành phần sin của một chu kỳ sóng có tần số bằng số nguyên lần tần số cơ bản của hệ thống.

fh = h.fb

trong đó: h là số nguyên dương.

Nguyên nhân gây ra sóng hài là do các phụ tải dạng phi tuyến trong hệ thống điện. Điện áp đầu vào của tải phi tuyến là dạng hình sin nhưng dòng qua nó có dạng không sin.

Một dạng sóng bất kỳ là tổng của các dạng sóng hình sin. Khi đồng nhất từ chu kỳ này sang chu kỳ khác nó có thể được miêu tả như những sóng sin cơ bản và bội số của tần số cơ bản, có nghĩa là bao gồm sóng sin cơ bản và chuỗi của các dạng sóng sin hài bậc cao, gọi là chuỗi Fourier.

Quá trình tính toán có thể độc lập với mỗi hài riêng. Kết quả tính toán của mỗi tần số sẽ được kết hợp vào một dạng của chuỗi Fourier để có dạng sóng ra tổng quát nếu cần. Thông thường chỉ cần quan tâm đến biên độ của sóng hài.

Khi cả nửa chu kỳ âm, dương của một dạng sóng có dạng đồng nhất, chuỗi Fourier chỉ chứa hài bậc lẻ. Vì hầu hết các thiết bị sinh ra sóng hài thông thường có dạng sóng đồng nhất nên trong thực tế ta chỉ cần quan tâm đến sóng hài bậc lẻ 3,5,7,…

Các nguồn sinh ra sóng hài:

Các tải công nghiệp: Các thiết bị điện tử công suất, biến tần, lò hồ quang, máy hàn, bộ khởi động điện tử, đóng mạch máy biến áp công suất lớn…

Các tải dân dụng: Đèn phóng điện chất khí, tivi, máy photocopy, máy tính, lò vi sóng…

Với nhiều biện pháp khác nhau, người ta có thể giảm một số sóng hài đến một giá trị nhỏ không đáng kể. Việc khử bỏ hoàn toàn chúng tất nhiên không thể hoàn toàn thực hiện được.

 

Tác hại sóng hài lên lưới điện:

Sóng hài gây tác hại biến dạng lưới điện

Hình ảnh: Sóng hài bậc 5 gây tác hại biến dạng lưới điện

 

Sóng hài là dạng nhiễu không mong muốn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng điện năng, xuất hiện khi sử dụng những tải không tuyến tính (biến tần, bộ chuyển điện thế, UPS,…) có tác dụng rất xấu đến những thiết bị, máy móc được sử dụng trong nhà máy như:

Sóng hài làm cho cáp bị quá nhiệt, phá hỏng cách điện.

– Giảm tuổi thọ động cơ, gây ra quá nhiệt động cơ, gây tiếng ồn lớn khi vận hành.

– Quá tải CB, quá nhiệt và gây cháy nổ máy biến áp (trong khi lượng điện sử dụng vẫn nhỏ hơn định mức).

– Máy cắt, Aptomat, cầu chì có thể bị tác động mà không rõ nguyên nhân.

Sóng hài gây tác hại nghiêm trọng đến tụ bù do phá hỏng chất điện môi, tụ bị phồng, giảm tuổi thọ tụ bù, thậm chí gây nổ tụ bù bất thường.

– Gây nhiễu ảnh hưởng đến các thiết bị viễn thông, hệ thống tự động hóa như PLC, Role,…

– Các thiết bị đo hoạt động không chính xác.

– Lãng phí năng lượng…

 

Tiêu chuẩn quy định ngưỡng sóng hài:

Để giảm ảnh hưởng của sóng hài trong hệ thống điện, Thông tư 39/2015/TT-BCT ngày 18/11/2015 của Bộ Công Thương quy định:

Yêu cầu về sóng hàiđiện áp (trích Điều 7):

1. Tổng độ biến dạng sóng hàiđiện áp tại mọi điểm đấu nối trung và hạ áp không được vượt quá giới hạn như sau:

– Tổng biến dạng sóng hài: ≤ 6,5%

– Biến dạng riêng lẻ: ≤ 3,0%

2. Cho phép đỉnh nhọn điện áp bất thường trên lưới điện phân phối trong thời gian ngắn vượt quá tổng mức biến dạng sóng hài quy định như trên nhưng không được gây hư hỏng thiết bị của lưới điện phân phối.

Yêu cầu về sóng hàidòng điện (Điều 32):

1. Giá trị cực đại cho phép của tổng độ biến dạng sóng hàidòng điện phụ tải gây ra được quy định như sau:

a) Đối với đấu nối vào cấp điện áp trung áp và hạ áp có công suất nhỏ hơn 50 kW: Giá trị dòng điện của sóng hài bậc cao không vượt quá 20% dòng điện phụ tải;

b) Đối với đấu nối vào cấp điện áp cao áp hoặc các đấu nối có công suất từ 50 kW trở lên: Giá trị dòng điện của sóng hài bậc cao không vượt quá 12% dòng điện phụ tải.

2. Tổng độ biến dạng sóng hàidòng điện do Đơn vị phân phối điện đo tại điểm đấu nối của Khách hàng sử dụng lưới điện phân phối được đo đếm theo tiêu chuẩn IEC1000-4-7, kéo dài ít nhất 24 giờ với chu kỳ 10 phút 01 lần. Chậm nhất 06 tháng kể từ thời điểm phát hiện thiết bị của khách hàng không đạt được giá trị quy định tại Khoản 1 Điều này, khách hàng phải áp dụng các biện pháp khắc phục để đạt được giá trị tổng độ biến dạng sóng hàidòng điện trong giới hạn cho phép.

 

Thiết bị đo và phân tích sóng hài:

Để đo sóng hài cần phải có thiết bị chuyên dụng. Có một số thiết bị đo sóng hài ở mức độ đơn giản dạng như Ampe kìm cầm tay giá khoảng từ vài trăm $, cũng có các thiết bị đo và phân tích sóng hài có đầy đủ tính năng cần thiết (như hình ảnh minh họa) nhưng khá đắt tiền khoảng từ vài nghìn $. Do chi phí đầu tư thiết bị khá cao nên đa phần các nhà máy không trang bị sẵn cho nhân viên kỹ thuật điện. Bên cạnh đó để sử dụng được thiết bị đo và phân tích sóng hài cần phải có kiến thức chuyên sâu.

Thiết bị đo sóng hài, phân tích sóng hài

Hình ảnh: Thiết bị đo sóng hài, phân tích sóng hài

 

Các vấn đề liên quan đến tụ bù:

Tụ bù là thành phần tĩnh và tuyến tính nên nó không gây ra sóng hài. Tuy nhiên nó sẽ tương tác với các nguồn tự cảm của hệ thống điện và có thể tạo ra điều kiện cộng hưởng song song ở tần số hài. Việc này làm tăng dòng qua tụ một cách đáng kể và có thể gây ra nổ cầu chì, nhảy aptomat hay làm điện áp trên tụ tăng cao dẫn đến phá hỏng chất điện môi hoặc tụ bị phồng, nổ.

 

Tác hại của sóng hài gây nổ tụ bù

Hình ảnh: Tụ bù bị nổ do sóng hài

 

Với sóng hài trong hệ thống và việc bổ sung tụ bù để giảm hệ số công suất phản kháng cosφ, rất dễ gây ra sự cố cho hệ thống mặc dù trước đó hệ thống vận hành hoàn toàn bình thường. Nguyên nhân chính là do tụ bù điện đã gây ra cộng hưởng sóng hài làm tăng mức độ ảnh hưởng của sóng hài.

Thực tế lắp đặt và xử lý sự cố hệ thống tụ bù công suất phản kháng chúng tôi nhận thấy sóng hài gây ra thiệt hại khá nghiêm trọng cho tụ bù. Ngày nay các cơ sở sản xuất ứng dụng nhiều thiết bị điều khiển, tự động hóa hiện đại trong đó có biến tần là tác nhân chính gây ra sóng hài. Trong khi đó hệ thống tủ bù ngay từ đầu đã không được lắp đặt thiết bị lọc sóng hài dẫn tới tụ bị phồng, cháy thậm chí bị nổ rất nhanh. Muốn khắc phục phải lắp lắp ráp lại cả tủ điện, thay vỏ tủ kích thước lớn, khó khăn cho việc thi công, tốn nhiều chi phí, khó bố trí chỗ đặt tủ,…

 

Sử dụng cuộn kháng lọc sóng hài:

Cuộn kháng lọc sóng hài Mikro

Hình ảnh: Cuộn kháng lọc sóng hài Mikro

 

Để lọc sóng hài cho tụ bù chỉ cần lắp nối tiếp Cuộn kháng lọc sóng hài với Tụ bù. Có nhiều loại cuộn kháng 6%, 7%, 14% và được chế tạo tương ứng với các dung lượng khác nhau của tụ bù. Ví dụ cuộn kháng Mikro 7% dùng cho tụ bù 50kVAr cho phép lọc sóng hài bậc 5,7.

Lắp cuộn kháng làm tăng khá nhiều chi phí, có thể tăng thêm khoảng 50% so với phương án không lắp cuộn kháng. Đồng thời kích thước tủ lắp cuộn kháng cũng lớn hơn nhiều do cuộn kháng khá cồng kềnh và nặng. Cuộn kháng có tác dụng triệt tiêu sóng hài nhưng cũng làm tăng điện áp vào tụ do đó nên sử dụng tụ bù có điện áp cao sẽ bền hơn.

 

Lắp cuộn kháng lọc sóng hài cho tụ bù

Hình ảnh: Lắp cuộn kháng lọc sóng hài cho tụ bù.

Trong việc vận hành hệ thống điện thì việc lắp đặt tụ bù chuẩn sẽ mang lại những lợi ích to lớn đối với người sử dụng. Áp dụng đúng kỹ thuật lắp đặt còn hỗ trợ nâng cao được việc bảo vệ các thiết bị điện trong hệ thống và năng suất làm việc của chúng. Hãy cùng siêu thị vật tư điện tìm hiểu sâu hơn về vấn đề này.

Bù tập trung

Bù tập trung áp dụng khi tải ổn định và liên tục. Phương pháp bù này là đặt tụ điện tại bên thứ cấp (có 10 đến 15kV) của máy biến áp trung gian hoặc phía hạ áp hay cao áp của máy biến áp phân phối điện (điện áp 10 đến 15; điện áp 0,38kV). Nếu như nối tụ điện vào phía cao áp của các trạm biến áp thì được gọi là bù tập trung bên cao áp. Nếu nối tụ điện vào thanh cái hạ áp, được gọi là bù tập trung phía hạ áp.

Nguyên lý:

Bộ tụ đấu và thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và được đóng trong thời gian tải hoạt động.

Ưu điểm:

  • Việc lắp đặt tụ bù tập trung làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng.
  • Làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu.
  • Làm nhẹ tải cho máy biến áp và do đó nó có khả năng phát triển thêm các phụ tải khi cần thiết.

Nhận xét

  • Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả lộ ra tủ phân phối chính của mạng hạ thế.
  • Vì lý do trên, kích cỡ của dây dẫn, công suất tổn hao trong dây không được cải thiện với chế độ bù tập trung.

Bù nhóm ( từng phân đoạn )

Bù nhóm nên sử dụng khi mạng điện quá lớn và khi chế độ tải tiêu thụ theo thời gian của các phân đoạn thay đổi khác nhau. Nếu vị trí bạn muốn lắp tụ bù gặp trường hợp giống như trên thì sử dụng bù nhóm là điều cần thiết.

Nguyên lý:

Bộ tụ được đấu vào tủ phân phối khu vực như hình dưới. Hiệu quả do bù nhóm mang lại cho các dây dẫn xuất phát từ tủ phân phối chính đến các tủ phân phối khu vực có đặt tụ được thể hiện rõ nhất.

Ưu điểm:

  • Làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng.
  • Làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu.
  • Kích thước dây cáp đi đến các tủ phân phối khu vực sẽ giảm đi hoặc với cùng dây cáp trên có thể tăng .thêm phụ tải cho tủ phân phối khu vực.
  • Tổn hao trên cùng dây cáp sẽ giảm.

Nhận xét

Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả dây dẫn xuất phát từ tủ phân phối khu vực.

Vì lý do trên, kích thước và công suất tổn hao trong dây dẫn nói trên không được cải thiện với chế độ bù nhóm, khi có sự thay đổi đáng kể của tải, luôn luôn tồn tại nguy cơ bù dư và kèm theo hiện tượng quá điện áp.

Bù riêng

Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng điện.

Nguyên lý:

Bộ tụ mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị dùng điện có tính cảm (chủ yếu là các động cơ). Bù riêng nên được xét đến khi công suất của động cơ là đáng kể so với công suất mạng điện.

Bộ tụ điện được định mức (kVAr) đến khoảng 25% giá trị công suất (kW) của động cơ. Bù bổ sung tại đầu nguồn điện cũng có thể mang lại hiệu quả tốt.

Ưu điểm:

Làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng (kVAr)

Giảm công suất biểu kiến yêu cầu

Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả dây dẫn.

Nhận xét:

Các dòng điện phản kháng có giá trị lớn sẽ không còn tồn tại trong hệ thống điện.

Ưu nhược điểm trong việc đặt tụ bù phía cao thế và phía hạ thế ?

Đặt tụ bù phía cao thế

Ưu điểm:

  • Giá thành đầu tư tính theo kVAr/đồng rẻ hơn phía hạ thế vì khi bù phía cao thế thường ít dùng thiết bị điều chỉnh dung lượng bù.
  • Bù được cả dung lượng Qpt của phụ tải phía hạ thế và dung lượng Qo trong nội bộ MBT

Nhược điểm:

  • Tụ điện cao thế thường lắp ở cấp điện áp trung áp nên yêu cầu lắp đặt sẽ phức tạp hơn, chiếm nhiều diện tích và không gian hơn.
  • Do dung lượng tụ không cao lắm nên chỉ dùng các thiết bị đóng cắt và bảo vệ đơn giản như cầu dao cầu chì, ở trạm biến áp 110kV đầu cáp cấp đến nhóm tụ thường đặt 1 máy cắt không đặt thiết bị điều chỉnh dung lượng bù vì giá thành đầu tư sẽ cao lên rất nhiều. Trong lưới điện chỉ có các trạm phát bù có dung lượng lớn người ta mới đưa vào hệ thống điều chỉnh dung lượng bù, trong trường hợp này người ta dùng nhiều máy cắt điện và các tủ hợp bộ rơ le điều khiển tự động.

Đặt tụ bù phía hạ thế

Ưu điểm

  • Quản lý vận hành và sửa chữa đơn giản vì ở điện áp thấp sẽ dễ lắp đặt, chiếm ít diện tích và không gian.
  • Thường được đặt các thiết bị đóng cắt, điều khiển và bảo vệ. Dễ dàng điều chỉnh được dung lượng bù theo chế độ công suất, điện áp, cosφ

Nhược điểm

  • Giá thành đầu tư tính theo kVAr/ đồng đắt hơn phía cao thế một ít vì có thêm các thiết bị điều chỉnh dung lượng bù.
  • Chỉ bù được trong phạm vi công suất phụ tải hạ thế của một máy biến áp.

HI vọng qua bài viết này các bạn đã có thể hiểu rõ được tầm quan trọng trong việc lựa chọn vị trí lắp đặt tụ bù cho nhu cầu sử dụng của hệ thống điện mà bạn đang quản lý. Nếu có thắc mắc cần hỗ trợ giải đáp vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và giải đáp miễn phí.

Tụ bù 3 pha Mikro hiện nay là một trong những loại tụ bù được người sử dụng nhiều trong các công trình hệ thống điện cho kinh doanh và dân dụng bởi những tính năng ưu việt mà nó đem lại. Hôm nay hãy cùng chúng tôi xem xét nguyên lý hoạt động và cấu tạo của tụ bù 3 pha Mikro để hiểu thêm về thiết bị điện này nhé!

Nguyên lý hoạt động tụ bù 3 pha Mikro

– Tụ bù 3 pha mikro được điều khiển bằng bộ điều khiển tụ bù mikro tự động thông qua thiết bị đóng cắt contactor. Tụ bù 3 pha này được hoạt động dựa trên nguyên lý nâng cao hệ số công suất cosphi giữa hiệu điện thế và cường độ của dòng điện.

– Nếu hệ số cosphi mà càng cao thì sẽ càng giúp giảm thiểu hao phí công suất, tải sinh ra càng nhiều công suất có ích vì thế mà tụ bù ba pha mikro có tác dụng làm ổn định dòng điện và tiết kiệm điện năng một cách hiệu quả cũng như kéo dài tuổi thọ và đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện.

– Tuy nhiên, nếu bạn muốn sử dụng tụ bù 3 pha mikro cho điện dân dụng 1 pha thì bạn cần phải cuốn gọn và bịt 2 dây nóng lại để đảm bảo an toàn.

Cấu tạo của tụ bù 3 pha Mikro

– Tụ bù chính là thành phần chính không thể thiếu trong tủ điện tụ bù. Nó là hệ dẫn hai vật đặt gần nhau và được ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Tụ bù có chức năng đảm bảo cho hệ thống hoạt động ổn định, hiệu quả.

– Đặc biệt, tụ bù mikro 3 pha là loại tụ được chuyên dùng cho hệ thống điện 1 pha dân dụng và hệ thống điện ba pha. Với thân vỏ của tụ bù 3 pha mikro được làm bằng thép sơn tĩnh điện có tác dụng chống gỉ, cơ động và gọn gàng nên có thể di chuyển và lắp đặt một cách dễ dàng.

– Tụ bù 3 pha mikro là loại tụ được thiết kế với 3 dây nóng và 1 dây mát cùng 4 đầu trờ sẵn bên ngoài. Dây mát sẽ được đấu vào dây mát của aptomat và dây nóng sẽ được đấu lần lượt vào từng dây mát của aptomat tổng. Với cấu tạo và thiết kế đơn giản mà tụ bù 3 pha rất dễ dàng, thuận tiện và nhanh gọn trong việc lắp đặt.

Công dụng của tụ bù 3 pha Mikro

– Công dụng  của tụ bù mikro 3 pha là tiết kiệm điện đối với những thiết bị điện trong gia đình, động cơ quay được biến đổi từ điện năng sang cơ năng như tủ lạnh, ti vi, máy bỏm nước, máy giặt, điều hòa, máy xay xát, máy tính, bóng đèn.

– Người ta thường sử dụng tụ bù ba pha để nâng cao hệ số công suất, giúp tăng khả năng mang tải của đường dây cũng như giảm thiểu những tổn hao công suất và từ đó giúp tiết kiệm chi phí cho gia đình.

Mikro là một trong những nhãn hiệu cung cấp tụ bù 3 pha chất lượng mà chúng tôi phân phối. Với những thông tin trên chắc các bạn cũng nắm được phần nào sản phẩm này có phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình hay không. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí về thông tin của sản phẩm này.

Giới thiệu :

Ngành công nghiệp điện bao gồm việc sản xuất, truyền tải, phân phối và bán điện cho công chúng và công nghiệp. Phân phối thương mại điện năng bắt đầu vào năm 1882 khi điện được sản xuất để chiếu sáng bằng điện. Trong những năm 1880 và 1890, các mối quan tâm về kinh tế và an toàn ngày càng tăng dẫn đến sự điều tiết của ngành. Một khi một sự mới lạ đắt tiền giới hạn ở các khu vực đông dân cư nhất, điện năng đáng tin cậy và kinh tế đã trở thành một khía cạnh thiết yếu cho hoạt động bình thường của tất cả các yếu tố của nền kinh tế phát triển.

Vào giữa thế kỷ 20, điện được xem là “độc quyền tự nhiên”, chỉ hiệu quả nếu một số lượng hạn chế các tổ chức tham gia vào thị trường; ở một số khu vực, các công ty tích hợp theo chiều dọc cung cấp tất cả các giai đoạn từ thế hệ này sang bán lẻ và chỉ có sự giám sát của chính phủ quy định tỷ lệ hoàn vốn và cơ cấu chi phí.

Từ những năm 1990, nhiều khu vực đã mở ra thế hệ và phân phối điện để cung cấp một thị trường điện cạnh tranh hơn. Trong khi các thị trường như vậy có thể bị thao túng một cách lạm dụng với giá bất lợi và độ tin cậy do người tiêu dùng gây ra, thì việc sản xuất điện năng cạnh tranh nói chung dẫn đến những cải tiến đáng kể về hiệu quả. Tuy nhiên, việc truyền tải và phân phối là những vấn đề khó khăn hơn vì lợi tức đầu tư không dễ tìm.

Các công ty điện lực lớn nhất thế giới và tổng tài sản của họ (thường bao gồm khí thiên nhiên) :

Tên các công ty

Tổng

(Tỷ USD)

 Enel

154

 Engie

152

 EDF

130

 E.ON

128

 RWE

122

 PLN

81

 Hydro-Québec

75

 Tokyo Electric Power Company (TEPCO)

47

 Scottish & Southern Energy

45

 Centrica

43

 State Grid Corporation of China

42

 Iberdrola

41

 EGAT

28

 Duke Energy

25

 

Lịch sử :

Mặc dù điện đã được biết là được tạo ra như là kết quả của các phản ứng hóa học diễn ra trong một tế bào điện phân vì Alessandro Volta đã phát triển đống điện từ vào năm 1800, sản xuất của nó bằng phương tiện này, và vẫn còn đắt tiền. Năm 1831, Michael Faraday nghĩ ra một cỗ máy tạo ra điện từ chuyển động quay, nhưng phải mất gần 50 năm để công nghệ đạt được một giai đoạn thương mại khả thi. Năm 1878, ở Mỹ, Thomas Edison đã phát triển và bán một sự thay thế khả thi về mặt thương mại đối với ánh sáng và sưởi ấm bằng khí đốt sử dụng nguồn điện trực tiếp được tạo ra và phân phối cục bộ.

Nguồn cung cấp điện công cộng đầu tiên trên thế giới được cung cấp vào cuối năm 1881, khi các con phố của thị trấn Godalming ở Surrey ở Anh được thắp sáng bằng đèn điện. Hệ thống này được cung cấp từ một bánh xe nước trên sông Wey, đã thúc đẩy một máy phát điện Siemens cung cấp một số đèn hồ quang trong thị trấn. Đề án cung cấp này cũng cung cấp điện cho một số cửa hàng và cơ sở để thắp sáng 34 bóng đèn Swan sáng chói.

Ngoài ra, Robert Hammond, vào tháng 12 năm 1881, đã chứng minh ánh sáng điện mới ở thị trấn Sussex của Brighton ở Anh trong một thời gian thử nghiệm. Sự thành công tiếp theo của việc cài đặt này cho phép ông đặt liên doanh này vào cả một nền tảng thương mại và pháp lý, vì một số chủ cửa hàng muốn sử dụng ánh sáng điện mới. Do đó, Công ty cung cấp điện Hammond đã được tung ra thị trường. Trong khi Chương trình Cầu cạn Godalming và Holborn đóng cửa sau một vài năm. Chương trình Brighton tiếp tục, và việc cung cấp vào năm 1887 được cung cấp trong 24 giờ mỗi ngày.

Vào đầu năm 1882, Edison đã mở trạm phát điện chạy bằng hơi nước đầu tiên trên thế giới tại Holborn Viaduct ở London, nơi ông đã ký một thỏa thuận với Tổng công ty Thành phố trong thời gian ba tháng để cung cấp ánh sáng đường phố. Trong thời gian, ông đã cung cấp một số người tiêu dùng địa phương với ánh sáng điện. Phương pháp cung cấp là dòng điện trực tiếp (DC).

Sau đó vào tháng 9 năm 1882, Edison mở trạm điện Pearl Street ở thành phố New York và một lần nữa nó là nguồn cung cấp DC. Chính vì lý do này mà thế hệ đã gần hoặc trên cơ sở của người tiêu dùng vì Edison không có phương tiện chuyển đổi điện áp. Điện áp được chọn cho bất kỳ hệ thống điện nào là một sự thỏa hiệp. Đối với một lượng điện nhất định được truyền đi, tăng điện áp làm giảm dòng điện và do đó làm giảm độ dày dây cần thiết. Thật không may nó cũng làm tăng nguy cơ tiếp xúc trực tiếp và làm tăng độ dày cách nhiệt yêu cầu. Hơn nữa, một số loại tải rất khó hoặc không thể làm việc với điện áp cao hơn. Hiệu quả tổng thể là hệ thống của Edison yêu cầu các nhà máy điện phải nằm trong vòng một dặm của người tiêu dùng. Trong khi điều này có thể làm việc ở các trung tâm thành phố, nó sẽ không thể cung cấp kinh tế vùng ngoại ô với quyền lực.

Giữa những năm 1880 đã chứng kiến ​​sự ra đời của các hệ thống xoay chiều (AC) ở châu Âu và AC của Mỹ có lợi thế trong các máy biến thếlắp đặt tại các trạm điện, có thể được sử dụng để tăng điện áp từ máy phát điện. có thể giảm điện áp để cung cấp tải. Tăng điện áp làm giảm dòng điện trong đường dây truyền tải và phân phối và do đó kích thước của dây dẫn và tổn thất phân phối. Điều này làm cho việc phân phối năng lượng trên một khoảng cách dài trở nên kinh tế hơn. Máy phát điện (chẳng hạn như các trang web thủy điện) có thể được đặt xa tải. AC và DC đã cạnh tranh trong một thời gian, trong một thời kỳ gọi là Chiến tranh Dòng. Hệ thống DC đã có thể yêu cầu an toàn hơn một chút, nhưng sự khác biệt này không đủ lớn để áp đảo những lợi thế kỹ thuật và kinh tế to lớn của dòng điện xoay chiều mà cuối cùng đã thắng.

Tổ chức :

Công nhgiệp điện thường được chia thành bốn quy trình. Đây là các công trình phát điện như nhà máy điện, truyền tải điện, phân phối điện và bán lẻ điện. Ở nhiều quốc gia, các công ty điện lực sở hữu toàn bộ cơ sở hạ tầng từ các trạm phát tới cơ sở hạ tầng truyền tải và phân phối. Vì lý do này, năng lượng điện được xem là độc quyền tự nhiên. Ngành công nghiệp điện thường được quản lý chặt chẽ, thường có kiểm soát giá và thường xuyên thuộc sở hữu nhà nước và hoạt động. Tuy nhiên, xu hướng hiện đại đã và đang gia tăng bãi bỏ quy định trong ít nhất hai quy trình sau.

Bản chất và cải cách thị trường của thị trường điện thường quyết định liệu các công ty điện có thể tham gia vào một số quy trình này mà không phải sở hữu toàn bộ cơ sở hạ tầng hay công dân chọn thành phần nào của cơ sở hạ tầng để bảo trợ. Ở những nước cung cấp điện được bãi bỏ, người sử dụng điện cuối cùng có thể lựa chọn điện sạch tốn kém hơn.

Các ngành công nghiệp điện trên thế giới :

Việc tổ chức ngành công nghiệp điện của một quốc gia hoặc khu vực khác nhau tùy thuộc vào hệ thống kinh tế của đất nước. Ở một số nơi, tất cả việc phát điện, truyền tải và phân phối điện được cung cấp bởi một tổ chức được chính phủ kiểm soát. Các khu vực khác có công ty sở hữu tư nhân hoặc nhà đầu tư sở hữu, thành phố hoặc các công ty thuộc sở hữu đô thị, các công ty hợp tác thuộc sở hữu của khách hàng của riêng họ hoặc kết hợp. Thế hệ, truyền tải và phân phối có thể được cung cấp bởi một công ty duy nhất, hoặc các tổ chức khác nhau có thể cung cấp từng phần của hệ thống này.

Cải cách thị trường :

Mô hình kinh doanh đằng sau các tiện ích điện đã thay đổi qua nhiều năm đóng một vai trò quan trọng trong việc định hình ngành điện thành những gì hiện nay; từ thế hệ, truyền tải, phân phối đến bán lẻ địa phương cuối cùng. Điều này đã xảy ra nổi bật kể từ khi cải cách ngành công nghiệp cung cấp điện ở Anh và xứ Wales vào năm 1990.

Ở một số nước, thị trường bán buôn điện hoạt động, với máy phát điện và nhà bán lẻ giao dịch điện tương tự như cổ phiếu và tiền tệ. Khi việc bãi bỏ quy định tiếp tục, các tiện ích được định hướng để bán tài sản của họ khi thị trường năng lượng tuân theo thị trường khí đốt sử dụng thị trường giao ngay và thị trường giao ngay và các thỏa thuận tài chính khác. Ngay cả toàn cầu hóa với mua hàng nước ngoài đang diễn ra. Một trong những lần mua đó là khi National Grid của Vương quốc Anh, công ty điện tư nhân lớn nhất thế giới, đã mua hệ thống điện của New England với giá 3,2 tỷ đô la. Từ năm 1995 đến 1997, bảy trong số 12 công ty điện khu vực (REC) ở Anh và xứ Walesht bởi các công ty năng lượng của Hoa Kỳ.

Các công ty công nghiệp điện và khí đốt trong nước đã hợp nhất các hoạt động vì họ thấy lợi thế của liên doanh, đặc biệt là với chi phí giảm đồng đô la Mỹ. Tiến bộ công nghệ sẽ diễn ra tại các thị trường bán buôn điện cạnh tranh, ví dụ như đã được sử dụng bao gồm các tế bào nhiên liệu được sử dụng trong chuyến bay vũ trụ; tua bin khí hóa khí được sử dụng trong máy bay phản lực; kỹ thuật mặt trời và hệ thống quang điện; các trang trại gió ngoài khơi; và những tiến bộ truyền thông được sinh ra bởi thế giới kỹ thuật số, đặc biệt là với vi xử lý hỗ trợ theo dõi và điều phối.

Công nghiệp điện dự kiến ​​sẽ thấy nhu cầu ngày càng tăng trong tương lai. Cách mạng thông tin phụ thuộc nhiều vào năng lượng điện. Các lĩnh vực tăng trưởng khác bao gồm các công nghệ mới độc quyền về điện, phát triển trong điều hòa không gian, quy trình công nghiệp và vận tải (ví dụ như xe lai, đầu máy xe lửa).

Tủ tụ bù hạ thế là một thiết bị điện quan trọng giúp hệ thống của hoạt động ổn định. Ưu điểm của tụ bù không những tăng hệ số cos phi để giảm tiền phạt công suất vô công gây ra mà còn cho phép người sử dụng 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.

Những tác dụng tuyệt vời của tủ tụ bù hạ thế

Tủ điện tụ bù là gì ?

Tủ điện tụ bù có tác dụng làm tăng hệ số công suất cosφ bằng cách sử dụng bộ tụ bù làm nguồn phát công suất phản kháng. Tủ điện tụ bù 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 qua đó giảm công suất phản kháng (công suất vô công) nhằm giảm tổn thất điện năng tiết kiệm chi phí. Quý khách hàng sẽ giảm và không phải đóng tiền phạt công suất phản kháng theo quy định của ngành Điện lực.

Nguyên lý hoạt động của tủ tụ bù hạ thế

Là đo độ lệch pha giữa điện ápdòng điện nếu nó nhỏ hơn giá trị cài đặt (thường là 0.95) để tự động đóng cắt tụ bù cho đến khi đạt được trị số như yêu cầu và giữ hệ số công suất quanh giá trị cài đặt. Tủ tụ bù có thể đặt trong nhà hoặc ngoài trời, có thể hoạt động kết hợp với tủ phân phối tổng MSB hay lắp đặt độc lập. Bộ điều khiển tụ bù được lập trình thông minh để tối ưu quá trình đóng cắt các tụ bù phù hợp với nhu cầu cụ thể của các ứng dụng. Có các phương thức và phương pháp bù như: bù nền, bù ứng động, bù tập trung, bù theo nhóm, bù riêng…

Ứng dụng tủ tụ bù hạ thế

Tủ tụ bù công suất phản kháng được sử dụng trong các mạng điện hạ thế, ứng dụng cho các hệ thống điện sử dụng các phụ tải có tính cảm kháng cao là thành phần gây ra công suất phản kháng. Thường lắp đặt tại phòng kỹ thuật hay tại khu vực trạm máy biến áp của các công trình công nghiệp và dân dụng như nhà máy, xưởng công nghiệp, trung tâm thương mại, cao ốc văn phòng, chung cư, bệnh viện,..

Tác dụng của tủ tụ bù hạ thế

Giảm hoá đơn tiền điện do lắp đặt tủ tụ bù công suất phản kháng

Hiện tại đồng hồ lắp cho các nhà máy hiển thị 3 loại công suất: công suất thực P(kW), công suất phản kháng Q ( Kvar ) và công suất biểu kiến S (Kva ). Tiền mà chúng ta thường bị phạt chính là tiền mua điện năng phản kháng. Đối với hộ dân thì tính tiền trên công suất P (kWh). Còn các doanh nghiệp do sản lượng tiêu thụ thường lớn nên phải trả thêm công suất phản kháng ( Kvar).

Khi hệ số cosφ

Tiền phạt thực chất là tiềm mua điện năng phản kháng. Hiện nay đồng hồ thế hệ mới mà điện lực lắp đặt cho các nhà máy hiển thị 3 loại công suất: công suất thực P (Kw), công suất phản kháng Q (Kvar), công suất biểu kiến S (KVA). Đối với hộ dân thì tính tiền trên công suất P (KWh), còn các doanh nghiệp do sản lượng tiêu thụ lớn nên phải trả thêm công suất phản kháng (công suất ảo) Q (Kvar).

Giúp bù công suất phản kháng cho lưới điện hạ thế

Khi đứng trên cương vị là người quản lý doanh nghiệp hay cán bộ phụ trách điện. Chúng ta đều cảm thấy xót xa khi mỗi tháng phải trả thêm số tiền bị phạt do hệ số cosφ không đạt. Nếu như hệ thống điện của chúng ta có hệ số cosφ nhỏ hơn 0.85 mà chưa được lắp đặt tủ tụ bù hạ thế. Hoặc lắp rồi mà không đáp ứng được nhu cầu thì đó chính là lý do dẫn tới việc bị phạt tiền.

Trong quá trình hoạt động sản xuất thì thiết bị này còn cung cấp những ứng dụng tuyệt với khác và là một thiết bị không thể thiếu. Tủ tụ bù được dùng cho các hệ thống điện sử dụng các phụ tải có tính cảm kháng cao, sử dụng các Contactor để thay đổi số lượng tụ bù vào vận hành, quá trình thay đổi này có thể điều khiển bằng chế độ tự động hoặc bằng tay.

Như chúng ta đã biết tụ điện có nhiệm vụ cho điện áp xoay chiều đi qua và ngăn điện áp một chiều lại,tụ được sử dụng để truyền tín hiệu giữa các tầng khuyếch đại có chênh lệch về điện áp một chiều. Lọc điện áp xoay chiều sau khi đã được chỉnh lưu thành điện áp một chiều bằng phẳng. Vậy khi hệ số của tụ điện được cải thiện thì sẽ mang lại những lợi ích gì? Hãy cùng dienhathe.com khám phá nhé các bạn!

1. Giảm hóa đơn tiền điện

Cải thiện hệ số công suất của thiết bị điện mang lại những lợi ích cả về kỹ thuật lẫn kinh tế, đặc biệt là giảm hóa đơn tiền điện.

Việc tiêu thụ năng lượng phản kháng vượt quá 40% năng lượng tác dụng (tgφ > 0,4: đây là giá trị thỏa thuận với công ty cung cấp điện) thì người sử dụng năng lượng phản kháng phải trả tiền hàng tháng theo giá hiện hành.

Do đó, tổng năng lượng phản kháng sử dụng sẽ được tính toán như sau:

kVAr (phải trả tiền) = KWh (tgφ – 0,4)

Mặc dù, việc cải thiện hệ số công suất mang lại lợi ích về giảm bớt tiền điện, nhưng cũng cần cân nhắc đến yếu tố chi phí khi mua sắm, lắp đặt và bảo trì các tụ điện để cải thiện hệ số công suất.

2. Tốt ưu hóa hiệu quả kinh tế – kỹ thuật

Cải thiện hệ số công suất cho phép sử dụng máy biến áp, thiết bị đóng cắt và cáp nhỏ hơn,… do đó, giảm chi phí đầu tư thiết bị và cáp dẫn, đồng thời giảm tổn thất điện năng và sụt áp trong mạng điện.

Cải thiện hệ số công suất cũng cho phép tối ưu hóa các phần tử cung cấp điện. Các thiết bị điện sẽ 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.

3. Cải thiện hệ số công suất

Để cải thiện hệ số công suất của mạng điện, cần sử dụng một bộ tụ điện làm nguồn phát công suất phản kháng. Phương pháp này được gọi là phương pháp bù công suất phản kháng.

Tải mang tính cảm có hệ số công suất thấp sẽ nhận dòng điện phản kháng từ máy phát điện qua hệ thống truyền tải. Điều này sẽ gây ra hao phí về công suất và có thể xảy ra hiện tượng sụt áp.

Khi mắc các tụ song song với tải, dòng điện có tính dung của tụ sẽ có cùng đường đi với cảm kháng của dòng tải, hai dòng điện này sẽ triệt tiêu lẫn nhau do IC = IL. Như vậy sẽ không còn tồn tại dòng phản kháng qua phần lưới phía trước vị trí đặt tụ.

Nên tránh định mức động cơ quá lớn cũng như chế độ chạy không tải của động cơ. Lúc này hệ số công suất của động cơ rất nhỏ (0,17) do lượng công suất tác dụng tiêu thụ ở chế độ không tải rất nhỏ.

Trên đây là những lợi ích lớn khi hệ số công suất ở tụ điện được cải thiện mà chúng tôi muốn giới thiệu đến các bạn. Nếu áp dụng hợp lý và tuân thủ kỹ thuật bạn sẽ thấy được những lợi ích khác nữa trong việc quản lý hệ thống điện của mình.

Đối với các kỹ thuật điện thì tụ bù là một thiết bị không còn quá xa lạ. Nó thường dùng để tích và phóng điện trong mạch điện, muốn tích điện cho tụ bù người ta nối hai bản cực của tụ bù với nguồn điện, bản nối với cực dương sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm. Khi lắp đặt tụ bù cũng có khả năng giúp bạn tiết kiệm điện đáng kể cho hệ thống của mình.

Trong hệ thống điện sản xuất và điện sinh hoạt sử dụng nhiều thiết bị cảm kháng như động cơ, biến áp,… các thiết bị đó không những tiêu thụ công suất hữu công P (kW) = S*Cosφ mà còn tiêu thụ một lượng lớn công suất vô công Q (kVAr) = S*Sinφ gây tổn hao cho hệ thống điện. Trong đó φ (đọc là phi) là góc lệch pha giữa dòng điệnđiện áp. Thành phần công suất phản kháng làm cho tổng công suất truyền tải trên đường dây tăng lên gây tổn hao, quá tải, sụt áp,…

Công suất phản kháng càng lớn thì Cosφ càng nhỏ. Ngành Điện quy định cosφ phải đạt thấp nhất 0.9. Nếu để cosφ dưới 0.9 thì đơn vị sử dụng điện sẽ bị phạt tiền mua công suất phản kháng.

Lắp đặt tụ bù là giải pháp để giảm công suất phản kháng. Đảm bảo cosφ luôn cao hơn 0.9 sẽ không bị phạt tiền. Trong thực tế cosφ thường được cài đặt ở ngưỡng 0.95. Tùy theo từng đơn vị sử dụng điện khi lắp tụ bù có thể tiết kiệm được vài chục % tiền điện hàng tháng do không bị phạt tiền cosφ. Lắp tụ bù không những tiết kiệm tiền điện do không bị phạt mà còn giảm được tổn hao trên đường dây, tiết kiệm một phần chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống điện như dây dẫn, thiết bị đóng cắt bảo vệ, máy biến áp…

Một số giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:

Đối với cơ sở sản xuất nhỏ:

Đặc điểm:

– Tổng công suất tiêu thụ thấp chỉ khoảng vài chục kW.

– Các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ nên không cần lọc sóng hài.

Công suất phản kháng thấp.

Trong trường hợp này tiền phạt cos phi hàng tháng chỉ khoảng vài trăm nghìn đồng nếu chi phí lắp đặt tủ tụ bù cao quá thì mặc dù tiết kiệm điện nhưng không mang lại hiệu quả kinh tế.

Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:

Đối với nhu cầu cần bù công suất phản kháng thấp để tiết kiệm chi phí chỉ cần dùng phương pháp bù tĩnh (bù nền). Tủ tụ bù có cấu tạo rất đơn giản, gọn nhẹ và chi phí vật tư ở mức thấp nhất. Thiết bị gồm có:

– Vỏ tủ kích thước 500x350x200mm (thông số tham khảo).

– 01 Aptomat bảo vệ tụ bù và để đóng ngắt 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 có thể tiết kiệm hàng trăm nghìn tiền điện hàng tháng.

Đối với cơ sở sản xuất trung bình:

Đặc điểm:

– Tổng công suất tiêu thụ vào khoảng vài trăm kW.

– Các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ nên không cần lọc sóng hài.

Công suất phản kháng vào khoảng vài chục tới vài trăm kVAr.

Tiền phạt có thể từ vài triệu đồng lên tới hơn chục triệu đồng hàng tháng.

Đối với trường hợp này không thể dùng phương pháp bù tĩnh (cố định) 1 lượng công suất thường xuyên mà cần phải chia ra nhiều cấp tụ bù. Có 2 cách là bù bằng tay (đóng ngắt các cấp tụ bù bằng tay) và bù tự động (sử dụng bộ điều khiển tụ bù tự động).

Đóng ngắt các cấp tụ bù bằng tay không chính xác và không kịp thời do người vận hành dựa vào quan sát đồng hồ đo hoặc theo kinh nghiệm để ra quyết định. Cách này rất mất công khi vận hành. Trong thực tế vẫn có một số ít đơn vị chọn cách này để giảm chi phí đầu tư thiết bị nhưng đây không phải là cách nên áp dụng.

Bù tự động là phương pháp chủ đạo hiện nay được hầu hết các đơn vị sử dụng. Ưu điểm là bộ điều khiển tự động đo và tính toán lượng công suất cần bù để quyết định đóng ngắt bao nhiêu cấp tụ bù cho phù hợp. Ngoài ra bộ điều khiển có 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 cắt sẽ kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Bộ điều khiển tự động có nhiều loại từ 4 cấp đến 14 cấp. Đối với các hệ thống trung bình thường chia từ 4 cấp tới 10 cấp.

Hệ thống tủ tụ bù tự động tiêu chuẩn gồm có:

– Vỏ tủ chiều cao 1m – 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 đo Volt, Ampe, đèn báo pha,…

Đối với cơ sở sản xuất lớn:

Đặc điểm:

– Tổng công suất thiết bị lớn từ vài trăm tới hàng nghìn kW.

– Thường có trạm biến áp riêng.

– Có thể có thiết bị sinh sóng hài cần biện pháp lọc sóng hài bảo vệ tụ bù.

Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện:

Sử dụng hệ thống bù tự động chia nhiều cấp gồm các tụ bù công suất lớn.

Nếu trong hệ thống có nhiều thiết bị sinh sóng hài lớn thì cần phải lắp cuộn kháng lọc sóng hài để bảo vệ tụ bù tránh gây cháy nổ tụ bù.

Công dụng của tụ bù quả là rất to lớn phải không nào các bạn. Với tụ bù giúp tiết kiệm điện bạn sẽ giảm thiểu được rất nhiều chi phí cho hệ thống điện của mình.

Quà Giáng Sinh