Tụ bù có thật sự tiết kiệm như lời đồn

TỤ BÙ LÀ GÌ
Tụ bù là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện (điện môi), tụ có nhiệm vụ chính là tích và phóng điện trong mạch điện. Tụ bù có nhiều loại dung lượng khác nhau, phổ biến từ 5 ÷ 50 kVAr.

Tụ bù có nhiều tên gọi khác như: tụ bù tiết kiệm điện, tụ bù công suất, tụ bù công suất phản kháng.
KÝ HIỆU TỤ BÙ

Trong bản vẽ kỹ thuật, tụ bù được thể hiện bằng ký hiệu như hình vẽ bên trên.
CẤU TẠO
Cấu tạo của tụ bù tiết kiệm điện gồm: Vỏ ngoài là dạng kín bằng kim loại, đầu có 2 bản cực được đưa lên trên. 2 bản này thường là nhôm được nối kín vào bên trong và được quấn bên ngoài với loại giấy ngâm dầu cách điện đặc biệt hoặc ngâm dầu cách điện.

CÁC LOẠI TỤ BÙ
Có một số tiêu chí có thể căn cứ để phân loại tụ bù
Dựa vào điện áp
Người ta chia tụ bù điện ra làm 2 loại: tụ bù tiết kiệm điện 1 pha và tụ bù tiết kiệm điện 3 pha.

Loại 1 pha: là loại có điện áp 230V-250V thường dùng trong các gia đình hoặc những nơi tiêu thụ ít điện năng.
Loại 3 pha: sử dụng được cho nhiều loại điện áp khác nhau, nhưng phổ biến nhất vẫn là loại điện áp 415V và 440V. Tụ bù điện sử dụng cho 2 loại điện áp này thường được lắp đặt trong các hệ thống điện áp tương đối ổn định ở mức điện áp chuẩn. Tụ bù điện 3 pha được sử dụng nhiều trong hệ thống điện lưới của những công trình xây dựng lớn như cao ốc, bệnh viện, chung cư hay sử dụng trong các nhà máy, khu công nghiệp,…
Dựa vào cấu tạo
Tụ bù khô: là loại tụ bù có hình tròn dài, tương đối nhỏ gọn và dễ dàng lắp đặt. Loại này chiếm rất ít diện tích trong tủ điện. Tụ bù điện khô thường được lắp đặt và sử dụng cho các hệ thống điện có công suất hoạt động nhỏ, chất lượng điện lưới tương đối tốt. Ưu điểm là giá thành tương đối thấp, phù hợp với nhiều đối tượng khách hàng.
Tụ bù điện dầu: có hình chữ nhật, độ bền cao hơn tụ bù khô, được cho tất cả các loại hệ thống điện, đặc biệt là các hệ thống điện có công suất lớn, cần bù một lượng công suất có ích lớn.
TỤ BÙ ĐIỆN CÓ TÁC DỤNG GÌ?
Tụ bù có chức năng là để nâng cao hệ số cos phi qua đó giảm công suất phản kháng (công suất vô công), dẫn đến giảm tổn thất điện năng tiêu thụ vô ích. Điều này giúp cho người sử dụng giảm hoặc không phải đóng tiền phạt công suất phản kháng theo quy định của ngành điện lực, tiết kiệm chi phí.

Tụ bù cùng với: thiết bị đóng cắt (aptomat), thiết bị điều khiển (contactor tụ bù ), cuộn kháng lọc sóng hài, bộ điều khiển tụ bù, thiết bị đo, hiển thị,… tạo thành tủ tụ bù. Tủ có chức năng giữ định mức ổn định cho dòng điện. Thông qua đó, các thiết bị có thể vận hành trơn tru. Tủ bù điện có bộ điều khiển được thiết kế thông minh để tối ưu hóa quá trình đóng cắt.
Tủ tụ bù thường được lắp đặt các nhà máy sản xuất lớn, trạm biến áp điện lực, trạm điện khu dân cư, trạm điện chung cư, các cơ sở sản xuất lớn sử dụng nhiều motor,…Đối với doanh nghiệp, nhà máy việc lắp đặt tủ bù giúp: Giảm tiền điện lên đến 30% hàng tháng, chống sụt áp, bảo vệ hệ thống máy móc công nghiệp, giảm chi phí bảo hành hệ thống, chi phí đầu tư ban đầu.

Vì sao tụ bù có thể giúp tiết kiệm điện năng?

Để hiểu nguyên nhân, ta cần biết một số kiến thức cơ bản của công suất và cách thức hoạt động của tụ bù, tủ tụ bù
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TỤ BÙ
Có 3 loại công suất xuất hiện khi nguồn điện truyền từ nguồn đến tải:

Công suất toàn phần hay công suất biểu kiến (S): thể hiện sự cung ứng năng lượng từ nguồn điện
Công suất hiệu dụng (P): phần công suất sinh ra công hữu ích
Công suất phản kháng (Q): phần công suất vô ích
Chúng có liên hệ với nhau qua công thức sau:

P= S. cosϕ.
S2 = P2 + Q2
Q = S. sinϕ.
Suy luận: Từ công thức trên, ta có thể thấy hệ số cosϕ càng lớn, thì công có ích P càng lớn. Và công suất phản kháng Q càng nhỏ.

Và tụ bù có chức năng là để nâng cao hệ số cos ϕ.

Nhưng chỉ có tụ bù thì chưa giải quyết được vấn đề!

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỦ BÙ ĐIỆN

Tủ bù có bao gồm 3 phần chính: các tụ bù điện mắc song song với tải, một bộ điều khiển tụ bù tự động và contactor.

Tủ bù điện sẽ đo độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện lưới thông qua bộ điều khiển, sau đó tính toán và tự động đóng cắt contactor để đóng cắt tụ bù với lưới điện ► giữ hệ số công suất quanh giá trị cài đặt.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỦ BÙ ĐIỆN

Tủ có chức năng giữ định mức ổn định cho dòng điện. Thông qua đó, các thiết bị có thể vận hành trơn tru. Tủ bù điện có bộ điều khiển được thiết kế thông minh để tối ưu hóa quá trình đóng cắt.

Bạn còn điều gì thắc mắc về tụ bù (hay tụ bù công suất phản kháng, tụ bù tiết kiệm điện) không? Hy vọng bài viết đã trình bày đầy đủ và dễ hiểu về thiết bị rất hữu ích này. Cám ơn các bạn đã xem hết bài.