Tìm hiểu về tụ bù điện

Tụ điện là một thành phần quan trọng trong các hệ thống điện công nghiệp, đặc biệt khi cần bù công suất phản kháng cho các thiết bị điện. Trong bài viết này, BTB Electric sẽ cung cấp thông tin chi tiết về cấu tạo, ứng dụng của tụ bù, cũng như cách lựa chọn công suất tụ bù điện phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Khái niệm về tụ bù

Tụ bù điện là một thiết bị được sử dụng để bù công suất phản kháng, nhằm tăng hệ số công suất cosφ trong hệ thống điện. Nguyên lý hoạt động của tụ bù dựa trên việc tích và phóng điện qua các bản cực được nối với nguồn điện. Trong tụ bù một pha, có hai bản cực, trong khi tụ bù 3 pha bao gồm ba bản cực, tất cả đều được cấu tạo từ các lá nhôm với các lớp cách điện xen giữa.

Mục đích chính của việc lắp đặt tụ bù trong hệ thống điện là để đảm bảo sự ổn định và an toàn khi vận hành thiết bị điện, đồng thời nâng cao hệ số cosφ, giúp tránh bị phạt tiền từ nhà cung cấp điện. Đây hiện là giải pháp hiệu quả nhất để bù công suất phản kháng.

Cấu tạo tụ bù điện

Cấu tạo của tụ bù một pha và ba pha khá tương đồng, với các thành phần chính là hai hoặc ba vật dẫn được đặt cạnh nhau và ngăn cách bởi dung môi cách điện. Thực tế, tụ bù điện bao gồm 2-3 bản cực bằng lá nhôm, đặt gần nhau với các lớp cách điện xen giữa. Toàn bộ cấu trúc này được đặt trong một bình hàn kín hình trụ, với lớp vỏ bằng aluminum hoặc nhựa.

Phía trên của tụ bù có hai hoặc ba đầu bản cực để nối với nguồn điện. Đối với tụ bù ba pha, thiết bị còn được trang bị thêm cơ cấu ngắt điện tự động khi quá tải, giúp ngăn chặn việc nổ tụ, cơ cấu này thường được gọi là ngấn phòng nổ.

Nguyên lý hoạt động của tụ bù

Tụ điện tiêu thụ một lượng nhỏ năng lượng, chủ yếu do tổn thất công suất gây ra bởi điện trở và điện cảm bên trong. Khi công suất điện được truyền từ nguồn đến tải, hai loại công suất được sinh ra là công suất tác dụng và công suất phản kháng. Công suất tác dụng có ích cho hệ thống, trong khi công suất phản kháng lại là phần tiêu hao, không tạo ra công suất hữu ích. Do đó, cần sử dụng tụ bù để bù đắp công suất phản kháng này.

Mục đích của tụ bù điện là nâng cao hệ số cosφ, bù công suất phản kháng lãng phí trong quá trình vận hành thiết bị điện, từ đó tăng cường công suất tác dụng hữu ích. Hai loại công suất này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, được thể hiện qua các công thức sau:

S x S = P x P +Q x Q

Trong đó:

• S: Công suất biểu kiến

• P: Công suất tác dụng

• Q: Công suất phản kháng

Thông thường, nguồn điện chỉ cung cấp một phần công suất phản kháng (Q), phần còn lại sẽ được sản sinh bởi tụ bù để nâng cao hệ số cosφ, giúp gia tăng công suất tác dụng (P).

=>> Đọc thêm: So sánh khởi động từ đơn và khởi động từ kép