Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của tủ tụ bù

Tủ tụ bù không chỉ thực hiện việc tích điện mà còn phóng điện trong mạch điện, là một trong những hệ thống thiết bị quan trọng trong các nhà máy sản xuất công nghiệp. Hiện nay, có nhiều loại tủ tụ bù với công suất và thiết kế đa dạng. Vậy cấu tạo, nguyên lý hoạt động của tủ tụ bù điện là gì? Mời bạn theo dõi bài viết tổng hợp sau đây từ BTB Electric.

Cấu tạo của tủ tụ bù

Tủ tụ bù còn được gọi là tủ bù công suất phản kháng, là một hệ thống tủ điện có khả năng tích tụ và phóng điện trong mạch điện. Hệ thống này giúp nâng cao hệ số cosφ của hệ thống điện bằng cách tích điện tại một hiệu điện thế cố định. Việc lắp đặt tủ tụ bù giúp chủ sở hữu tiết kiệm chi phí điện năng và tránh các khoản phạt do hệ số cosφ quá thấp (công suất phản kháng vượt mức cho phép).

Cấu tạo của tủ tụ bù bao gồm các thành phần chính như:

• Tụ bù điện: mắc song song với tải, có hai loại tụ dầu và tụ khô, với dung lượng dao động từ 5 - 50 kVAr.

• Bộ điều khiển tụ bù: điều chỉnh hoạt động của tụ bù.

• Contactor đóng ngắt: điều khiển việc đóng ngắt tụ bù.

• Cuộn kháng cho tụ bù: lọc sóng hài để bảo vệ tụ bù.

• Các linh kiện kèm theo khác.

Nguyên lý hoạt động tủ tụ bù

Nguyên lý hoạt động của tủ tụ bù dựa trên việc đo lường hệ số cosφ (hệ số công suất phản kháng). Công suất phản kháng không hữu ích trong việc chuyển đổi năng lượng điện, vì vậy tủ tụ bù điều chỉnh lại công suất này để tăng khả năng truyền tải điện từ nguồn đến tải. Hệ số cosφ càng cao, thiết bị càng sản sinh ra công suất hữu ích nhiều hơn. Khi sử dụng tụ bù, nguồn điện chỉ cần cung cấp một phần công suất phản kháng, phần còn lại do tụ bù bổ sung, giúp tăng công suất hữu ích của thiết bị.

Trong chế độ tự động, bộ điều khiển tụ bù trong tủ sẽ tự động đánh giá lượng công suất phản kháng cần bù và đưa tín hiệu đóng cắt đến tụ bù điện. Tủ tụ bù có thể có từ 4 - 14 cấp bù điện, tương ứng với các contactor khác nhau. Các phương thức bù điện bao gồm: bù nền, bù động, bù tập trung, bù riêng, và bù theo nhóm.

Lưu ý khi lắp tủ tụ bù cho hệ thống nhỏ và vừa

Việc lắp đặt tủ tụ bù cần phải dựa vào quy mô của hệ thống điện để lựa chọn công suất bù, phương pháp bù và các thiết bị bên trong tủ cho phù hợp.

Lắp đặt tủ tụ bù tại hệ thống điện cỡ nhỏ:

• Đặc điểm hệ thống: Công suất tiêu thụ và công suất phản kháng thấp, mức sóng hài cũng thấp. Do đó, có thể cân nhắc việc lắp hoặc không lắp tủ tụ bù.

• Phương pháp lắp đặt: Chọn cách bù tĩnh (bù nền) để tối ưu chi phí. Cấu tạo tủ tụ bù khá đơn giản và bao gồm: vỏ tủ, một aptomat đóng ngắt, và một tụ bù công suất phản kháng không quá 10kVAr.

Lắp đặt tủ tụ bù tại hệ thống điện cỡ vừa:

• Đặc điểm hệ thống: Công suất tiêu thụ điện và công suất phản kháng ở mức trung bình, đồng thời có các yếu tố sản sinh sóng hài cần cân nhắc lắp lọc sóng hài.

• Phương pháp lắp đặt: Phân tụ bù thành nhiều cấp, bao gồm cả bù thủ công và bù tự động. Cấu tạo tủ bao gồm: vỏ tủ, một bộ điều khiển tụ bù (rơ le công suất phản kháng), một aptomat tổng, các tụ bù, một contactor, các cuộn kháng cho tụ bù, đèn báo, đồng hồ đo và một số linh kiện khác.

=>> Tìm hiểu thêm: Tìm hiểu hiện tượng ngắn mạch