Tụ bù là gì? Tổng hợp kiến thức đầy đủ

Đối với những người không có chuyên môn về điện thì khái niệm tụ bù sẽ là thông tin hoàn toàn mới. Vậy tụ bù là gì? Cấu tạo của tụ bù như thế nào? Ứng dụng của tụ bù là gì?

Hãy cùng Antshome tìm hiểu về tụ bù ngay trong bài viết này nhé.

1. 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 tác dụng tích và phóng điện trong mạch điện. Khả năng tích điện của tụ bù ở một hiệu điện thế nhất định gọi là điện dung của tụ bù. Điện dung của tụ bù được xác định bằng thương số giữa điện tích của tụ bù và hiệu điện thế giữa hai bản (C=Q/U).

Trong hệ thống điện, tụ bù được sử dụng với mục đích bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất cosφ (cos phi) nhằm đảm bảo hiệu quả hoạt động của lưới điện và tránh bị phạt tiền theo quy định của ngành Điện lực. Do đó lắp tụ bù sẽ giảm được một khoản đáng kể tiền điện hàng tháng (có thể giảm tới vài chục %).

Tụ bù là thành phần chính trong Tủ điện bù công suất phản kháng bên cạnh các thiết bị khác để đảm bảo hệ thống bù hoạt động thông minh, ổn định và an toàn như: Bộ điều khiển tụ bù, Aptomat, Khởi động từ, Cuộn kháng lọc sóng hài, Đồng hồ đo,…

2. Cấu tạo của tụ bù là gì?

Cấu tạo chính của tụ bù là loại tụ giấy được tẩm dầu đặc biệt, gồm các lá nhôm dài được cách điện bằng các lớp giấy. Tất cả được cố định tại một bình hàn kín, hai đầu cực được đưa ra bên ngoài.

3. Có những loại tụ bù nào?

Tụ bù thường được phân loại dựa trên điện áp và cấu tạo.

Phân loại theo điện áp

• Tụ bù hạ thế 1 pha: thường có các loại điện áp 230V, 250V
• Tụ bù hạ thế 3 pha: điện áp 230V, 380V, 400V, 415V, 440V, 525V, 660V, 690V, 720V, 1100V

Phân loại theo cấu tạo

• Tụ bụ khô: là loại tụ bù trình trụ dài có thiết kế nhỏ gọn, nhẹ, dễ lặp đặt và thay thế, chiếm ít không gian hơn và có giá rẻ hơn so với tụ dầu. Tụ bù khô thường sử dụng trong hệ thống bù công suất nhỏ với chất lượng điện tốt. Tụ khô phổ biến trên thị trường Việt với các dải công suất 10kVAr, 15kVAr, 20kVAr, 25kVAr, 30kVAr hoặc nhỏ hơn.
• Tụ bù dầu: là loại tụ bù có hình chữ nhật đứng với cạnh sườn có thiết kế vuông hoặc tròn. Ưu điểm của tụ bù dầu là độ bền cao, thường được sử dụng cho tất cả hệ thống bù, kể cả những hệ thống bù công suất lớn hoặc có chất lượng điện tệ. Tụ bù dầu có sóng hài, trên thị trường Việt có các dải công suất bù 10kVAr, 15kVAr, 20kVAr, 25kVAr, 30kVAr, 40kVAr, 50kVAr.

Xem thêm >> Dịch Vụ Sửa Điện Nước Quận Gò Vấp Chất Lượng & Uy tín Antshome

4. Nguyên lý hoạt động của tụ bù là gì?

Công suất phản kháng là công suất không sinh ra công hữu ích trong quá trình biến đổi điện năng thành dạng năng lượng khác hoặc có thể từ năng lượng điện sang chính năng lượng điện, đơn vị là VAR hay KVAR. Yêu cầu về công suất tác dụng và công suất phản kháng phải đáp ứng đủ thì thiết bị điện mới có thể hoạt động tốt.

Tổng hợp của 2 công suất này gọi là công suất biểu kiến đơn vị VA hoặc KVA. Ba loại công suất này có một mối quan hệ mật thiết với nhau:

S2 = P2 + Q2
P = S. cosϕ
Q = S. sinϕ
(S là công suất biểu kiến, P là công suất tác dụng, Q là công suất phản kháng)

Hệ số cos ϕ càng lên cao thì tải sẽ tạo ra càng nhiều công, khi dùng tụ bù thì nguồn chỉ cấp một phần công suất phản kháng, phần còn lại sẽ do tụ bù thêm vào, giúp công suất tác dụng sẽ được tăng lên. Để truyền tải tốt điện năng, dòng điện sẽ làm dây bị nóng lên, tạo ra một lượng sụt áp trên đường dây tải điện.

Dòng điện tỉ lệ với công suất biểu kiến nên khi sử dụng tụ bù để bù vào phần công suất phản kháng sẽ có tác dụng làm mát và tăng hệ số công suất (cosϕ). Tủ điện tụ bù thường gồm nhiều bước tụ, mỗi bước tụ được tắt bật bằng Contactor. Một bộ điều khiển kiểm soát hệ số công suất của mạng điện sẽ thực hiện đóng mở các Contactor qua đó làm cho hệ số công suất của cả mạng điện thay đổi.

Công thức tính tụ bù

Để tính dung lượng tụ bù, bạn cần xác định được công suất P và hệ số công suất cos phi (Cosφ) của tải:
Công suất của tải là P.
Hệ số công suất của tải là Cosφ1 → φ1 → tgφ1 (trước khi bù, cosφ1 nhỏ còn tgφ1 lớn).
Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 → φ2 → tgφ2 (sau khi bù, cosφ2 lớn còn tgφ2 nhỏ).
Công suất phản kháng cần bù là Qb = P*(tgφ1 – tgφ2).

Ví dụ:
Công suất tải là P = 100 (kW).
Hệ số công suất trước khi bù là cosφ1 = 0.75 → tgφ1 = 0.88.
Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 = 0.95 → tgφ2 = 0.33.
Suy ra, công suất phản kháng cần bù là Qb = P(tgφ1 – tgφ2). Qb = 100(0.88 – 0.33) = 55 (kVAr).

Tìm hiểu thêm: Contactor Là Gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý và Ứng Dụng Của Contactor

5. Ứng dụng thực tế của tụ bù là gì?

Tủ điện bù được lắp đặt trong hệ thống điện sử dụng tải phụ có tính cảm kháng cao. Hoặc được lắp ở phòng kỹ thuật điện hay khu trạm biến áp cho các công trình lớn như xí nghiệp, văn phòng, khu chung cư, khu thương mại, bệnh viện…

Tụ bù có thể được nối trực tiếp vào hệ thống điện song song với tải để bù công suất phản kháng. Tuy nhiên, cách này thường ít được sử dụng và chỉ có thể bù cho các hệ thống điện nhỏ (vài kW).

Phần lớn các hệ thống cần sử dụng tụ bù tự động bao gồm nhiều cấp tụ bù. Tủ bù tự động được điều khiển bởi bộ điều khiển tụ bù thông qua Contactor để đóng cắt các cấp tụ.

Lời kết

Trên đây là tổng hợp các thông tin cơ bản về “tụ bù là gì?”. Mong rằng bạn đã tìm kiếm được thông tin mình cần trong bài viết này.

Bạn có thể tham khảo thêm nhiều kiến thức điện nước hữu ích khác tại website Antshome.

Chúc bạn có những giây phút vui vẻ!

Thông tin liên lạc 

• Hotline: 091.692.1080
• Giờ làm việc: 8:00AM – 9:00PM
• Tiktok: https://www.tiktok.com/@antshome.vn
• Facebook: https://www.facebook.com/antshome.vn