Đối với hệ thống điện sử dụng nhiều thiết bị có tính cảm kháng, tủ tụ bù là giải pháp hữu hiệu giúp bù công suất phản kháng, nâng cao hệ số công suất, qua đó tránh được tiền phạt hàng tháng từ Điện lực. Vậy cách lắp đặt tủ tụ bù như thế nào? Có lưu ý quan trọng nào trong quá trình lắp đặt? Mời bạn tìm hiểu qua bài viết sau của Etinco.
Tiêu chuẩn lắp đặt tủ tụ bù
Tương tự tủ điện nói chung, việc lắp đặt tủ tụ bù cũng cần tuân thủ những tiêu chuẩn nhất định để đảm bảo hiệu quả vận hành và tính an toàn điện cho hệ thống - con người.
Tiêu chuẩn chung
- TCVN 7994-1:2009: Tiêu chuẩn chung về tủ điện đóng cắt và điều khiển hạ áp.
- TCVN 8086:2009: Tiêu chuẩn cung cấp phương pháp đánh giá khả năng cách điện, chịu nhiệt/ chịu dòng ngắn mạch của vật liệu và hệ thống cách điện.
- QCVN 01:2020/BCT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn điện do Bộ Công Thương ban hành.
Tiêu chuẩn kỹ thuật cụ thể
- Vỏ tủ tụ bù: Phải có kết cấu vững chắc, cấp bảo vệ tối thiểu là IP42 - dùng cho môi trường trong nhà và IP54 dùng cho lắp đặt ngoài trời. Ngoài ra, phải có biện pháp xử lý nhiệt để đảm bảo nhiệt độ trong tủ không vượt quá giới hạn cho phép của tụ điện, thường là 40-45 độ C.
- Thời gian xả điện của tụ: Kể từ khi ngắt nguồn, đảm bảo điện áp dư trên tụ phải giảm xuống dưới 50V trong vòng 1 phút mới được can thiệp. Đây là yêu cầu an toàn bắt buộc trong quá trình bảo trì tụ bù.
- Contactor: Nên chọn loại chuyên dụng cho tụ điện (AC-6b) có tiếp điểm phụ và điện trở giảm dòng để triệt tiêu dòng xung khi đóng mạch.
Quy trình lắp đặt tủ tụ bù
Lắp đặt tủ tụ bù là quy trình kỹ thuật quan trọng, đảm bảo người thực hiện phải là kỹ thuật viên hoặc kỹ sư điện có chuyên môn, kinh nghiệm dày dặn.
Quy trình lắp đặt tủ tụ bù thường gồm các bước sau đây.
Bước 1: Chuẩn bị
- Đọc kỹ bản vẽ thiết kế, sơ đồ nguyên lý và hướng dẫn từ nhà sản xuất.
- Chuẩn bị đầy đủ các thiết bị cần thiết để lắp đặt trong tủ tụ bù như: vỏ tủ, tụ bù, bộ điều khiển, contactor, aptomat…
- Đảm bảo hệ thống điện tại khu vực lắp đặt đã ngắt hoàn toàn và có biển cảnh báo để tránh đóng điện đột ngột.
Bước 2: Cố định vị trí tủ
- Xác định vị trí tủ: Tủ tụ bù phải đặt ở nơi khô thoáng, dễ tiếp cận để thuận tiện cho việc vận hành, sửa chữa, bảo trì.
- Cố định tủ: Đặt vỏ tủ lên sàn hoặc kệ, cố định chắc chắn bằng bulong. Đảm bảo mặt sàn kê tủ bằng phẳng, không có vật cản. Trường hợp mặt sàn lồi lõm, cần có biện pháp kê phẳng mặt dưới của vỏ tủ.
- Lắp đặt gá thiết bị và thanh cái đồng: Lắp đặt gá thiết bị lên khung tủ, đảm bảo các thiết bị được sắp xếp khoa học và hợp lý. Sau đó tiến hành gia công và siết chặt thanh cái vào giá đỡ.
Bước 3: Đấu nối mạch động lực
- Nối đất: Thanh cái đất trong tủ cần được nối với hệ thống tiếp địa chung.
- Cáp vào: Đấu nối cáp động lực từ nguồn vào aptomat tổng của tủ.
- Mạch động lực: Đấu nối từ aptomat tổng đến thanh cái chính, sau đó từ thanh cái chính → aptomat nhánh → contactor → cuộn kháng → tụ bù. Đảm bảo thứ tự pha (R-S-T hoặc L1-L2-L3) theo đúng sơ đồ nguyên lý.
Bước 4: Đấu nối mạch điều khiển
- Lắp đặt bộ điều khiển tụ bù: Gắn bộ điều khiển lên cánh tủ, sau đó tiến hành đấu nối nguồn cấp cho bộ điều khiển.
- Đấu nối biến dòng (CT): Lắp CT trên 1 pha của cáp động lực tổng, chiều mũi tên hướng về phía tải. Tiếp đó tín hiệu thứ cấp của CT đấu nối về ngõ vào của bộ điều khiển.
- Mạch điều khiển: Các đầu ra của bộ điều khiển được đấu nối đến cuộn dây của contactor cấp cho từng bước tụ.
Bước 5: Vận hành thử và nghiệm thu
- Kiểm tra lần cuối tất cả các mối nối, điểm tiếp xúc.
- Đo điện trở cách điện của mạch động lực và mạch điều khiển, đảm bảo giá trị trong ngưỡng quy định.
- Kiểm tra pha và thứ tự pha.
- Đóng aptomat tổng, sau đó kiểm tra nguồn cấp cho bộ điều khiển.
- Tiến hành cài đặt các thông số cơ bản cho bộ điều khiển.
- Sau khi cấp điện cho tụ bù, quan sát hoạt động của các cấp tụ để xác định bộ điều khiển đã vận hành đúng mong muốn hay chưa.
Hướng dẫn lắp đặt tủ tụ bù theo quy mô điện
Quy mô hệ thống điện có ảnh hưởng trực tiếp đến công suất tủ tụ bù, số lượng thiết bị có trong tủ cũng như phương thức bù.
Đối với cơ sở sản xuất nhỏ
Cơ sở sản xuất nhỏ có đặc điểm là công suất tiêu thụ điện năng tương đối ít, công suất phản kháng cũng thấp, đặc biệt là không có thành phần tạo sóng hài nên tùy vào điều kiện kinh tế mà chủ đầu tư có thể cân nhắc việc có nên lắp đặt tủ tụ bù hay không?
Trường hợp muốn tiết kiệm chi phí điện năng, bạn có thể lắp một tủ tụ bù có cấu tạo đơn giản gồm: khung tủ (500x350x200mm), 1 tụ bù công suất dưới 10kVAr và 1 aptomat, ưu tiên dùng phương pháp bù tĩnh.
Đối với cơ sở sản xuất vừa
Đặc điểm của cơ sở sản xuất vừa là công suất tiêu thụ điện năng và công suất phản kháng ở mức trung bình, ít phụ tải phi tuyến nên không cần lọc sóng hài. Do vậy, tủ tụ bù sử dụng cho các hệ thống này cũng không quá phức tạp với cấu tạo tiêu chuẩn gồm: khung tủ cao từ 1-1.2m, bộ điều khiển tụ bù, tụ bù (dầu hoặc khô), aptomat tổng, aptomat cho từng cấp tụ, contactor kết nối với bộ điều khiển và các thiết bị hỗ trợ như đồng hồ đo lường, đèn báo pha, ampe kế…
Các chuyên gia khuyến cáo, nên lắp đặt tủ tụ bù nhiều cấp cho hệ thống điện vừa, có thể linh hoạt lựa chọn 2 phương thức bù là thủ công hoặc tự động, tùy theo chi phí đầu tư và mục đích sử dụng.
Đối với cơ sở sản xuất lớn
Các cơ sở sản xuất lớn như nhà máy, xí nghiệp thường tiêu thụ lượng điện năng cực kỳ lớn, kéo theo công suất phản kháng cao, thậm chí còn xuất hiện cả sóng hài từ các tải phi tuyến. Do đó, cần lắp đặt tủ tụ bù tự động với nhiều tụ công suất lớn để tối ưu dung lượng bù. Ngoài ra, cần trang bị thêm cả bộ lọc sóng hài để bảo vệ tụ bù và các thiết bị khác trong hệ thống.
Lưu ý khi lắp đặt tủ tụ bù
Quy trình lắp đặt tủ tụ bù đòi hỏi người thực thi phải có chuyên môn cao về điện, đi kèm là những lưu ý quan trọng về kỹ thuật và an toàn điện như sau.
Về vị trí lắp đặt
- Tụ điện là thiết bị nhạy cảm với nhiệt độ nên tủ tụ bù cần đặt ở vị trí khô thoáng, tránh xa nguồn nhiệt, nguồn ẩm, nguồn rung động mạnh hay hóa chất có tính ăn mòn.
- Đảm bảo tủ điện phải có quạt thông gió, hệ thống làm mát hoặc khe thoát nhiệt đủ tiêu chuẩn để duy trì nhiệt độ bên trong tủ không quá 40 độ C.
Về mối nối, điểm tiếp xúc
- Mối nối: Tất cả mối nối điện phải được siết chặt đúng lực bằng dụng cụ chuyên dụng để hạn chế tình trạng phát nhiệt tại mối nối.
- Nối đất: Vỏ tủ tụ bù và thanh cái chính phải được nối đất an toàn với hệ thống tiếp địa chung.
Về biến dòng, bộ điều khiển
- Chiều lắp đặt biến dòng (CT): CT phải được lắp trên một pha của đường cáp chính (thường là L1 hoặc L2) và chiều mũi tên trên CT phải hướng về phía tải. Việc lắp sai chiều biến dòng sẽ khiến tủ tụ bù hoạt động không đúng cách.
- Vị trí lấy tín hiệu điện áp: Tín hiệu điện áp cấp cho bộ điều khiển phải được lấy cùng phía với tín hiệu dòng điện từ CT.
- Ngắn mạch thứ cấp CT: Mạch thứ cấp của CT tuyệt đối không được để hở khi đang cấp điện. Trường hợp cần kiểm tra hoặc tháo rời CT, phải nối tắt đầu S1 và S2 trước.
An toàn điện
- Sau khi ngắt điện, tụ điện vẫn giữ lại điện tích đã tích tụ. Vì vậy, cần chờ ít nhất từ 5 - 10 phút để tụ xả hết điện áp xuống dưới mức nguy hiểm (50V) trước khi tiến hành kiểm tra, sửa chữa, bảo trì để tránh điện giật.
- Trường hợp hệ thống có nhiều phụ tải phi tuyến (biến tần, UPS, đèn LED), nên trang bị thêm cuộn kháng trước mỗi cấp tụ để bảo vệ tụ bù trước tác động của sóng hài.
Câu hỏi thường gặp về cách lắp đặt tủ tụ bù
Câu hỏi 1: Điện gia đình có cần lắp đặt tủ tụ bù không?
Trả lời: Không. Tủ tụ bù được khuyến nghị sử dụng cho hệ thống điện 3 pha công suất lớn nên điện gia đình không cần thiết phải lắp đặt.
Câu hỏi 2: Tại sao nên dùng contactor chuyên dụng cho tụ bù?
Trả lời: Khi đóng tủ tụ bù sẽ xuất hiện dòng khởi động cao gấp 20-30 lần dòng định mức của tụ. Contactor chuyên dụng cho tụ bù được thiết kế để xử lý dòng khởi động lớn và các xung điện cao khi đóng mạch, giúp đóng cắt các dãy tụ một cách êm ái, từ đó bảo vệ tuổi thọ tụ bù và các thiết bị trong hệ thống. Trong khi contactor thông thường không được thiết kế để chịu được dòng xung cao nên có thể bị mòn hoặc cháy tiếp điểm.
Tủ tụ bù được đánh giá là giải pháp hữu ích để cải thiện hệ số công suất, hạn chế phí phạt hàng tháng từ Điện lực nhưng không phải hệ thống nào cũng cần thiết phải lắp đặt. Bạn có thể tham khảo hướng dẫn cách lắp đặt tủ tụ bù của chúng tôi để tối ưu chi phí.
Nếu có nhu cầu tìm hiểu các kiến thức khác liên quan đến tủ điện, vui lòng truy cập: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-tu-dien/
