Tụ bù 1 pha hiện nay đã trở nên quen thuộc với hệ thống điện dân dụng và công nghiệp. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết cách tính chọn và lắp đặt thiết bị này. Etinco tư vấn cho bạn về cấu tạo, cách chọn và cách lắp đặt tụ bù 1 pha.
Tụ bù 1 pha là gì?
Phân chia theo điện áp, tụ điện được chia thành 3 loại: tụ bù cao thế, tụ bù trung thế và tụ bù hạ thế. Tụ bù 1 pha 22V thuộc loại tụ bù hạ thế. Đây là thiết bị có chức năng bù công suất phản kháng cho mạch điện, tăng hệ số cosφ, giảm sức nóng, tăng tuổi thọ cho thiết bị điện, tiết kiệm đến 45% công suất hao phí và hóa đơn tiền điện.
Tụ bù 1 pha có khả năng ổn định dòng điện, tránh sốc điện đột ngột, đảm bảo an toàn tuyệt đối với dòng 220V.
Cấu tạo và nguyên lý của tụ bù 1 pha
Cấu tạo tụ bù 1 pha
Tụ bù 1 pha được cấu tạo với 2 bản cực dẫn điện là hai lá nhôm, bố trí các lớp cách điện ở giữa. Vỏ ngoài tụ hình trụ, thường có kết cấu 2 lớp là nhựa và hợp kim nhôm. Hai đầu bản cực nhô lên khỏi vỏ, tạo thành 2 cực nối với lưới điện.
Nguyên lý làm việc
Công suất điện truyền từ nguồn đến tải luôn tồn tại 2 dạng là công suất có ích và công suất phản kháng. Nguyên lý làm việc của tụ bù là làm hạn chế và triệt tiêu công suất phản kháng hay nâng cao hệ số công suất phản kháng. Tụ bù 1 pha cũng hoạt động dựa trên nguyên lý này.
Khi sử dụng tụ bù 1 pha sẽ giúp nguồn cung cấp một phần của công suất phản kháng, phần còn lại sẽ do tụ bù bổ sung để tăng phần công suất tác dụng. Bên cạnh đó, khi truyền điện năng đi xa, dòng điện sẽ nóng dây dẫn, khi sử dụng tụ bù công suất truyền đi giảm dẫn đến dòng điện giảm và đường dây sẽ mát hơn.
Công dụng của tụ bù 1 pha trong hộ gia đình
Những công dụng chính tụ bù 1 pha gồm:
- Giảm tổn hao công suất
- Đảm bảo ổn định dòng điện, giảm tình trạng sụt áp
- Giảm sức nóng và kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị điện.
- Tiết kiệm chi phí hóa đơn điện
- Đảm bảo các tiêu chuẩn về an toàn cho người sử dụng
Với những tác dụng trên, tụ bù 1 pha được ứng dụng rộng rãi trong thực tế, đặc biệt trong hệ thống điện dân dụng như trong hộ gia đình, hộ kinh doanh, vườn cây ăn trái, đầm tôm,…
Công thức tính bộ tụ bù 1 pha
Năm 2014, Bộ Công Thương ban hành Thông tư 15/2015/TT-BCT quy định về mua, bán công suất phản kháng như sau:
- Bên mua điện có công suất sử dụng cực đại đăng ký từ 40kW trở lên và hệ số công suất cosφ < 0.9 phải cần mua công suất phản kháng. Hệ số công suất cosφ được xác định dựa trên dữ liệu từ công tơ điện năng trong một chu kỳ ghi chỉ số công tơ.
- Trường hợp bên mua điện có công suất sử dụng cực đại đăng ký dưới 40kW, nhưng thực tế sử dụng từ 40kW trở lên trong 3 chu kỳ ghi chỉ số liên tiếp, bên mua điện cũng phải mua công suất phản kháng kể từ chu kỳ ghi số kế tiếp của 3 chu kỳ ghi chỉ số.
- Tiền công suất phản kháng phải thanh toán cùng kỳ với tiền mua điện năng hữu ích và hóa đơn được thực hiện theo quy định của Bộ Tài chính.
Như vậy nếu trong hóa đơn điện có hệ số cosφ, đơn vị tiêu thụ sẽ mất thêm tiền phạt hàng tháng nếu không lắp đặt tụ bù. Công suất tính dung lượng tụ bù trong trường hợp này như sau:
Dựa vào thông tin trên hóa đơn để tìm công suất tụ bù 1 pha:
- Số kWh giờ bình thường (BT): 1.064.410 – 1.033.830 = 30.580 kWh
- Số kWh giờ cao điểm (CD): 330.665 – 322.013 = 8.652 kWh
- Số kWh giờ thấp điểm (TD): 32.836 – 31.945 = 891 kWh
- Tổng số kWh: 30.580 + 8.652 + 891 = 40.123 kWh
Giả sử nhà xưởng sản xuất 24/24:
- Số kWh trong 1 ngày: 40.123/30 = 1.337,4 kWh
- Công suất tiêu thụ trung bình: 1.337,4/24 = 55,7 kW
Cosφ trong hóa đơn là 0,82; tra bảng hệ số k cần bù để cosφ = 0,95 là 0,37 hoặc lấy tanφ1 – tanφ2 = 0,37.
Chọn độ dự trữ là 30%, Qb = 55,7 x 0,37 x 1,3 = 26,8 kVAr.
Như vậy cần lắp thêm tụ bù 1 pha công suất 30kVAr sẽ tiết kiệm được tiền phạt công suất vô công hằng tháng là 6.785.888 VNĐ như trong hóa đơn.
Tham khảo một số dòng tụ bù Mikro 1 pha được Etinco phân phối chính hãng.
Hướng dẫn lắp đặt tụ bù 1 pha
Khi lắp tụ bù 1 pha, có những tham số quan trọng PFR cần lưu ý:
- Hệ số công suất: từ 0,92-0,95
- Độ nhạy: thiết lập tốc độ đóng cắt, độ nhạy càng lớn tốc độ đóng càng chậm và ngược lại. Độ nhạy = 60s/ bước.
- Thời gian đóng lặp lại: là khoảng thời gian an toàn để ngăn tụ cùng một cấp khi chúng chưa xả điện hoàn toàn (thường được đặt lớn hơn thời gian xả của tụ lớn nhất đang được sử dụng)
- Cấp định mức: bước tụ nhỏ nhất đang sử dụng
- Độ méo dạng tổng: do sóng hài quyết định
Chuẩn bị trước khi lắp đặt:
- Kiểm tra khoảng cách an toàn của các phần mang điện giữa các pha và giữa pha với đất.
- Kiểm tra các đầu mối nối dây.
- Kiểm tra tủ tụ bù chứa tụ đã lắp đặt chắc chắn hay chưa.
- Kiểm tra dòng điện, đảm bảo phù hợp với dòng định mức trên tụ.
- Kiểm tra thông số rơ le và contactor điều khiển tụ.
Kiểm tra tủ tụ bù trước khi lắp đặt:
- Kiểm tra khoảng cách an toàn giữa tụ bù và các thành phần điện khác trong tủ điện.
- Kiểm tra dây nối đất từ tủ tụ bù.
- Chuyển rơ le điều khiển sang chế độ Manual – vận hành bằng tay.
- Kiểm tra khả năng đóng cắt của contactor qua đèn báo khi đóng ngắt
Các bước lắp đặt tụ bù 1 pha:
- Bước 1: Ngắt nguồn điện, dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra không còn điện áp trên dây.
- Bước 2: Xả điện tụ bù nếu tụ đã qua sử dụng.
- Bước 3: Đấu dây tụ bù. Tụ bù 1 pha có 2 cực: Dây nóng (L) đấu vào 1 chân tụ. Dây trung tính (N) đấu vào chân còn lại. Nếu dùng cầu chì bảo vệ thì cần lắp cầu chì trên dây pha trước khi đấu vào tụ.
- Bước 4: Cố định tụ vào giá đỡ hoặc tủ điện.
- Bước 5: Kiểm tra và vận hành. Bật nguồn, kiểm tra tụ không phát nóng, không có tiếng kêu lạ. Dùng ampe kìm đo dòng điện để đảm bảo không vượt quá định mức.
Lắp đặt tụ bù 1 pha đúng cách đảm bảo quá trình thiết bị hoạt động hiệu quả, tối ưu khả năng ổn định dòng điện và tiết kiệm điện.
Xem thêm: 5 cách kiểm tra tụ bù chuẩn kỹ thuật và khắc phục sự cố
Phòng tránh lỗi khi vận hành tụ bù 1 pha
Trong quá trình vận hành, tụ bù thường xảy ra một số lỗi sau:
- Tụ bù không tự động bù điện: Lỗi này xảy ra khi rơ le Rego (Ducati) bị lỗi reset về giá trị mặc định của nhà sản xuất. Để khắc phục, cần kiểm tra và cài đặt lại thông số vận hành cho phù hợp.
- Lỗi không đo được giá trị cos φ: Có thể do đấu nối không đúng tín hiệu của dòng điện hoặc điện áp cấp cho relay. Để khắc phục, cần đấu lại cho đúng sơ đồ của relay và thử tải lại.
- Lỗi quá áp: Khi dòng điện xảy ra hiện tượng quá áp, rơ le sẽ phát tín hiệu ngắt contactor để bảo vệ tụ bù. Hệ thống tụ bù sẽ ngừng hoạt động. Để khắc phục, cần giảm nấc phân áp MBA.
- Tụ bù bị nổ: Nguyên nhân là do cài đặt sai thông số điện áp, dòng điện hoặc đấu nối sai tiếp điểm. Cách khắc phục duy nhất là thay tụ mới.
- Lỗi dòng điện nhỏ: Trường hợp này xảy ra khi biến dòng có tỉ số quá lớn hoặc sai số của góc biến dòng lớn. Để khắc phục, cần thay biến dòng có tỉ số biến phù hợp tải, đồng thời, sai số phải đạt tiêu chuẩn của kỹ thuật đo lường.
Một số câu hỏi về tụ bù 1 pha
Câu hỏi 1: Tụ bù 1 pha có những loại nào?
Trả lời: Dựa vào công suất điện áp, trên thị trường có 2 loại tụ bù 1 pha::
- Tụ bù 1 pha 220V: Ứng dụng phổ biến trong các hộ gia đình, với nguồn điện có công suất 220V
- Tụ bù 230V – 250V: Loại tụ bù này hoạt động trong những đơn vị kinh doanh, sản xuất nhỏ và vừa với nguồn điện áp từ 230V – 250V
Câu hỏi 2: Có lắp tụ bù 1 pha vào điện 3 pha được không?
Trả lời: Có thể nhưng chỉ áp dụng trong một số trường hợp cụ thể (tải không cân bằng, có tính toán kỹ về điện áp, dòng điện) và cần đấu nối đúng kỹ thuật để tránh gây mất cân bằng điện áp, hỏng tụ hoặc nguy hiểm cho hệ thống.
Câu hỏi 3: Phân biệt nhanh tụ bù 1 pha và tụ bù 3 pha?
Trả lời: Tụ bù điện 1 pha là loại có điện áp 220V-250V thường dùng trong các gia đình hoặc những nơi tiêu thụ ít điện năng. Trong khi đó, tụ bù điện 3 pha sử dụng được cho nhiều loại điện áp khác nhau, nhưng phổ biến nhất vẫn là loại điện áp 415V và 440V. Loại này phù hợp với 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,…
Về cấu tạo, tụ bù 3 pha có 3 cực đấu với nguồn thay vì 2 cực như trên tụ bù 1 pha. Ngoài ra tụ 3 pha được trang bị thêm ngấn phòng nổ – cơ chế tự động ngắt điện tụ bù khi quá tải để tránh nổ tụ.
Etinco đã tổng hợp các thông tin quan trọng về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng và cách tính chọn tụ bù 1 pha. Qua đây, bạn có thể chọn được tụ bù 1 pha phù hợp cho gia đình để giảm hóa đơn chi phí tiền điện hàng tháng. Để tìm hiểu thêm kiến thức liên quan đến tụ bù, vui lòng tham khảo: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/.
