Công suất phản kháng băng TỤ BÙ cố định là hằng sốkhông phụ thuộc vàosự thay đổi vềhệ số công suấtvà tải. Băng tụ đượcbậtbằng tay(circuit breaker/ switch) hoặcbántự động bởi contactorđiều khiển từ xa.
Dùng nhiều băng tụ thế này để có mức bù khác nhau.
Kiểu tụ này được lắp đặt tại thiết bị đầu cuốitải cảm ứng(chủ yếu làđộng cơ) vàtạithanh cái.
Nhược điểm: Điều khiển bằng tay ON / OFF. Không thay đổi được kvarcần thiếttheo tải khácnhau. Bị cơ quan cung cấp điện cấm sử dụng. Hệ số công suất thay đổi theo hệ số tải vìvậyrất khóduy trì hệ số công suấtphù hợp bằng cáchsửdụng tụ bù cố định. Tụ cố định gây dư thừa công suất trong điều kiện tảinhẹ, gây nên tình trạng quá áp, bão hòamáy biến áp, hư hỏng động cơ diesel phát điện, dẫn đến xử phạt của cơ quancungcấpđiện.
Ứng dụng: Dùng trong các trường hợp tải cố định. Tải chạy liên tục 24 giờ một ngày Bù phản ứng cho máy biến áp. Bù cho động cơ. Trườnghợpkvarcủatụđiệnlànhỏ hơn hoặcbằng15% hệ số biến áp cungứng, hoặc giá trị bù cố định. Dung lượng tụ QcTụ≤15%kVA máy biến áp.
2. Băng tụ loại tự động
Công suất phản kháng của băng tụ cóthểđiềuchỉnhtheohệ số công suấtvà tải.
Băng tụ được tạo thành từsự kết hợp các bướctụ(bước tụ =tụ điện+contactor)kết nối song song. Bộ điều khiển sẽ bật và tắt các bước tụ.
Thiết bị được dùng khi công suất công suấthoạt độnghoặc phản kháng thay đổi lớn, ví dụ:
Tại thanh cái tủ điện phân phối chính, Tạithiết bị đầu cuối cáp truyền tải công suất lớn.
Trườnghợpkvarcủatụđiệnlànhỏ hơn hoặcbằng15%biến ápcungứng, người ta dùng tụ bù cố định.
Trên mức15%, khuyến cáo nên dùng băng tụ điều khiển tự động.
Việc kiểm soát bằng các contactor. Với tảidao độngcao, phải sử dụng tụ điện kết nối nhanh vàchuyển mạchtĩnh.
Kiểu APFC – Điều chỉnh hệ số công suất tự động Automatic Power Factor Correction
Tụ điều chỉnh hệ số công suất tự động được chiathành ba loại chính: Chuẩn =Tụ+Fuse+Contactor+điều khiển De tuned=Tụ+De tuning Reactor+Fuse+Contactor+điều khiển Lọc=Tụ+Lọc phản kháng +Fuse+Contactor+điều khiển.
Ưu điểm: Công suấtcao ổn địnhtheo tải trọngdao động. Không bị phạt vì hệ số công suất kém. Giảm tổn hao công suất. Liên tục thay đổi theo tải. Tự động bật tắt các bước tụ liên quanchohệ số công suấtphù hợp. Giao diệnngười dùng dễ sử dụng. Tự độngbiến đổi,mà không có sự can thiệp, bù phù hợp vớiyêu cầu tải..........
Ứng dụng: Cho tải thay đổi. Bù cho tủ điện phân phối chính hoặc đường cấp ra chính. Dung lượng băng tụ Qc> 15%kVA máy biến áp.
Phương phápƯu điểm Nhược điểm Tụ đơn lẻ hiệu quả,linh hoạt Chi phí lắp đặt vàbảo trìcao nhất Băng tụ cố định kinh tế nhất, lắp đặt đơn giản Không thay đổi công suất bù được, phải có thiết bị chuyển mạch và/ hoặcbộ phận ngắt mạch Băng tụ tự động cho tải thay đổi, chống quá dòng,chi phí lắp đặt thấp Chi phí thiết bị cao Kết hợp Dùng cho số lượng động cơ lớn Kémlinh hoạt
Phân loại tụ theo cấu tạo
1.Tụ tiêu chuẩn
Cấu trúc:hình chữ nhậtvàhình trụ(điền đầy hoặc bọc nhựa khô)
ứng dụng:
Tải cảm ứng ổn định Méo tuyến tính dưới 10%.
2. Tụ tải nặng
Cấu trúc:hình chữ nhậtvàhình trụ(Điền đẩy bằng dầu hoặc khí gas)
Ứng dụng:
Phù hợp vớitải trọngdao động. Phi tuyến tínhlên đến 20%. Thích hợp với tấm APFC. Lọc sóng hài (Harmonic filtering)
3.Tụ LT
ứng dụng: Phù hợp vớitải trọngdao động. Phi tuyến tínhlên đến 20%. Thích hợp choAPFCPanel & lọc sóng hài.
Chọn dung lượng băng tụ
Dung lượng băng tụ được lựa chọn theo tải trọngquy nạp.
Với tụ HT dung lượng được lựa chọn như sau:
Điện thế
Dung lượng tối thiểu băng tụ
3.3 KV , 6.6KV
75 Kvar
11 KV
200 Kvar
22 KV
400 Kvar
33 KV
600 Kvar
Không được lựa chọn dung lượng thấp hơn do tính kinh tếsản xuất. Khitụ điện đượckết nối trực tiếp với động cơphải đảm bảorằng giá trị băng tụ không vượt quá90% dòng không tải của động cơ để tránh tựthíchcủa động cơ.
Động cơ cho cân hoặc cácđộng cơ quay bằngtảicơ khí vàđộng cơ cóhệ thống phanhđiện,không bao giờ được bù tụ trực tiếp trênthiết bị đầu cuốiđộng cơ.
Bù trực tiếp qua máy biến áp không được vượt quá 09% công suất KVA không tải của động cơ.
Lựa chọn công suất tụ theo tải phi tuyến
Hệ số bù lựa chọn đầu tiên theo loạitụ điệnđược sử dụng. Tiếp theo sẽ chọn theo thời gian hoat động, Sốhoạt động ....
Lựa chọn công suất tụ chúng ta phảitính toán tổngKhông tuyến tính như: UPS,chỉnh lưu,Arc/lò cảm ứng, khởi động AC / DC, máy tính, CFLBlubs, vàmáy CNC.
Tính toán tải không tuyến tính,Ví dụ:biếnĐánh giá1MVA, tải không tuyến tính 100KVA. % tải không tuyến tính=(Tải không tuyến tính / Công suất biến áp)x100=(100/1000)x100=10%. Chọn công suất tụ theo tải không tuyến tính theo bảng sau:
% tải không tuyến tính
Kiểu tụ
<=10%
Tiêu chuẩn
Up to 15%
Tải nặng
Up to 20%
siêu tải
Up to 25%
Capacitor +Reactor (Detuned)
Above 30%
Cấu hình tụ
Hệ số bù năng lượng của dải tụ được chọn theo các cấu hình đấu nối sau:
Dải tụ nối Delta. Dải tụ hình sao tập trung có nối đât (Star-Solidly Grounded Bank). Dải tụ hình sao không nối đất (Star-Ungrounded Bank).
1. Dải tụ hình sao có nối đất Star-Solidly Grounded
- Chi phí dải tụ thấp vì điểm trung tính không cần cách ly với đất.
- Không cần chuyển mạch tụ tự phục hồi điện áp.
- Dòng xâm nhập cao có thể xuất hiện tại trạm tiếp đất.
- Hệ thống nối đất hình sao với yêu cầu trở kháng thấp làm xuất hiện nhu cầu cải tạo lại hệ thống tiếp địa đang sử dụng.
- Không dùng cho các hệ thống không có nối đất. Khi áp dụng cho các hệ thống không nối đất, rất khó phối hợp giữa cầu chì tụ và rơ le bảo vệ dòng dò đất (ví dụ như cầu chì 40A với hệ thống nối đất 400 A).
Ứng dụng: Dành cho các hệ thống nhỏ (Không yêu cầu thiết bị phụ trợ).
2. Hình sao không nối đất (Star-Ungrounded)
Dải tụ bùcông nghiệpvàthương mạithường đượckết nối hình sao không nối đất,song song để tạo nên dung lượng nhiều kvar.
Phải đấu tối thiểu 4 dải tụ song song với nhau để tránh hiện tượng quá dòng khi lấy một dải tụ ra để sửa chữa.
Nếu chỉ một dải tụ đã đáp ứng đủ số kvar,các dải tụ khác sẽ giúp chống quá tải khi tụ đó bị hỏng.
Tronghệ thống điệncông nghiệphoặcthương mạicác tụ điện hay được đấu hình sao không nối đất vì nhiều lí do.Hệ thống công nghiệpthường được cách điện. Đường nối từ hình sao xuống đất có thể gây dòng dò và lỗi hoạt động củarơle phát hiện dòng dò đất.
Ngoài ra, rơ le bảo vệ sẽ nhạy cảm với điện thế không cân đối tiếp đất, có thể gây trạng thái chuyển mạch sai.
Ứng dụng: Dành cho Công nghiệp và Thương mại.
3. Dải tụ nối Delta
Dải tụ kết nối delta chỉ dùng trong hệ thống phân phối điện và được cấu hìnhvới một nhóm đơn các tụ tại điểm đấu nối line-to-line.