Tụ bù cos phi là giải pháp vô cùng lý tưởng để nâng cao chất lượng điện, hạn chế tối đa những sự cố không mong muốn xảy ra cho hệ thống điện. Vậy tụ bù cos phi là gì? Thiết bị điện Haky sẽ giải đáp cho bạn trong bài viết sau đây.

Table of Contents
I. Tụ bù cos phi là gì?
Tụ bù cos phi là thiết bị giúp cải thiện chất lượng điện áp và điện năng, làm giảm tổn hao do việc các thiết bị tiêu thụ điện không phải là thuần trở mà có các thành phần phản kháng, điện áp không ổn định, thay đổi theo giờ thông qua việc tặng hệ số cos phi khi phụ tải và lưới điện thay đổi.
Hiện nay, các thiết bị trong hệ thống điện được sử dụng trên nguyên lí cảm ứng điện từ. Động cơ điện không thể quay khi không có từ trường, từ trường lại có thể làm việc đó vì nguồn điện cung cấp cho chúng công suất vô công điện cảm. Do đó, các thiết bị sử dụng điện không chỉ tiêu thụ điện năng mà còn đòi hỏi thêm công suất vô công lấy từ lưới điện.
Mạng điện xoay chiều thường sinh ra 3 loại công suất: Công suất hữu công, công suất vô công, công suất biểu kiến. Tỷ lệ giữa công suất hữu công và biểu kiến là hệ số công suất cos phi. Khi hệ số cos phi thấp thì điện lực sẽ bị phạt một khoản tiền. Do đó, cần nâng cao hệ số công suất phản kháng bằng cách lắp thêm tụ điện (được điều khiển tự động) hay còn được gọi là tụ bù cos phi (bù công suất phản kháng).
>>> NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA TỤ BÙ – CHỨC NĂNG VÀ CÁCH LỰA CHỌN
II. Đặc điểm của tụ bù cos phi

Tụ bù cos phi có đặc điểm và cách phân loại như sau:
1. Cấu tạo của tụ bù
Tụ bù thường là loại tụ giấy được ngâm dầu đặc biệt, bao gồm hai bản cực là các lá nhôm dài được cách điện bằng lớp giấy. Tất cả được cố định trong một bình hàn kín, hai đầu bản cực đưa ra ngoài.
2. Phân loại tụ bù theo cấu tạo

Dựa vào cấu tạo, tụ bù chia thành 2 loại:
- Tụ bù khô: loại bình tròn dài, nhỏ gọn, nhẹ nên dễ lắp đặt, thay thế, chiếm ít diện tích. Giá thành của tụ bù khô thường thấp hơn tụ dầu, thường được dùng trong hệ thống bù công suất nhỏ, chất lượng điện tương đối tốt. Trên thị trường Việt Nam, có các giải công suất bù phổ biến là 10, 15, 20, 25, 30 kVAr, một số hãng có loại nhỏ 2.5, 5 kVAr và loại lớn 40, 50 kVAr.
- Tụ bù dầu: loại bình chữ nhật, có độ bền cao và thường sử dụng cho tất cả các hệ thống bù, đặc biệt là hệ thống công suất lớn, chất lượng điện xấu, có sóng hài. Trên thị trường Việt Nam, tụ bù dầu có các công suất bù phổ biến là 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 kVAr.
3. Phân loại theo điện áp
Theo điện áp, người ta phân tụ bù thành các loại như sau:
- Tụ bù hạ thế 1 pha: điện áp 230V, 250V
- Tụ bù hạ thế 3 pha: 230, 380, 400, 415, 440, 525, 660, 690, 720, 1100V. Phổ biến nhất là mức điện áp 415V và 440V. Tụ bù 415V được dùng trong hệ thống điện áp ổn định ở điện áp chuẩn 380V. Tụ bù 440V thường dùng trong hệ thống điện áp cao hơn điện áp chuẩn, hệ thống có sóng hài cần lắp kèm cuộn kháng lọc sóng hài.
III. Hệ số và cách tính công suất cos phi
Hệ số cos phi còn được gọi là hệ số công suất, là giá trị được quan tâm khi vận hành động cơ. Giá trị cos phi và công suất động cơ có ảnh hưởng và tỉ lệ thuận với nhau. Trên thực tế, việc lắp đặt hệ thống điện có nhiều sai sót xảy ra nên giá trị cos phi sẽ không bao giờ xảy ra. Tuy nhiên, việc tăng công suất cos phi là vô cùng quan trọng đối với hoạt động của hệ thống điện.
Hệ số cos phi được tính như sau:
Cos phi (K) = P/Q
Trong đó:
- P (công suất hiệu dụng): phản ánh khả năng sinh công của thiết bị, đơn vị W hoặc kW
- Q (công suất phản kháng): giữ vai trò chính trong việc khởi động động cơ có tính cảm, được tạo ra từ các thành phần phản kháng trong hệ thống điện AC (dòng xoay chiều), đơn vị VAr hoặc kVAr.
- S (công suất biểu kiến): có giá trị bằng tổng của công suất hiệu dụng và công suất phản kháng, đơn vị VA hoặc kVA.
>>> SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TỦ ATS & LẮP ĐẶT TỦ CHUYỂN NGUỒN TỰ ĐỘNG ATS
IV. Ý nghĩa của hệ số cos phi
Hệ số cos phi có những ý nghĩa như sau:
- Tăng công suất hiệu dụng cho hệ thống điện: đảm bảo hoạt động cho tất cả các thiết bị bên trong mạng lưới điện.
- Hạn chế việc tiêu hao năng lượng quá mức: tiết kiệm chi phí điện hàng tháng, tối ưu hoạt động để giảm thiểu sự cố không mong muốn.
- Tăng khả năng truyền tải của máy biến áp và đường dây: đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí để tăng công suất của máy biến áp.
V. Ưu điểm của tụ bù cos phi

Sử dụng tụ bù cos phi mang lại những lợi ích sau:
- Giảm bớt tiền phạt từ điện lực về vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng.
- Làm giảm công suất biểu kiến.
- Giảm tải cho máy biến áp và tăng phụ tải.
VI. Cách lắp đặt tụ bù tiết kiệm chi phí

Tùy thuộc vào quy mô của cơ sở sản xuất mà bạn có thể áp dụng những cách sau để tiết kiệm chi phí khi lắp đặt tụ bù:
1. Đối với cơ sở sản xuất nhỏ
Những cơ sở sản xuất nhỏ có tổng công suất tiêu thụ thấp, chỉ khoảng vài chục kW. Các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ cho nên không cần lọc sóng hài, công suất phản kháng thấp. Đối với cơ sở nhỏ, tiền phạt cos phi hàng tháng chỉ khoảng vài trăm nghìn đồng, nếu chi phí lắp đặt tủ tụ bù cao quá thì dù có tiết kiệm điện cũng không mang lại hiệu quả kinh tế.
Nếu có nhu cầu bù công suất phản kháng thấp để tiết kiệm chi phí thì chỉ cần dùng phương pháp bù tĩnh (bù nền). Nên sử dụng tủ tụ bù do nó có cấu tạo rất đơn giản, gọn nhẹ và chi phí vật tư ở mức thấp. Thiết bị gồm có:
- Vỏ tủ kích thước 500x350x200mm
- 1 Aptomat bảo vệ tụ bù và đóng ngắt tụ bù bằng tay.
- 01 tụ bù công suất nhỏ 2.5, 5 hoặc 10 kVAr.
- Chi phí lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện chỉ khoảng vài triệu đồng có thể giúp cơ sở tiết kiệm hàng trăm nghìn tiền điện hàng tháng.
>>> BỘ CHUYỂN NGUỒN TỰ ĐỘNG ATS LÀ GÌ? VAI TRÒ & CÁC CHỨC NĂNG
2. Cơ sở sản xuất trung bình
Tổng công suất tiêu thụ vào cơ sở trung bình khoảng vài trăm kW. Các thiết bị sinh ra sóng hài nhỏ cho nên không cần lọc sóng hài. Công suất phản kháng vào khoảng vài chục đến vài trăm kVAr nên tiền phạt có thể từ vài triệu đồng đến hơn chục triệu đồng hàng tháng. Đối với trường hợp này cần phải chia ra nhiều cấp tụ bù. Có 2 cách để xử lý đó là bù thủ công và bù tự động.
Đóng ngắt các cấp tụ bù cos phi bằng tay sẽ không chính xác và không kịp thời do người vận hành dựa vào việc quan sát đồng hồ đo hoặc theo kinh nghiệm để ra quyết định. Cách làm này rất tốn công khi vận hành. Trên thực tế, vẫn có một số đơn vị chọn cách này để giảm chi phí đầu tư thiết bị, tuy nhiên, đây không phải là phương pháp tối ưu.
Bộ điều khiển tự động có nhiều loại từ 4 đến 14 cấp. Đối với các hệ thống trung bình thường chia từ 4 đến 10 cấp.
Hệ thống tủ tụ bù tự động tiêu chuẩn bao gồm:
- Vỏ tủ cao từ 1m đến 1.2m.
- Bộ điều khiển tụ bù tự động.
- Aptomat tổng bảo vệ.
- Aptomat nhánh bảo vệ từng cấp của tụ bù.
- Contactor đóng ngắt tụ bù kết nối với bộ điều khiển.
- Tụ bù.
- Thiết bị phụ như: đồng hồ đo Volt, ampe, đèn báo pha,…
3. Đối với cơ sở sản xuất lớn
Những cơ sở sản xuất lớn có tổng công suất thiết bị lớn từ vài trăm đến hàng nghìn kW và thường có trạm biến áp riêng.
Cơ sở lớn có thể có thiết bị sinh sóng hài nên cần biện pháp lọc sóng hài bảo vệ tụ bù. Giải pháp lắp đặt tụ bù tiết kiệm điện sẽ sử dụng hệ thống bù tự động, chia thành nhiều cấp gồm các tụ bù công suất lớn.
Nếu trong hệ thống có nhiều thiết bị sinh ra sóng hài lớn thì cần lắp cuộn kháng lọc sóng hài giúp bảo vệ và tránh gây cháy nổ tụ bù.
Bài viết trên đã chia sẻ đến bạn những thông tin chi tiết về tụ bù cos phi. Nếu bạn muốn tìm một đơn vị thi công uy tín để thiết kế và lắp đặt tụ bù thì hãy liên hệ ngay với Thiết bị điện Haky qua website thietbidienhaky.com hoặc hotline/zalo: 0932398236 để được tư vấn nhanh chóng nhất.