Trong các nhà máy, xưởng sản xuất, tòa nhà thương mại hay công trình có nhiều thiết bị điện công suất lớn, công suất phản kháng là một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành hệ thống điện. Khi hệ số công suất thấp, doanh nghiệp không chỉ phải sử dụng dòng điện lớn hơn cần thiết mà còn có thể phát sinh chi phí liên quan đến công suất phản kháng theo quy định.

Tủ điện bù công suất phản kháng là giải pháp được sử dụng phổ biến để cải thiện hệ số công suất, giảm dòng điện phản kháng trên hệ thống và nâng cao hiệu quả sử dụng điện.

Tủ điện bù công suất phản kháng là gì?

Tủ điện bù công suất phản kháng, hay còn gọi là tủ tụ bù, là hệ thống thiết bị sử dụng các tụ điện để bù công suất phản kháng dùng cho phụ tải mà các thiết bị cảm kháng tiêu thụ.

Về nguyên lý, tụ bù tạo ra công suất phản kháng theo chiều ngược lại với phần công suất phản kháng do các tải cảm (tải cảm ứng/tải cảm biến) tiêu thụ. Nhờ đó, công suất phản kháng phải lấy từ nguồn điện được giảm xuống và hệ số công suất của hệ thống được cải thiện. Đây là giải pháp quản lý công suất phản kháng nhằm cải thiện mạng điện và giảm chi phí năng lượng.

Một tủ bù tự động thông thường bao gồm:

- Tụ điện bù công suất phản kháng.

- Bộ điều khiển hệ số công suất.

- Contactor hoặc thiết bị đóng cắt các cấp tụ.

- Aptomat/cầu chì bảo vệ.

- Thanh cái và hệ thống đấu nối.

- Thiết bị đo lường. 

- Cuộn kháng lọc sóng hài trong trường hợp cần thiết.

- Hệ thống thông gió, tản nhiệt và bảo vệ tủ.

Với hệ thống có phụ tải thay đổi liên tục, tủ tụ bù tự động sẽ đo các thông số điện và tự động đóng/cắt từng cấp tụ để duy trì hệ số công suất quanh giá trị cài đặt.

Tủ bù công suất phản kháng giúp doanh nghiệp tiết kiệm điện như thế nào?

Tủ bù không làm giảm trực tiếp lượng điện năng hữu ích mà máy móc cần để sản xuất. Hiệu quả của dòng tủ này nằm ở việc giảm nhu cầu công suất phản kháng từ nguồn và dòng điện chạy trên một số phần của hệ thống.

Giảm dòng điện trên hệ thống

Khi hệ số công suất được cải thiện, dòng điện cần thiết để truyền cùng một mức công suất tác dụng có thể giảm. Theo đó, dòng điện thấp hơn đồng nghĩa với việc giảm tổn hao trên dây dẫn và một số thiết bị phân phối điện, đặc biệt trong hệ thống có đường dây dài hoặc phụ tải lớn.

Giảm tổn hao điện năng

Tổn hao trên dây dẫn có quan hệ với bình phương dòng điện (P = I²R). Vì vậy, việc giảm dòng điện có thể góp phần giảm tổn hao công suất trên đường dây và hệ thống phân phối.

Đây cũng là một trong những lý do các hệ thống tụ bù được sử dụng để nâng cao hiệu quả của mạng điện công nghiệp. Việc bù công suất phản kháng giúp giảm dòng phản kháng, tổn hao và cải thiện hiệu suất hệ thống.

Hạn chế chi phí liên quan đến công suất phản kháng

Đối với doanh nghiệp thuộc phạm vi áp dụng quy định về mua công suất phản kháng, việc duy trì hệ số công suất phù hợp có thể giúp hạn chế phần chi phí phát sinh do sử dụng công suất phản kháng vượt mức quy định.

Do đó, khi đánh giá hiệu quả đầu tư tủ tụ bù, doanh nghiệp nên xem xét đồng thời chi phí điện, phụ tải thực tế và đặc điểm vận hành của hệ thống, thay vì chỉ nhìn vào công suất định mức của tủ.

Cách tủ bù công suất giúp tối ưu hệ thống điện của doanh nghiệp

Doanh nghiệp nào nên lắp tủ điện bù công suất phản kháng?

Tủ điện bù công suất phản kháng thường được lắp và sử dụng hiệu quả cho những hệ thống có tỷ trọng phụ tải cảm lớn như:

- Nhà máy, xưởng sản xuất sử dụng nhiều động cơ điện.

- Nhà máy có hệ thống máy nén khí, bơm, quạt công nghiệp.

- Xưởng cơ khí sử dụng máy hàn, máy gia công và thiết bị điện công suất lớn.

- Tòa nhà, trung tâm thương mại có hệ thống HVAC công suất lớn.

- Kho vận, logistics sử dụng nhiều thiết bị cơ điện.

- Các công trình có máy biến áp và phụ tải vận hành với công suất lớn.

Tuy nhiên, trước khi quyết định đầu tư, doanh nghiệp nên đo và phân tích hệ số công suất, phụ tải, biểu đồ phụ tải và tình trạng sóng hài. Đây là cơ sở để xác định dung lượng tụ, số cấp bù và có cần bổ sung cuộn kháng hay các giải pháp lọc sóng hài hay không.

Lựa chọn tủ điện bù công suất phản kháng cần lưu ý gì?

Đối với chủ đầu tư và nhà thầu M&E, một tủ tụ bù phù hợp cần đáp ứng đồng thời yêu cầu về dung lượng, thiết bị, khả năng bảo vệ, tản nhiệt và điều kiện vận hành. Cụ thể như sau:

- Dung lượng bù: Được xác định dựa trên phụ tải và hệ số công suất cần cải thiện, không nên lựa chọn theo cách ước lượng đơn giản.

- Số cấp tụ: Nhiều cấp bù giúp hệ thống điều chỉnh linh hoạt hơn khi phụ tải thay đổi.

- Bộ điều khiển: Cần có khả năng đo và điều khiển đóng/cắt các cấp tụ phù hợp với chế độ vận hành.

- Thiết bị đóng cắt và bảo vệ: Cần lựa chọn phù hợp với dòng điện, điện áp, dòng ngắn mạch và cấu hình của hệ thống.

- Sóng hài: Với nhà máy có nhiều biến tần hoặc thiết bị điện tử công suất, cần đánh giá sóng hài trước khi lựa chọn cấu hình tụ bù.

- Khả năng tản nhiệt: Tủ tụ bù làm việc với thiết bị công suất và cần được thiết kế phù hợp với điều kiện nhiệt độ tại phòng điện.

- Chất lượng linh kiện: Tụ điện, contactor, thiết bị bảo vệ, bộ điều khiển và thanh cái đều ảnh hưởng đến độ ổn định và tuổi thọ của tủ.

HVC Hưng Yên – Thiết kế, sản xuất tủ điện tụ bù theo yêu cầu

Với các công trình công nghiệp, cần dựa trên hồ sơ thiết kế điện và dữ liệu phụ tải thực tế để lựa chọn tủ điện bù công suất phản kháng, thay vì sử dụng một cấu hình chung cho mọi dự án.

Theo đó, Công ty TNHH HVC Hưng Yên với độ ngũ kỹ sư có chuyên môn cao, giàu kinh nghiệm, cung cấp giải pháp thiết kế và sản xuất tủ điện tụ bù theo yêu cầu của từng công trình. Hệ thống tủ điện của HVC Hưng Yên sử dụng thiết bị từ các thương hiệu như Schneider Electric, ABB, LS, Siemens, Mitsubishi,... Từ đó, sản phẩm đảm bảo đạt tiêu chuẩn chất lượng, hoạt động ổn định với độ an toàn cao.

Chính vì vậy, sản phẩm tủ điện của HVC Hưng Yên được nhiều khách hàng và đối tác tin tưởng, xuất hiện tại dự án của các chủ đầu tư lớn như: Vingroup, Sun Group, Phenikaa, Bim Group, Tân Á Đại Thành,... Ngoài ra, sản phẩm còn được xuất sang một số quốc gia trong khu vực như Lào, Indonesia,...

Với doanh nghiệp đang đầu tư nhà máy, mở rộng sản xuất hoặc nhà thầu cần triển khai hệ thống điện hạ thế, việc xác định nhu cầu, tính toán đúng thông số ngay từ giai đoạn thiết kế sẽ giúp kiểm soát chi phí đầu tư, nâng cao hiệu quả vận hành và hạn chế các vấn đề phát sinh trong quá trình sử dụng.

Quý khách hàng và nhà đầu tư có nhu cầu lắp đặt, cần tư vấn về tủ điện bù công suất phản kháng, hoặc các loại tủ điện hạ thế khác, vui lòng liên hệ tới HVC Hưng Yên để được hỗ trợ nhanh nhất.

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY TNHH HVC HƯNG YÊN

- Văn phòng giao dịch: Tầng 8, Tòa tháp C - Hồ Gươm Plaza, số 102 Trần Phú, P. Hà Đông, TP. Hà Nội

- Nhà máy sản xuất: Thôn Thọ Bình, xã Triệu Việt Vương, tỉnh Hưng Yên

- Hotline: 0243 540 2246

- Website: https://hvchungyen.vn/ 

- Email: info@hvcgroup.net

- Fanpage: Công ty TNHH HVC Hưng Yên

- Zalo OA: Công ty Cổ phần Đầu tư và Công nghệ HVC