Hướng dẫn tính chọn tụ bù trạm biến áp và tải nặng

Chu Văn An

Nội dung bài viết

Tính toán, lựa chọn công suất tụ điện phù hợp để đảm bảo hệ số công suất cosφ là cách tối ưu hóa chi phí lắp đặt, tiết kiệm tiền điện cho các nhà máy, doanh nghiệp. Nếu bạn chưa biết cách tính và chọn tụ điện theo công suất thì hãy tham khảo bài viết sau đây của KTH ELECTRIC.

Chọn tụ điện dựa trên khả năng tải và hệ số cosφ

Công thức tính công suất tụ theo công suất tải và hệ số cosφ như sau:

Đồ họa thông minh Crystal Crystal

Ở đó:

Qb: công suất tụ điện
cosφ1: hệ số công suất trước khi bù
cosφ2: Hệ số công suất sau khi bù

Ví dụ: công suất tải P là 100KW, hệ số công suất trước và sau khi bù là cosφ1=0,75, Cosφ2=0,95, tương đương tanφ1=0,88, tanφ2=0,33.

Do đó công suất phản kháng cần bù là Qb = 100 x (0,88 – 0,33) = 55 (kVAr)

Từ dữ liệu này, giả sử chọn tụ điện 10kVAr, để bù đầy đủ tải, cần có sáu tụ điện 10kVAr và tổng công suất phản kháng là 6×10=60kVAr.

Đọc thêm: Bộ tụ điện có tiết kiệm điện không?

Tính điện dung dựa vào bảng tra cứu hệ số công suất

Về cơ bản, đây là cách ghi lại kết quả tính toán của tụ điện sử dụng công suất tiêu tán và hệ số cosφ nêu trên. Tuy nhiên, công thức áp dụng là Qb = P xk.

Ở đó:

P: khả năng chịu tải
k: Hệ số của kết quả so sánh tanφ1 – tanφ2, được thể hiện trong bảng sau:

Hệ số công suấtφ2	0,90	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99	1,00
Hệ số công suấtφ1	0,90	0,91	0,92	0,93	0,94	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99	1,00
0,50	1,25	1,28	1,31	1,34	1,37	1,40	1,44	1,48	1,53	1,59	1,73
0,51	1,20	1,23	1,26	1,29	1,32	1,36	1,39	1,44	1,48	1,54	1,69
0,52	1.16	1.19	1,22	1,25	1,28	1,31	1,35	1,39	1,44	1,50	1,64
0,53	1.12	1.14	1.17	1,20	1,24	1,27	1,31	1,35	1,40	1,46	1,60
0,54	1,07	1.10	1.13	1.16	1,20	1,23	1,27	1,31	1,36	1,42	1,56
0,55	1,03	1,06	1,09	1.12	1.16	1.19	1,23	1,27	1,32	1,38	1,52
0,56	1,00	1,02	1,05	1,08	1.12	1,15	1.19	1,23	1,28	1,34	1,48
0,57	0,96	0,99	1,02	1,05	1,08	1.11	1,15	1.19	1,24	1h30	1,44
0,58	0,92	0,95	0,98	1,01	1.04	1,08	1.11	1,15	1,20	1,26	1,40
0,59	0,88	0,91	0,94	0,97	1,01	1.04	1,08	1.12	1.17	1,23	1,37
0,60	0,85	0,88	0,91	0,94	0,97	1,00	1.04	1,08	1.13	1.19	1,3
0,61	0,81	0,84	0,87	0,90	0,94	0,97	1,01	1,05	1.10	1.16	1h30
0,62	0,78	0,81	0,84	0,87	0,90	0,94	0,97	1,01	1,06	1.12	1,27
0,63	0,75	0,78	0,81	0,84	0,87	0,90	0,94	0,98	1,03	1,09	1,23
0,64	0,72	0,74	0,77	0,81	0,84	0,87	0,91	0,95	1,00	1,06	1,20
0,65	0,68	0,71	0,74	0,77	0,81	0,84	0,88	0,92	0,97	1,03	1.17
0,66	0,65	0,68	0,71	0,74	0,78	0,81	0,85	0,89	0,94	1,00	1.14
0,67	0,62	0,65	0,68	0,71	0,75	0,78	0,82	0,86	0,90	0,97	1.11
0,68	0,59	0,62	0,65	0,68	0,72	0,75	0,79	0,83	0,88	0,94	1,08
0,69	0,56	0,59	0,62	0,65	0,69	0,72	0,76	0,80	0,85	0,91	1,05
0,70	0,54	0,56	0,59	0,62	0,66	0,69	0,73	0,77	0,82	0,88	1,02
0,71	0,51	0,54	0,57	0,60	0,63	0,66	0,70	0,74	0,79	0,85	0,99
0,72	0,48	0,51	0,54	0,57	0,60	0,64	0,67	0,71	0,76	0,82	0,96
0,73	0,45	0,48	0,51	0,54	0,57	0,61	0,64	0,69	0,73	0,79	0,94
0,74	0,42	0,45	0,48	0,51	0,55	0,58	0,62	0,66	0,71	0,77	0,91
0,75	0,40	0,43	0,46	0,49	0,52	0,55	0,59	0,63	0,68	0,74	0,88
0,76	0,37	0,40	0,43	0,46	0,49	0,53	0,56	0,60	0,65	0,71	0,86
0,77	0,34	0,37	0,40	0,43	0,47	0,50	0,54	0,58	0,63	0,69	0,83
0,78	0,32	0,35	0,38	0,41	0,44	0,47	0,51	0,55	0,60	0,66	0,80
0,79	0,29	0,32	0,35	0,38	0,41	0,45	0,48	0,53	0,57	0,63	0,78
0,80	0,27	0,29	0,32	0,35	0,39	0,42	0,46	0,50	0,55	0,61	0,75
0,81	0,24	0,27	0,30	0,33	0,36	0,40	0,43	0,47	0,52	0,58	0,72
0,82	0,21	0,24	0,27	0,30	0,34	0,37	0,41	0,45	0,49	0,56	0,70
0,83	0,19	0,22	0,25	0,28	0,31	0,34	0,38	0,42	0,47	0,53	0,67
0,84	0,16	0,19	0,22	0,25	0,28	0,32	0,35	0,40	0,44	0,50	0,65
0,85	0,14	0,16	0,19	0,22	0,26	0,29	0,33	0,37	0,42	0,48	0,62
0,86	0,11	0,14	0,17	0,20	0,23	0,26	0,30	0,34	0,39	0,45	0,59
0,87	0,08	0,11	0,14	0,17	0,20	0,24	0,28	0,32	0,36	0,42	0,57
0,88	0,06	0,08	0,11	0,14	0,18	0,21	0,25	0,29	0,34	0,40	0,54

Xem thêm Tìm hiểu MPCB - Bộ ngắt mạch bảo vệ động cơ

Ví dụ, trong trường hợp trên, sau khi so sánh, cosφ1 = 0,75; cosφ2 = 0,95 và hệ số xác định k = 0,55.

Vậy tính công suất cần bù: 100 x 0,55 = 55kVAr. Số kết quả giống như phương pháp tính điện dung đầu tiên.

Lựa chọn tụ điện theo công suất trạm biến áp

Trường hợp lắp đặt tụ điện máy biến áp ở chế độ không tải thì công thức tính công suất tụ điện sẽ căn cứ vào công suất của trạm biến áp. Công thức chuẩn là:

Đồ họa thông minh Crystal Crystal

Ví dụ: Trạm biến áp 1000kVA, công suất bù tối thiểu là: 0,4×1000=400kVAr.

Tuy nhiên, cách tính này chỉ áp dụng cho các tải có hệ số công suất cosφ tối thiểu là 0,75 và tải tối đa khoảng 80%. Nếu áp dụng cho tải có hệ số công suất nhỏ, tụ điện và bù có thể bị thiếu.

Đọc thêm: 5 cách kiểm tra tụ điện của bạn có đạt tiêu chuẩn kỹ thuật hay không và khắc phục sự cố

Tính điện dung dựa trên giá trị trên hóa đơn tiền điện

Cách chọn xe buýt cẩn thận

Theo hóa đơn tiền điện trên có thông số như sau:

Mức độ bình thường=90334-72261=18073kWh
kWh đỉnh = 34558 – 27613 = 6945kWh
kWh thấp điểm = 40640 – 32112 = 8528kWh
Tổng điện năng tiêu thụ=18073+6945+8528=33546kWh

Giả sử nhà máy sản xuất 24/24:

Điện năng tiêu thụ trung bình ngày=33546/30=1.118kWh
Công suất trung bình = 1.118/24 = 46,6kW
Các hệ số cosφ1 = 0,68, cosφ2 = 0,95 và hệ số suy ra k = 0,75
Công suất tụ điện=0,75×46,6=43,95KVAr

Xem thêm Quy trình sản xuất dây cáp điện chuẩn kỹ thuật như thế nào?

Nhà máy phải luôn dự trữ 30% (tức là 0,3), khi đó Qb = 43,95 x (1+ 0,3) = 45,435KVAr. Vì vậy, việc lựa chọn tủ bù có công suất phản kháng 50kVAr có thể tránh bị phạt tiền điện.

Vai trò của tụ điện trong hệ thống điện

Trong hệ thống điện, theo quy định của ngành điện, tụ điện được sử dụng để bù công suất phản kháng nhằm nâng cao hệ số công suất cosφ (cos phi) nhằm đảm bảo hiệu suất của lưới điện và tránh bị phạt. Đây cũng là giải pháp giảm công suất phản kháng (công suất phản kháng) hiệu quả nhất hiện nay.

Ngoài ra, dàn tụ điện còn có tác dụng làm giảm dao động dòng điện và điện áp đỉnh trong hệ thống điện có thể gây hư hỏng cho các thiết bị hoặc hệ thống khác. Bằng cách này, tụ điện giúp kéo dài tuổi thọ của các thiết bị điện như máy biến áp và động cơ, đồng thời tăng độ tin cậy của toàn bộ hệ thống.

Cách chọn sách cẩn thận 1

Trong ngành năng lượng, việc sử dụng tụ điện có thể giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng tới 10% (theo nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Điện lực). Việc giảm tiêu thụ năng lượng không chỉ tiết kiệm chi phí năng lượng mà còn có tác động tích cực đến môi trường do giảm phát thải khí nhà kính từ sản xuất điện.

Trên đây là 4 phương pháp tính công suất tụ điện mà bạn có thể áp dụng để lựa chọn tụ điện phù hợp cho hệ thống điện của mình và tiết kiệm chi phí lắp đặt, hóa đơn tiền điện. Các kiến thức khác liên quan đến tụ điện vui lòng tham khảo: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/

Xem thêm Tổng hợp thông tin về cuộn kháng khởi động

Kỹ thuật điện