Bộ điều khiển tụ bù

Bộ điều khiển tụ bù là thành phần quan trọng trong hệ thống điện, trong bối cảnh mọi hệ thống điện đang đối diện với bài toán tối ưu chi phí và hiệu quả hoạt động. Thiết bị này hiệu chỉnh hệ số công suất và giảm thiểu chi phí tiêu thụ năng lượng.

Định nghĩa về bộ điều khiển tụ bù

Bộ điều khiển tụ bù hay rơ le hệ số công suất (Power factor relay) là thiết bị kiểm soát hệ số công suất trong hệ thống điện. Hệ số công suất biểu thị cho chất lượng điện năng và chi phí sử dụng điện. Giá trị hệ số công suất cosφ xấp xỉ bằng 1 cho thấy hệ thống điện chất lượng, càng giảm về 0 cho thấy đã có tổn thất điện. Hệ số cosφ thấp gây tăng mức tiêu thụ năng lượng điện và tăng chi phí vận hành định kỳ.

Bộ điều khiển tụ bù đảm bảo kiểm soát hệ số công suất trong ngưỡng tối ưu cho phép, giảm thiểu tổn thất năng lượng. Đây là thiết bị trung tâm đặt trong tủ tụ bù với chức năng bù công suất phản kháng. Với những tính năng tự động thông minh, khả năng điều khiển với độ chính xác cao nên phương pháp bù tự động sử dụng thiết bị này đang dần được thay thế cho các hệ thống bù thủ công, bù thụ động.

Nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển tụ bù

Bộ điều khiển cho tụ bù hoạt động dựa vào việc theo dõi hệ số công suất trong hệ thống điện theo thời gian thực. Khi hệ số công suất giảm dưới ngưỡng cảnh báo, thiết bị sẽ gửi tín hiệu điều khiển tới tụ bù để tạo công suất hữu ích cần thiết để tăng hệ số công suất.

Nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển tụ bù trải qua các bước sau:

• Giám sát hệ số công suất: Liên tục kiểm tra giá trị hệ số công suất của hệ thống bằng cách sử dụng điện áp và dòng điện đầu vào.
• Ra quyết định: Tự động xác định số lượng tụ bù cần bật khi hệ số công suất giảm xuống dưới giá trị cài đặt ban đầu.
• Điều khiển tụ bù: Điều khiển bật - tắt tụ bù chính xác để hệ số công suất cosφ luôn ở mức tối ưu.

Quá trình đo lường - ra quyết định - điều khiển diễn ra liên tục và đồng thời sẽ liên tục thay đổi các tụ bù hoạt động luân phiên.

Chức năng của bộ điều khiển tụ bù 

Bộ điều khiển tụ có tới 5 chức năng chính nhằm cải thiện chất lượng hệ thống:

• Điều khiển tụ bù tự động: Điều khiển việc bật/tắt 1 hoặc nhiều tụ bù để đạt được hệ số công suất yêu cầu.
• Tăng hiệu quả tiêu thụ năng lượng: Duy trì ổn định ngưỡng hệ số công suất của hệ thống, giảm mức sử dụng năng lượng và giảm chi phí tiền điện.
• Giảm công suất phản kháng: Công suất phản kháng làm tăng lượng tiêu thụ điện của hệ thống.
• Phòng ngừa hình phạt từ điện lực: Hiệu chỉnh hệ số công suất tự động, duy trì phạm vi hệ số công suất lý tưởng, tránh các khoản phí điện lực phát sinh.
• Cải thiện độ ổn định của hệ thống: Việc kiểm soát liên tục hệ số công suất, duy trình hoạt động ổn định cho các thiết bị.

Đặc điểm kỹ thuật của bộ điều khiển tụ bù

Bộ điều khiển tụ bù được chia theo số cấp với 4, 6, 8, 12, 16, 24 hay 32 cấp. Dựa đặc điểm hệ thống và số lượng tụ bù để chọn số cấp điều khiển:

• Loại 4 cấp dùng cho hệ thống điện công suất nhỏ.
• Loại 6 cấp dùng cho hệ thống điện công suất trung bình.
• Loại 8 cấp, 12 cấp, 16 cấp dùng cho hệ thống điện công suất lớn.
• Loại 24 cấp, 32 cấp dùng cho hệ thống điện công suất rất lớn, phương pháp bù phức tạp.

Bộ điều khiển đo lường đa dạng các thông số hệ thống như điện áp, dòng điện, hệ số công suất, dải công suất, tổng độ méo hài, nhiệt độ,... để tạo ra các tín hiệu cảnh báo, điều khiển tụ bù phù hợp. Ngoài ra còn có loại bộ điều khiển thông minh dùng cho các hệ thống điện công suất lớn, tính tự động hóa cao.

Bộ điều khiển gồm 3 dòng: Tiêu chuẩn, Đặc biệt và Thông minh. Đặc tính kỹ thuật như sau:

Lưu ý khi cài đặt và sử dụng bộ điều khiển tụ bù

Các sản phẩm Bộ điều khiển tụ bù BTB Electric đều đã có hướng dẫn cài đặt và sử dụng chi tiết. Các bước cài đặt cơ bản:

• Chọn vị trí lắp đặt trong tủ điện, đảm bảo khô ráo, thoáng khí, hạn chế rung động và nhiệt độ xung quanh lý tưởng.
• Kết nối dây nguồn và dây tín hiệu vào ra cho bộ điều khiển.
• Thực hiện các bước cài đặt chế độ vận hành, điều chỉnh C/k, điều chỉnh cosφ, chọn số bước, điều chỉnh step-time, chọn phương trình chuyển mạch,...
• Kiểm tra lại các kết nối và cài đặt trước khi đóng điện.

Các bước cấu hình được thực hiện tại màn hình điều khiển hoặc phần mềm từ xa. Bên cạnh việc tuân thủ hướng dẫn sử dụng và các yêu cầu kỹ thuật cần tuân thủ các quy định về an toàn khi vận hành bộ điều khiển tụ bù.