29-09-2025
Hướng dẫn lắp đặt tủ tụ bù cho hệ thống và vận hành
Chi phí vận hành hệ thống điện luôn là nỗi trăn trở của các doanh nghiệp, nhà xưởng. Giải pháp tủ tụ bù được sử dụng rộng rãi hiện nay giúp doanh nghiệp tiết kiệm lượng lớn chi phí điện vận hành cũng như phí phạt phát sinh. Bài viết sau đây từ BTB Electric sẽ hướng dẫn doanh nghiệp cách chọn tủ tụ bù công suất phản kháng và lưu ý khi lắp đặt, vận hành.
Lợi ích khi lắp đặt tủ điện tụ bù
Lắp đặt tủ tụ bù cho hệ thống điện giúp giảm thiểu tối đa công suất phản kháng trong mạch điện, tăng công suất cosφ từ đó giảm điện năng hao phí, tiết kiệm một khoản tiền điện do chênh lệch cosφ.
Sử dụng tủ điều khiển tụ bù giúp hệ thống tiết kiệm chi phí bảo dưỡng, thay thế. Tủ tụ bù khiến công suất phản kháng giảm, công suất tổng giảm giúp giảm áp lực truyền tải lên máy biến áp, hạn chế tình trạng sụt áp, mất điện. Máy móc từ đó hoạt động ổn định hơn, tránh tình trạng quá tải điện, hỏng hóc phát sinh chi phí xử lý.
Cách lắp đặt tủ tụ bù tiết kiệm điện
Tủ tụ bù dựa theo công suất vận hành của hệ thống để thiết kế phương án bù và công suất bù thích hợp.
Trong cơ sở sản xuất nhỏ
Các cơ sở nhỏ lẻ có công suất tiêu thụ điện không cao, công suất phản kháng thấp. Các thiết bị sử dụng tạo sóng hài bậc thấp, gần như không cần thiết bị lọc sóng hài. Tùy theo điều kiện kinh tế và nhu cầu để khách hàng lắp đủ hoặc lắp thêm tụ bù.
Phương pháp bù tĩnh được sử dụng rộng rãi trong trường hợp này với 1 - 2 tụ bù công suất 2.5kVAr, 5kVAr hoặc 10kVAr. Trong tủ chứa thêm aptomat MCB hoặc MCCB để bảo vệ mạch điện.
 |
 |
Trong cơ sở sản xuất vừa
Hệ thống sản xuất vừa có đặc điểm công suất tiêu thụ điện năng ở mức trung bình, hệ thống phân nhánh không quá phức tạp. Ngoài ra các thiết bị điện sử dụng có tạo sóng hài nhưng ảnh hưởng chưa cao có thể cân nhắc lọc hoặc không lọc sóng hài. Tại hệ thống này, để tiết kiệm điện năng nên cho phương án lắp đặt tụ bù nhiều cấp (bù động) để tránh tiền phạt công suất phản kháng dư.
Tụ bù có thể được điều khiển thủ công hoặc tự động. Trường hợp bù thủ công vẫn sử dụng aptomat đóng ngắt nhưng thao tác thực hiện bằng tay. Trường hợp bù tự động sử dụng bộ điều khiển tụ bù chuyên dụng, có thể đóng ngắt linh hoạt các cấp tụ bù, tăng độ nhanh và chính xác. Ngoài ra bên trong tủ tụ bù này vẫn bố trí aptomat bảo vệ và contactor đóng ngắt, các thiết bị hỗ trợ vận hành, đèn báo, đồng hồ đo lường,..
 |
 |
 |
Trong cơ sở sản xuất lớn
Trong các nhà máy sản xuất lớn, lượng điện năng tiêu thụ là vô cùng lớn yêu cầu phải có trạm biến áp đầu nguồn riêng và bố trí hệ tủ điện phân phối theo từng nhánh. Đồng thời các thiết bị điện sinh sóng hài bậc cao, yêu cầu hệ thống có bộ lọc sóng hài để bảo vệ thiết bị điện và tụ bù.
Trong trường hợp này, tủ tụ bù dùng phương pháp bù động, tụ bù có công suất lớn tới 100kVAr, có các thiết bị bảo vệ đi kèm. Bên trong tủ ngoài các thiết bị quen thuộc như tụ bù, bộ điều khiển tụ bù, aptomat, contactor, linh kiện hỗ trợ cần có thêm cuộn kháng cho tụ bù và bộ lọc sóng hài chủ động hoặc thay thế các thiết bị trên bằng tụ bù thông minh với đầy đủ chức năng.
 |
 |
 |
Hướng dẫn tính toán dung lượng cho tủ tụ bù
Tính toán dung lượng của tủ tụ bù dựa hoàn toàn vào dung lượng của tụ bù công suất phản kháng. Công thức phổ biến để tính toán là:
Qb = P x (tanφ1 - tanφ2)
Trong đó:
- Qb: Tổng dung lượng của tụ bù
- P: Công suất của phụ tải
- cosφ1, cosφ2: Hệ số công suất trước và sau khi bù
Hoặc có thể quy đổi tanφ1 - tanφ2 = k với k là hệ số cố định như trong bảng sau:
| Cosφ2 | 0,90 | 0,91 | 0,92 | 0,93 | 0,94 | 0,95 | 0,96 | 0,97 | 0,98 | 0,99 | 1,00 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cosφ1 | |||||||||||
| 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 | 1,30 | 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 | 1,33 |
| 0,61 | 0,81 | 0,84 | 0,87 | 0,90 | 0,94 | 0,97 | 1,01 | 1,05 | 1,10 | 1,16 | 1,30 |
| 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 |
Ví dụ hệ số công suất của tải trước khi bù (cosφ1) là 0.75, sau khi bù (cosφ2) là 0.95. Như vậy tương đương tanφ1 là 0.88 và tanφ2 là 0.33. Công suất tải hiện tại là 100 kW. Dựa theo công thức sẽ tính được Qb = 100 x (0.88 - 0.33) = 55 kVAr.
Ngoài phương pháp tính toán dung lượng tụ bù theo hệ số cosφ, bạn có thể tham khảo thêm các phương pháp khác là theo công suất trạm biến áp, theo hóa đơn điện đã được BTB Electric phân tích chi tiết qua bài viết:
Lưu ý và vị trí khi lắp đặt tủ tụ bù
Khi tiến hành lắp đặt tủ tụ bù, ngoài thông số kỹ thuật hay chất lượng thiết bị thì vị trí lắp đặt khá quan trọng. Với tủ tụ bù hạ áp, vị trí lắp đặt có thể tại: tập trung tụ và tủ đặt phía thanh cái điện áp thấp của trạm biến áp; theo nhóm tụ với tủ đặt cạnh tủ phân phối chính MSB; không sử dụng tủ điện và đặt phân tán tụ bù cho từng thiết bị điện.
Phương pháp đặt tủ tụ bù theo nhóm tụ và bố trí cạnh tủ phân phối tổng hoặc mạch điện chính được dùng phổ biến hơn cả vì cho hiệu suất sử dụng cao, giảm tổn thất cả trong trường hợp mạch điện áp cao hoặc mạch điện áp thấp. Tuy nhiên nhược điểm là cần bố trí các tủ tụ bù ứng với các nhóm tụ và bị phân tán trong mạch điện, khiến việc vận hành gặp khó khăn, thiếu tính đồng bộ.
Trường hợp muốn chọn phương pháp ít tổn thất điện năng nhất thì cần đặt phân tán tụ bù cho riêng từng thiết bị điện, đồng nghĩa không sử dụng tủ điều khiển tụ bù. Tuy nhiên tụ bù sẽ ngừng hoạt động khi thiết bị điện ngừng hoạt động, khiến hiệu suất sử dụng thấp.
Phương án đặt tủ điện tụ bù trong khu vực trạm biến áp, đấu với aptomat tổng nhìn chung là tối ưu nhất. Phương án này dễ đo lường các chỉ số, dễ vận hành và linh hoạt trong điều chỉnh dung lượng tụ bù bên trong.
Lưu ý khi vận hành tủ tụ bù
Trong quá trình vận hành tủ tụ bù cần lưu ý một số điều sau:
- Khi điện áp của tụ lớn hơn 50V, không được đóng tụ điện trở lại mạch điện.
- Khi ngắt aptomat tổng trong tủ điện, cần ngắt phía tụ bù trước khi ngắt nguồn
- Khi đóng điện vào tủ cần đóng nguồn tổng trước, sau đó đóng tụ điện.
Trong quá trình vận hành, cần đảm bảo nhiệt độ quanh tủ không vượt quá 35 độ C và giữ cho điện áp trên cực tụ điện không vượt quá 110%. Khi điện áp vượt quá mức trên cần lập tức ngắt tụ ra khỏi mạng để tránh phình tụ, nổ tụ.
BTB Electric vừa hướng dẫn bạn cách tính toán chọn tủ tụ bù và những lưu ý trong quá trình lắp đặt, vận hành tụ. Bạn có thể tham khảo thông số tủ tụ bù và nhận hướng dẫn lắp đặt tại: https://btb-electric.com/vi/tu-tu-bu/
