Tại sao phải lắp tụ bù - Phương pháp tính dung lượng, lắp đặt tụ bù

I. TẠI SAO PHẢI LẮP TỤ BÙ 
Theo quy định của Bộ Công Thương về việc mua, bán công suất phản kháng, áp dụng cho các tổ chức, cá nhân mua, bán điện từ hệ thống điện quốc gia 
- Công suất sử dụng cực đại đăng kí tại hợp đồng mua bán từ 40Kw trở lên và có hệ số công suất
Cosphi <0,9 phải mua công suất phản kháng. 

- Trường hợp bên mua điện có công suất sử dụng cực đại đăng kí tại hợp đồng dưới 40kw nhưng có công suất sử dụng thực tế cực đại từ 40kw trở lên trong 3 chu kì ghi chỉ số công tơ liên tiếp bên mua phải mua công suất phản kháng kể từ chu kì ghi chỉ số kế tiếp của 3 chu kì ghi chỉ số trên. 
- Hệ số công suất Cosphi được tính trên cơ sở số liệu đo đếm được tại công tơ đo đếm điện năng
trong 1 chu kì ghi chỉ số công tơ như sau. 
Ap: Điện năng tác dụng trong chu kì ghi chỉ số công ơ (kWh) 
Aq: Điện năng phản kháng nhận về trong chu kì ghi chỉ số công tơ là lượng công suất phản kháng
tiêu thụ bởi các thiết bị điện trong khoảng thời gian giữa hai lân fghi chỉ số công tơ ( kWh)

+ Tiền mua công suất phản kháng được tính như sau 
Tq=Tp*k% trong đó 
Tq: Tiền mua công suất phản kháng 
Tp: Tiền mua điện năng tác dụng 
k: Hệ số bù đắp chi phí do bên mua điện sử dụng quá lượng công suất phản kháng quy định (%) 
Hệ số k được xác định theo bảng dưới đây

Vậy theo bảng số liệu trên Cosphi lớn hơn 0,9 ( tính trong 1 chu kì điện) sẽ không phải mua công suất phản kháng và Cosphi càng thấp Doanh Nghiệp càng phải trả tiền nhiều để mua công suất phản kháng.

II. PHƯƠNG PHÁP TÍNH DUNG LƯỢNG, LẮP ĐẶT TỤ BÙ 
Công suất tiêu thụ được tính bằng điện áp nhân với dòng điện tiêu thụ và nhân với hệ số công suất cosphi 
P= U*I*Cosphi (kw) 
Vậy nếu hệ số cosphi thấp thì dẫn đến hệ số công suất tiêu thụ thấp thì tiền điện Doanh Nghiệp phải trả ít đi 
- Nhưng công suất truyển tải điện qua các trạm biến áp đến nhà máy sử dụng được tính bằng :  
             S = U*I (kVA) 
Doanh nghiệp tiêu thụ là công suất P (kw) : S = P/Cosphi 
Ví dụ: Công suất tính toán cho 1 hệ thống bơm nước là 300kw 
- Trường hợp Cosphi = 0,9 : S=P/Cosphi = 300/0,9 = 333 kVA 
- Trường hợp cosphi thấp = 0,79 : S=P/Cosphi = 300/0,79 = 379 kVA 
+ Vậy cosphi thấp S càng cao như vậy nhà cung cấp bán điện sẽ phải gành toàn bổ phần tổn hao công suất mất đi này do hệ số cosphi thấp.

Công thức tính dung lượng tụ bù để nâng cao hệ số cosphi 
Để chọn tụ bù cho tải thì ta cần biết công suất P của tải và hệ số Cosphi của tải

Giả sử ta có công suất của tải là P 
Hệ số công suất của tải là Cos φ1 → tg φ1 ( trước khi bù )

Hệ số công suất sau khi bù là Cos φ2 → tg φ2. 
Công suất phản kháng cần bù là QC = P (tgφ1 – tgφ2 )

Từ công suất cần bù QC ta chọn tụ bù cho phù hợp trong bảng catalog của nhà cung cấp tụ bù. để dễ hiểu ta sẽ cho ví dụ minh hoạ như sau: 

Giả sử ta có công suất tải là P = 132 (KW). 
Hệ số công suất trước khi bù là cosφ1 = 0.75 → tgφ1 = 0.88 
Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 = 0.95 → tgφ2 = 0.33 
Vậy công suất phản kháng cần bù là Qbù = P ( tgφ1 – tgφ2 ) 
       Qbù = 132( 0.88 – 0.33 ) = 132*0.55 = 72.6 (KVAr)

Phương pháp tính dung lượng cần bù theo công thức thường rất mất thời gian và phải có máy tính có thể tính các hàm arcos, tan. Để giảm sự phức tạp này quá trình tính toán người ta thường dung bảng tra hệ số để tính dung lượng tụ bù nhanh 
Lúc này áp dụng công thức : Qb = P*k 
Với k là hệ số cần bù tra trong bảng tra dưới đây

Căn cứ vào bảng số liệu trên giả sử ta có P = 800kw và với bài toán nâng hệ số Cosphi 
Cosphi 1 = 0,7 
Cosphi 2 = 0,95 
Gióng theo hàng cột gặp nhau tại ô có giá trị k =0.69 
   Qb = P x k = 800 x 0,69 = 552 (KVAr) 
Tính toán được 552 KVAr là tổng dung lượng tụ cần lắp đặt

(Bài viết được lấy từ tài liệu tham khảo internet. Tài liệu không ghi rõ tác giải)