Bộ điều khiển tụ bù trung thế: Chức năng & nguyên lý vận hành

Lê Hồng Phong

Bộ điều khiển tụ điện (còn gọi là rơle hệ số công suất, tiếng Anh: Power Factor Controller) là thiết bị tự động dùng để điều khiển đóng/mở các dàn tụ điện (tụ điện) trong hệ thống điện nhằm duy trì hệ số công suất (cosφ) ở mức tối ưu.

Chức năng và lợi ích của bộ điều khiển tụ trung thế

• Đo hệ số công suất (cosφ) liên tục trong hệ thống.
• Tự động tắt/mở tụ điện theo nhu cầu công suất phản kháng thực tế.
• Bảo vệ tụ điện khỏi quá áp, quá dòng, mất pha, v.v.
• Lưu trữ các thông số vận hành, cảnh báo lỗi và báo cáo hoạt động.
• Cải thiện hệ số công suất, giảm tiền phạt do cosφ thấp.
• Giảm tổn thất công suất phản kháng, tăng hiệu suất truyền tải.
• Tăng tuổi thọ thiết bị và giảm sụt áp hệ thống.

Nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển tụ điện trung thế

• Đo các thông số điện: Thiết bị nhận tín hiệu dòng điện (thông qua máy biến dòng – CT) và điện áp từ lưới điện. Dựa vào hai tín hiệu này, nó tính toán độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp → từ đó xác định được hệ số công suất.
• So sánh với giá trị đặt trước: Nếu hệ số công suất thấp hơn giá trị đặt (ví dụ 0,9), thiết bị xác định thiếu công suất phản kháng (Q) → cần bù thêm tụ điện.
• Điều khiển tụ điện: Thiết bị sẽ điều khiển đóng một hoặc nhiều mức tụ điện thông qua contactor. Nếu hệ số công suất quá cao (ví dụ >1 hoặc công suất phản kháng vượt quá), thiết bị sẽ cắt tụ điện.
• Lặp lại quy trình: Quá trình đo – so sánh – điều khiển được thực hiện liên tục theo chu kỳ (vài giây đến hàng chục giây tùy theo cấu hình), nhằm duy trì hệ số công suất ổn định.

Giới thiệu bộ điều khiển tụ điện PFR96Bs

Đặc điểm kỹ thuật:

• Số cấp độ kiểm soát: 8 cấp độ
• Nguồn điện: 190–260 VAC
• Tần số hoạt động: 50 Hz hoặc 60 Hz
• Điện áp lấy tín hiệu là 10-500V
• Tỷ số biến điện áp VT: 1-2000
• Dòng tín hiệu: 5A (50mA~5.5A)
• Tỷ lệ biến dòng CT: 1 ~ 2000
• Cài đặt hệ số công suất mục tiêu: từ 0,8 cảm ứng đến 0,8 điện dung (với 2 chế độ mục tiêu)
• Thời gian chuyển đổi và xả: có thể điều chỉnh từ 2 đến 1800 giây
• Thời gian kết nối lại cùng cấp: 5 đến 240 giây
• Chế độ điều khiển: Tự động, Bằng tay, Tự động khi máy phát chạy
• Kích thước: 96x96x90mm
• Màn hình: LED 7 đoạn, hiển thị đo hệ số công suất, dòng điện, điện áp, đại lượng công suất, THDu, THDi và trạng thái hoạt động

Dựa trên các thông số kỹ thuật, có thể thấy bộ điều khiển hệ số công suất PFR96Bs của KTH ELECTRIC phù hợp để điều khiển hệ thống bù công suất phản kháng cho cả lưới điện hạ thế và trung áp một cách hiệu quả. Đây cũng là một trong số ít thiết bị trên thị trường được thiết kế chuyên dụng cho dàn tụ bù tự động trung thế.