Hướng dẫn chọn contactor cho tụ bù

Lê Hồng Phong

Nội dung bài viết

Việc lựa chọn contactor cho dàn tụ điện là điều cần thiết để tụ điện hoạt động hiệu quả hơn, ít tổn thất điện năng và tăng tuổi thọ. Hướng dẫn chọn contactor và những lưu ý khi lắp đặt contactor tụ sẽ có trong bài viết sau của KTH ELECTRIC.

Tại sao nên chọn contactor để đóng cắt tụ điện?

Tụ điện tạo ra dòng điện xung rất lớn khi đóng mạch. Khi tụ điện được nối vào lưới sẽ xảy ra hiện tượng cân bằng điện áp giữa tụ điện và hệ thống điện. Điều này tạo ra dòng điện khởi động rất lớn – có thể gấp 20 đến 30 lần dòng điện định mức của tụ điện, kéo dài trong vài mili giây. Dòng xung này có tần số cao, rất nguy hiểm cho các thiết bị chuyển mạch nếu không được thiết kế hợp lý.

Trong khi đó, contactor thông thường được thiết kế để chuyển đổi dòng tải thông thường như điện trở hoặc cuộn cảm chứ không phải dòng xung đỉnh. Nếu dùng contactor thông thường để đóng tụ điện:

Tiếp điểm sẽ nhanh chóng bị mòn hoặc cháy do hồ quang mạnh.
Tuổi thọ của contactor giảm đáng kể.
Có thể gây nhiễu điện từ hoặc làm hỏng toàn bộ hệ thống nếu đóng cửa nhiều lần.
Tăng nguy cơ cháy, nổ và hư hỏng tụ điện.

hình thu nhỏ-BTB-Tụ điện-chuyển mạch-contactor-MC3-40C-xl

Công tắc tơ tụ có chức năng điều khiển thời gian hoạt động và mức công suất của tụ. Công tắc tơ tụ điện sẽ tự động hóa quá trình này thay vì điều khiển tụ điện bằng tay. Trong trường hợp không sử dụng contactor thì tụ điện sẽ được điều khiển bằng cầu dao. Nhưng quá trình đóng cầu dao sẽ không mang tính quyết định hoàn toàn như contactor, dễ dẫn đến dòng điện đi vào tụ trong thời gian ngắn chập chờn, khiến dòng điện trong tụ thay đổi một chiều và xoay chiều liên tục. Hiện tượng này dễ dẫn đến hư hỏng, cháy nổ tụ điện.

Xem thêm Máy cắt khí SF6 là gì? Nguyên lý làm việc và ứng dụng

Tụ điện có thể sử dụng contactor thông thường nhưng dùng contactor chuyên dụng cho tụ điện thì tốt hơn. Bạn có thể tham khảo bảng so sánh nhanh dưới đây:

yếu tố so sánh	Công tắc tơ thường xuyên	Công tắc tơ tụ điện
Tiêu chuẩn thiết kế	Tiêu chuẩn AC3 khởi động động cơ rôto lồng sóc	Tiêu chuẩn AC6-b (điện trở xung) để chuyển mạch tụ điện
Dòng đóng tụ điện	Tối đa	Tối đa > 180*Trong
Liên hệ đóng sớm	Không có liên hệ đóng sớm	Có những địa chỉ liên hệ đóng sớm để hạn chế hiện tại
Tạo hồ quang ngưng tụ	Nhiều điểm tiếp xúc dễ cháy	Ít hơn do các tiếp điểm đóng sớm để bảo vệ khỏi phóng điện hồ quang
Rủi ro khi sử dụng ở điện áp cao	Ở điện áp 480V, 600V – 690V, dòng điện giảm đi nhiều	Ở điện áp 480V, 600V – 690V, dòng điện không đổi
Khả năng chịu được dòng xung	không phải	Có điện trở để hạn chế dòng xung
Ảnh hưởng đến tụ điện	Giảm tuổi thọ tụ điện khi đóng đi đổi lại nhiều lần	Bằng cách duy trì dòng điện tối đa, tuổi thọ của tụ điện được tăng lên
Chất lượng điện	Gây chập điện, dễ khiến PLC bị trục trặc hoặc treo máy	Gây ra ít điện giật và sóng hài
Kích cỡ	Nhỏ gọn hơn	Lớn hơn do có thêm bộ giảm xung
Ứng dụng	Động cơ chuyển mạch, đèn, tải điện trở hoặc cuộn cảm thông thường	Được lắp đặt trong các tủ bù công suất phản kháng để chuyển mạch, chuyển mức tụ điện trong hệ thống điện của các nhà máy, tòa nhà, trạm biến áp, trung tâm điều khiển tụ điện tự động (APFC),…
Chi phí	Rẻ hơn	Cao hơn (~1,2 – 1,5 lần)

Xem thêm Cách nhận biết CB chống giật và CB chống rò

Xem thêm: Cách chọn khởi động từ cho động cơ

Nguyên lý hoạt động của contactor chuyên dụng cho dàn tụ điện

Contactor chuyên dùng cho dàn tụ điện (còn gọi là contactor RC hay contactor có điện trở xung hoặc contactor có phụ kiện AC-6b) là thiết bị được thiết kế đặc biệt để đóng cắt tụ điện một cách an toàn. Nguyên lý hoạt động như sau:

Trước khi tiếp điểm chính đóng lại, dòng điện xung sẽ đi qua hệ thống điện trở tích hợp.

Nhờ đó mà dòng khởi động được hạn chế, không gây điện giật.
Sau một thời gian ngắn (vài chu kỳ), tiếp điểm chính sẽ đóng lại, cho phép dòng điện chạy như bình thường.
Cơ chế này giúp giảm hồ quang, bảo vệ các tiếp điểm và tụ điện.

Tính toán và lựa chọn tụ điện

Việc lựa chọn tụ điện thích hợp phần lớn dựa vào dòng điện định mức của tụ điện đó. Ví dụ, có một tụ điện khô 3 pha 415V có công suất 25kVAr và dòng điện định mức 35A. Thông thường, công suất định mức của contactor tụ điện sẽ được chọn bằng 1,2 lần công suất định mức của tụ điện. Trong trường hợp này công suất định mức của công tắc tơ là 33kVAr.

xe lửa

Từ thông số này, bạn nên chọn contactor 50A của KTH ELECTRIC (MC3-50). Chọn contactor có dòng định mức cao hơn thì tốt hơn nhưng làm tăng chi phí và tăng kích thước contactor, ảnh hưởng đến việc lắp đặt. Ngoài ra, cần chú ý đến cuộn hút của contactor, hiện nay dải cuộn hút dao động từ 24VAC đến 415VAC.

Xem thêm Các hạng mục thí nghiệm (Type Test) cho Contactor theo IEC

Lưu ý sau khi lắp contactor cho dàn tụ điện

Để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của bộ khởi động từ, cần tuân thủ các bước sau trong quá trình lắp đặt và thử nghiệm:

Lắp đặt công tắc tơ chắc chắn trên bề mặt thẳng đứng, cho phép nghiêng tối đa 5° so với trục thẳng đứng. Tuyệt đối không bôi trơn các điểm tiếp xúc và các bộ phận chuyển động của bộ khởi động.

Lắp contactor cho máy biến áp 1

Kiểm tra sau khi cài đặt:

Dùng tay kiểm tra chuyển động của các bộ phận, đảm bảo chúng không bị kẹt, vướng víu.
Điện áp điều khiển phù hợp với điện áp định mức của cuộn dây.
Kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo sự tiếp xúc đồng đều và tốt giữa các điểm tiếp xúc.
Đảm bảo kết nối điện đúng theo sơ đồ lắp đặt.
Lắp rơle nhiệt theo hướng dẫn, kết hợp cầu chì bảo vệ.

Chọn tụ điện từ KTH ELECTRIC

Contactor tụ điện BTB có ưu điểm là giảm dòng khởi động, tổn thất điện năng thấp và giúp nâng cao chất lượng điện năng cũng như tuổi thọ thiết bị. Công tắc tơ cho tụ điện KTH ELECTRIC có tác dụng khi:

Độ tự cảm của nguồn điện chính quá cao
Công suất của máy biến áp đường dây quá thấp
Đoản mạch máy biến áp quá cao

Tham khảo dòng sản phẩm Công tắc tơ tụ điện BTB

hình thu nhỏ-BTB-Tụ điện-chuyển mạch-contactor-MC3-22C-xl

hình thu nhỏ-BTB-Tụ điện-chuyển mạch-contactor-MC3-50C-MC3-65C-MC3-75C-MC3-85C-xr

Công tắc tơ cho dàn tụ điện của KTH ELECTRIC có 2 dòng sản phẩm:

Contactor cho tụ điện loại BCC: công suất hoạt động 4~143kVAr
Contactor cho tụ điện loại MC3-C: công suất hoạt động 12,5 ~ 60kVAr

Trên đây là hướng dẫn lựa chọn contactor cho dàn tụ điện của KTH ELECTRIC. Về phần so sánh chi tiết giữa contactor thông thường và contactor tụ điện, các bạn có thể xem 2 dòng thiết bị này tại https://btb-electric.com/vi/san-pham/. Ngoài ra, bạn có thể theo dõi các thông tin khác về contactor tại website của KTH ELECTRIC.

Kiến thức ngành điện