Các hạng mục thí nghiệm (Type Test) cho Tụ bù theo IEC 60831-1&2

Lê Hồng Phong

Tụ điện là linh kiện có khả năng tích trữ và phóng điện dưới dạng năng lượng điện trường. Cấu trúc cơ bản bao gồm hai tấm dẫn điện (tấm tụ điện) được ngăn cách bởi một lớp cách điện (điện môi).

Tụ điện phản kháng là loại tụ điện có công suất lớn. Khi đấu nối vào hệ thống điện sẽ tạo ra công suất phản kháng điện dung, từ đó trung hòa công suất phản kháng cảm ứng do các thiết bị như động cơ, máy biến áp tạo ra… Qua đó, dàn tụ điện giúp cải thiện hệ số công suất (cosφ) và tăng hiệu suất sử dụng điện.

Tiêu chuẩn áp dụng cho dàn tụ điện

Tiêu chuẩn quốc tế do Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) ban hành áp dụng cho các loại tụ điện sau:

• IEC 60831: Áp dụng cho tụ điện tự phục hồi trong hệ thống điện xoay chiều có điện áp lên đến 1.000 V.
• IEC 60871: Dành cho dàn tụ điện trong hệ thống điện xoay chiều có điện áp trên 1.000 V.
• IEC 61071: Áp dụng cho tụ điện dùng trong các thiết bị điện tử công suất (như bộ chuyển đổi, bộ biến tần).
• IEC 60931: Dành cho dàn tụ điện không tự phục hồi trong hệ thống xoay chiều lên đến 1.000 V.
• IEC 63210: Áp dụng cho tụ điện tự phục hồi điện áp cao (trên 1.000 V).

Vật phẩm thí nghiệm điển hình

Đối với tụ điện tự phục hồi (IEC 60831):

• Áp dụng cho hệ thống điện xoay chiều điện áp thấp (< 1000V)
• Kiểm tra độ ổn định nhiệt
• Đo tiếp tuyến của góc tổn thất (tg δ) ở nhiệt độ cao
• Kiểm tra điện áp giữa các thiết bị đầu cuối
• Kiểm tra điện áp giữa đầu nối và vỏ thiết bị
• Kiểm tra điện áp xung sét giữa đầu nối và vỏ
• Kiểm tra xả
• Kiểm tra lão hóa
• Kiểm tra khả năng tự phục hồi
• Thử nghiệm phá hủy

Đối với tụ điện trung thế và cao thế (IEC 60871):

• Kiểm tra độ ổn định nhiệt
• Đo tg δ ở nhiệt độ cao
• Kiểm tra điện áp xoay chiều giữa các thiết bị đầu cuối và vỏ
• Kiểm tra điện áp xung sét giữa các thiết bị đầu cuối và vỏ
• Kiểm tra phóng điện ngắn mạch
• Kiểm tra phối hợp cầu chì ngoài và tụ điện (theo Phụ lục C)
• Kiểm tra cầu chì bên trong

Hiện nay, trên thế giới chưa có nhiều phòng thí nghiệm có đủ năng lực thực hiện đầy đủ các hạng mục thử nghiệm cho dàn tụ điện theo tiêu chuẩn quốc tế. Theo khảo sát, chỉ có một số tổ chức như VDE (Đức), TÜV và CPRI (Ấn Độ) đáp ứng mọi yêu cầu thử nghiệm.

Đánh giá chất lượng dàn tụ điện thông qua các thử nghiệm điển hình là yêu cầu bắt buộc, nhằm đảm bảo tụ điện hoạt động ổn định, an toàn và đạt hiệu suất cao trong suốt vòng đời của thiết bị. Các hạng mục thử nghiệm trên nếu được thực hiện đầy đủ theo tiêu chuẩn IEC 60831 hoặc IEC 60871 sẽ cung cấp cơ sở tin cậy để đánh giá toàn diện chất lượng tụ điện trong thực tế.