Tụ bù công suất phản kháng là thiết bị quen thuộc trong hệ thống điện công nghiệp. Khi lựa chọn và lắp đặt tụ bù, một trong những thông số kỹ thuật quan trọng cần xác định chính xác là dòng điện làm việc (I) của tụ. Việc tính toán đúng dòng điện không chỉ đảm bảo an toàn vận hành mà còn giúp lựa chọn thiết bị đi kèm như contactor, MCCB, dây dẫn phù hợp

1. Công thức tính dòng điện cho tụ bù

Công suất phản kháng của tụ bù được tính bằng đơn vị kVAr, và ta có thể xác định dòng điện vận hành theo công thức sau:

• Công thức chuẩn:

Công thức tính dòng điện cho tụ bù 3 pha:

I = Q / (√3 × U)

Trong đó:
– I: Dòng điện (A)
– Q: Công suất tụ bù (kVAr)
– U: Điện áp (V)

• Ví dụ minh họa:

Ví dụ: Tụ bù 50kVAr – 3 pha – 440V
⇒ I = 50.000 / (1.732 × 440) ≈ 65,5A

2. Tại sao cần tính đúng dòng điện tụ bù?

• Lựa chọn contactor và MCCB phù hợp:
  Nếu chọn thiết bị đóng cắt quá nhỏ, dễ gây cháy nổ hoặc sụt áp khi tụ đóng tải.
• Tính toán dây dẫn chính xác:
  Tránh hiện tượng sụt áp, nóng dây, cháy cáp.
• Đảm bảo phối hợp bảo vệ:
  Khi thiết kế tủ tụ bù, tính đúng dòng giúp ta xác định ngưỡng cài đặt relay và phối hợp bảo vệ hiệu quả.

3. Hướng dẫn cách chọn Contactor thường và Contactor chuyên dụng cho tụ bù

a. Lựa chọn contactor loại thường (không chuyên dụng)

Nếu dùng contactor thường, bạn nên nhân hệ số ≥ 1.5 lần dòng làm việc của tụ do dòng dội khi đóng tụ rất lớn (5–30 lần dòng định mức).

• Với dòng I = 26A ⇒ Chọn contactor ≥ 40A

• Lưu ý: Không khuyến khích dùng lâu dài, dễ gây cháy tiếp điểm, làm tụ mau hỏng.

b. Lựa chọn contactor chuyên dụng cho tụ bù (capacitor contactor)

Contactor chuyên dụng được thiết kế đặc biệt cho tụ bù, có mạch điện trở hạn dòng dội (RC damping circuit) giúp bảo vệ tụ khi đóng điện. Ưu điểm:

• Giảm dòng dội đến 10 lần so với contactor thường
• Bảo vệ tuổi thọ tụ
• An toàn cho hệ thống

Cách chọn:

• Thường các hãng họ đã rất tinh tế khi làm bảng giá thể hiện sẵn theo ngưỡng tụ bù sử dụng, thông thường là phù hợp với điện áp 400-440V => Rất dễ chọn
• Ví dụ Contactor tụ bù 3P 30Kvar – 220Vac (điện áp coil) sẽ dùng với tụ bù khô/dầu 3P 30Kvar 50Hz 400V hoặc 440V
• Dựa đúng dòng điện làm việc, không cần nhân hệ số.
• Ví dụ: Tụ 30kVAr – 440V → Dòng I ≈ 39A → Chọn contactor chuyên dụng 40A là đủ.

c. Bảng chọn contactor tham khảo (tụ bù 3 pha – 440V)

4. Những yếu tố ảnh hưởng đến dòng điện làm việc của tụ bù

a. Điện áp lưới thực tế:

Nếu điện áp tăng cao hơn danh định (VD: 460V thay vì 440V), dòng sẽ tăng theo → nguy cơ quá tải.

b. Nhiệt độ môi trường:

Nhiệt độ cao làm tụ tăng dòng rò và giảm tuổi thọ, ảnh hưởng hiệu suất tổng thể.

c. Ảnh hưởng của sóng hài:

Tụ bù chịu ảnh hưởng tiêu cực khi có sóng hài cao. Dòng điện trong tụ có thể bị cộng hưởng với tần số sóng hài → dòng tăng bất thường → cháy nổ tụ.

5. Hướng xử lý khi dòng điện tụ bù vượt mức cho phép

• Dùng tụ có điện áp danh định cao hơn: (VD: 480V thay vì 440V)
• Lắp cuộn kháng (detuned reactor) 6%, 7%, 14% để lọc sóng hài và tránh cộng hưởng.
• Bố trí thông gió và làm mát tủ tụ ở khu vực nóng.
• Tăng số lượng tụ, chia nhỏ công suất: Hạn chế dồn tải vào một tụ lớn.

6. Một số dòng điện tham khảo phổ biến (440V)