Nguyên nhân nổ tụ bù

Nguyên nhân nổ tụ bù, tụ bù bị phù, tụ bù bị hỏng là gì? Đây là câu hỏi mà điện công nghiệp thường gặp. Bài viết sau đây sẽ trả lời câu hỏi trên
1. Tại sao tụ bù bị nổ, bị phù, bị phình??? nói chung là bị hỏng
Câu trả lời chung nhất thường gặp là tại vì điện áp. Có người nói tại điện áp cao, điều này đúng nhưng chưa đủ. Vì sao lại chưa đủ? Vì trong những người tìm đọc bài này sẽ có người thấy tụ bù trong xưởng mình hỏng quá nhanh, đo điện áp thấy bình thường nhưng tụ thường nóng và rất mau hỏng. Vậy thì tại sao đo điện áp thấy bình thường mà tụ lại mau hỏng? Vì chất lượng điện áp quá xấu, hài điện áp quá cao. Không dám khẳng định là đúng nhưng theo mình, câu trả lời là 3 nguyên nhân sau:
Xem ngay:bảng giá tụ bù nuintek và tụ bù samwha 

1.1 Tụ mau hư hỏng là do chất lượng điện áp kém
Chất lượng được hiểu gồm hai thành phần : biên độ và hình dạng.

Trong giới làm tụ bù chắc hẳn rất nhiều người biết có đơn vị sử dụng tụ bù châu âu 525V cho hệ thống 400V nhưng vẫn hỏng liên tục và nhà cung cấp từ chối bảo hành tụ vì chất lượng điện tại nhà máy quá kém. Có trường hợp khác ở một nhà máy thép tại KCN Nam Tân uyên, sử dụng tụ bù Nhật, hệ thống 380-400V, tụ 40KVAr nhưng dòng điện thường khoảng 70A, CB nhánh 100A nhảy ít nhất vài lần / tuần

Qua kết quả đo đạc tại nhà máy thép, dòng điện bậc 5, 7, 11 tại đây cao 30-50%, làm dạng sóng điện áp cũng bị méo dạng khá lớn.

Dạng sóng hài điện áp và dòng điện.

Sóng hài điện áp

Dạng sóng hài dòng điện

Order U1 (%) U1 (V) I1 (%) I1 (A)
0 0.04 0.1 0.01 0.11
1 100 226.03 100 719.07
2 0 0 0.91 6.56
3 0.15 0.34 0.51 3.66
4 0.03 0.08 0.42 3.04
5 4.17 9.43 29.2 209.97
6 0.09 0.2 0.43 3.1
7 1.77 4.01 8.51 61.2
8 0.09 0.19 0.69 4.96
9 0.25 0.56 0.93 6.66
10 0.51 1.16 1.8 12.96
11 4.97 11.23 16.1 115.76
12 0.13 0.29 0.33 2.35
13 1.46 3.29 3.91 28.14
14 0.09 0.2 0.67 4.8
15 0.07 0.16 0.24 1.76
16 0.12 0.27 0.11 0.82
17 0.55 1.24 1.38 9.96
18 0.11 0.25 0.29 2.1
19 0.42 0.95 0.91 6.54
20 0.04 0.1 0.1 0.73
21 0.05 0.1 0.15 1.09
22 0.04 0.08 0.05 0.36
23 0.15 0.34 0.23 1.63
24 0.05 0.12 0.12 0.85
25 0.18 0.4 0.2 1.46
26 0.06 0.14 0.15 1.08
27 0.04 0.1 0.42 2.99
28 0.07 0.16 0.52 3.73
29 0.14 0.32 0.86 6.17
30 0.06 0.14 0.21 1.49
31 0.06 0.13 0.33 2.41
32 0.05 0.12 0.24 1.75
33 0.01 0.03 0.06 0.4
34 0.03 0.06 0.07 0.51
35 0.06 0.15 0.26 1.84
36 0.02 0.05 0.08 0.56
37 0.02 0.05 0.21 1.54
38 0.07 0.16 0.24 1.75
39 0.01 0.01 0.05 0.35
40 0.02 0.05 0.2 1.44
41 0.06 0.13 0.26 1.88
42 0.05 0.11 0.34 2.47
43 0.04 0.09 0.59 4.25
44 0.06 0.13 0.04 0.3
45 0.03 0.06 0.08 0.56
46 0.06 0.13 0.1 0.69
47 0.03 0.07 0.05 0.39
48 0.02 0.05 0.11 0.76
49 0.01 0.03 0.08 0.6
50 0.01 0.03 0.12 0.85
51 0.02 0.04 0.08 0.57
52 0.04 0.1 0.16 1.14
53 0.04 0.08 0.13 0.91
54 0.07 0.15 0.07 0.51
55 0.05 0.11 0.21 1.52
56 0.05 0.12 0.46 3.28
57 0.02 0.06 0.32 2.29
58 0.01 0.01 0.27 1.94
59 0.03 0.07 0.11 0.81
60 0.03 0.06 0.14 1
61 0.03 0.06 0.1 0.72
62 0.06 0.13 0.11 0.79
63 0.01 0.01 0.05 0.33
Total 6.96 34.81
Bảng kê sóng hài đến bậc 63.

Từ dạng sóng điện áp, dòng điện, ta thấy dạng sóng điện áp không méo dạng nhiều, dạng sóng dòng điện thì méo dạng nhiều. Có thể nghĩ rằng điện áp như vậy thì khá ổn rồi.

Tuy nhiên nhìn bảng kê ta thấy, dòng điện sóng hài bậc 5,7,11 tương ứng là 209, 61, 115A. Đây là dòng điện lớn nếu so với dòng điện chuẩn là 719A. Chính dòng điện này sẽ làm cho tụ điện bị nóng lên rất nhiều dẫn đến hỏng tụ.

Một điều cần lưu ý nữa là hài bậc càng cao thì đối với tụ điện lại rất có hại vì Zc = 1/2*pi*f*c. Tần số càng cao thì Zc càng nhỏ => dòng điện càng lớn => Rất có hại.

1.2 Tụ hỏng do thiết kế thông thoáng,tản nhiệt kém
Catalogue tụ bù đều ghi rõ giới nhiệt độ của tụ. Thông thường tụ khô có thể chịu được đến 55oC, tụ dầu có thể chịu được đến 45oC

Khi nhiệt độ trong tụ tăng lên quá cao. Áp suất trong tụ sẽ tăng lên. Nếu áp suất quá mức chịu đựng, tụ khô sẽ phù đầu (bung đầu) hoặc là bị nổ. Tụ dầu sẽ bị xì dầu hoặc phình tụ.

1.3 Tụ hỏng do chất lượng tụ kém
Chất lượng tụ được đánh giá tốt nhất qua kinh nghiệm sử dụng của thợ trong một thời gian dài. Tuy nhiên trong thực tế, các hãng gần như đều gặp sự cố về chất lượng của một loạt sản phẩm hoặc 1 vài dòng sản phẩm.

Xem thêm:Cách lựa chọn tù bù cho lưới điện

2. Làm sao để tụ điện bớt hỏng
Khi tụ của bạn nhanh hỏng, bạn thường hỏi làm sao để tụ bền hơn?

Để trả lời câu hỏi trên chúng ta cần tìm đúng nguyên nhân hỏng tụ.

2.1 Nguyên nhân tụ hỏng do chất lượng điện áp
Chất lượng điện áp như đã nói ở trên sẽ có 2 phần: biên độ và hình dạng

Chỉ có biên độ nghĩa là điện áp cao lên nhưng dạng sóng vẫn sin, điện áp có thể chỉ cao hơn vào ban đêm nên để xác định cần 1 máy ghi nhận dữ liệu. Vấn đề là biên độ điện áp thì dễ xử lý: Thay thế tụ có điện áp chịu đựng cao hơn. Nếu sự cố xảy ra liên tục và nghiêm trọng thì thay thế toàn bộ trong 1 lần. Nếu sự cố nhỏ (tụ mau hỏng, phình nhẹ) thì có thể thay lại điện áp phù hợp mỗi khi có tụ hỏng, cách này tiết kiệm chi phí hơn.

Nếu vấn đề là dạng sóng (sóng hài), Câu trả lời là : “gắn cuộn kháng”. Tuy nhiên, không phải gắn cuộn kháng nào cũng làm tụ bền hơn, đôi khi còn làm tụ nhanh hỏng hơn nữa. Tụ nhanh hỏng hơn khi cuộn kháng tính toán không đúng dẫn đến cộng hưởng. Nếu có thời gian, Mình sẽ có một bài viết về việc lắp cuộn kháng sau nhé.
2.2 Nguyên nhân tụ hỏng do thiết kế thông thoáng kém
Thiết kế thông thoáng kém dẫn đến nhiệt độ trong tủ cao. Nguyên nhân thường là bố trí tụ quá gần nhau, quạt hút đặt ở vị trí không tối ưu. Chúng ta cần lưu ý là không khí nóng có xu hướng bay lên cao và ta phải thiết kế cho nó có thể bốc lên và đi theo luồng, thoát ra ngoài. Lưu ý nữa là bạn cố gắng thiết kế sao cho luồng gió đi vào từ phía dưới và thổi ra phía trên luồng này sẽ giúp làm mát được nhiều thiết bị nhất.

2.3 Nguyên nhân tụ hỏng tụ chất lượng kém
Bạn hoàn toàn có thể nghĩ đến chất lượng tụ kém nếu đã loại bỏ 2 nguyên nhân đầu. Cách hay nhất là bạn thử nghiệm loại tụ khác hoặc tụ hãng khác. Chúng ta lưu ý là các hãng đều sản xuất các loại tụ có mức chịu đựng khác nhau. Thường có 3 loại: normal duty (tải thường), heavy duty (tải nặng) và super heavy duty (tải siêu nặng). Tuy nhiên thực tế tại Việt nam, do cạnh tranh giá khốc liệt, các nhà nhập khẩu thường chỉ chọn loại tụ tải thường để cạnh tranh giá.

Xem thêm:cách đấu nối tủ tụ bù

Ngô Văn Tiến

Kỹ sư Ngô Văn Tiến là chuyên gia trong lĩnh vực thiết bị điện Việt Nam. Ông tốt nghiệp ngành Hệ thống điện tại Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và hơn 15 năm kinh nghiệm làm trong một đơn vị thuộc Tập đoàn điện lực Việt Nam.