Cuộn kháng

Trong hệ thống điện công nghiệp, cuộn kháng được sử dụng để kiểm soát dòng điện và hạn chế ảnh hưởng của sóng hài. Thiết bị thường xuất hiện trong tủ tụ bù, hệ thống biến tần và tủ điện công nghiệp.

Tuy nhiên, không phải cuộn kháng nào cũng có cùng chức năng. Có loại dùng cho tụ bù. Một số loại được lắp ở đầu vào hoặc đầu ra biến tần.

Bài viết dưới đây giải thích các khái niệm quan trọng về cuộn kháng. Qua đó, người dùng có thể xác định đúng nhu cầu trước khi lựa chọn sản phẩm.

Cuộn kháng là gì?

Cuộn kháng (Reactor) là thiết bị điện có tính cảm. Thành phần chính thường gồm cuộn dây quấn trên lõi từ.

Cuộn kháng tạo ra cảm kháng khi có dòng điện xoay chiều chạy qua. Đặc tính này được sử dụng để hạn chế sự biến thiên của dòng điện.

Trong thực tế, reactor có nhiều cấu hình khác nhau. Mỗi loại được thiết kế cho một vị trí và mục đích riêng.

Cảm kháng là gì?

Cảm kháng thể hiện mức cản trở của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều. Giá trị cảm kháng phụ thuộc vào tần số và độ tự cảm.

Công thức cơ bản:

XL = 2πfL

Trong đó:

• XL: cảm kháng, đơn vị Ω.
• f: tần số, đơn vị Hz.
• L: độ tự cảm, đơn vị H.

Khi tần số tăng, cảm kháng cũng tăng. Đây là một nguyên lý quan trọng khi sử dụng reactor để kiểm soát sóng hài.

Sóng hài là gì?

Sóng hài (Harmonics) là các thành phần điện áp hoặc dòng điện có tần số bằng bội số của tần số cơ bản.

Với hệ thống điện 50Hz, sóng hài bậc 5 có tần số 250Hz. Sóng hài bậc 7 tương ứng với 350Hz.

Nguồn phát sinh sóng hài thường đến từ tải phi tuyến. Biến tần, UPS và bộ nguồn điện tử là những ví dụ phổ biến.

Khi sóng hài lớn, thiết bị điện có thể phát nóng. Tụ bù cũng có nguy cơ chịu dòng điện cao hơn thiết kế.

Cộng hưởng trong hệ thống điện là gì?

Tụ điện có dung kháng. Trong khi đó, cuộn kháng có cảm kháng.

Khi hai thành phần này kết hợp, hệ thống có thể xuất hiện một tần số cộng hưởng. Đây là vấn đề cần đặc biệt lưu ý trong hệ thống tụ bù.

Nếu tần số cộng hưởng trùng hoặc gần với sóng hài mạnh, dòng điện có thể tăng cao. Tụ điện và các thiết bị liên quan có thể bị ảnh hưởng.

Do đó, cuộn kháng cần được tính toán phù hợp với tụ bù.

Cuộn kháng tụ bù là gì?

Cuộn kháng tụ bù hay Condenser Series Reactor được mắc nối tiếp với tụ điện.

Cuộn kháng và tụ điện tạo thành mạch L-C. Giải pháp này giúp thay đổi đặc tính cộng hưởng của hệ thống.

Cuộn kháng còn giúp hạn chế dòng xung khi đóng tụ. Nhờ đó, tụ điện được bảo vệ tốt hơn trong quá trình vận hành.

Đây cũng chính là một trong những ứng dụng quan trọng của cuộn kháng SAMDAI Korea.

Cuộn kháng 7% là gì?

Khi lựa chọn reactor cho tụ bù, người dùng thường gặp thông số 5,67%, 6%, 7% hoặc 14%. Tỷ lệ này liên quan đến quan hệ giữa điện kháng của reactor và tụ điện.

Ví dụ, cuộn kháng 7% được sử dụng phổ biến trong các hệ thống tụ bù có sóng hài. Reactor và capacitor cần được lựa chọn thành một bộ phù hợp.

Không nên hiểu rằng tỷ lệ càng cao thì thiết bị càng tốt. Mỗi tỷ lệ phục vụ một yêu cầu thiết kế khác nhau.

Vì sao tụ bù thường sử dụng điện áp 440V?

Một hệ thống điện có điện áp danh định 400V không đồng nghĩa tụ bù luôn phải chọn loại 400V.

Khi tụ được mắc nối tiếp với cuộn kháng, điện áp trên tụ có thể cao hơn điện áp lưới. Vì vậy, nhiều hệ thống sử dụng tụ bù 440V kết hợp reactor phù hợp.

Đây cũng là cấu hình được sử dụng với dòng cuộn kháng SAMDAI 7% 400V cho tụ bù 440V.

Detuned Reactor là gì?

Detuned Reactor là cuộn kháng được phối hợp với tụ điện nhằm dịch tần số cộng hưởng của mạch L-C.

Mục đích là tránh các vùng sóng hài nguy hiểm trong hệ thống. Đây là giải pháp thường gặp tại nhà máy có nhiều tải phi tuyến.

Detuned reactor không nên được hiểu đơn giản là thiết bị loại bỏ toàn bộ sóng hài. Hiệu quả thực tế phụ thuộc vào thiết kế của toàn hệ thống.

Cuộn kháng lọc sóng hài hoạt động thế nào?

Cảm kháng của reactor tăng theo tần số. Vì vậy, cuộn kháng có khả năng tác động khác nhau với các thành phần tần số cao.

Khi kết hợp với tụ điện đúng cách, mạch L-C có thể được thiết kế cho mục tiêu kiểm soát sóng hài.

Tuy nhiên, cần phân biệt giữa cuộn kháng bảo vệ tụ bù và bộ lọc sóng hài chuyên dụng. Hai giải pháp này không hoàn toàn giống nhau.

Cuộn kháng đầu vào biến tần là gì?

Input Reactor được lắp ở phía nguồn AC trước biến tần.

Thiết bị giúp hạn chế những biến động dòng điện từ nguồn. Nó cũng có thể giảm ảnh hưởng của một số thành phần sóng hài.

Sơ đồ cơ bản:

Nguồn điện → Input Reactor → Biến tần → Động cơ

Input Reactor thường được lựa chọn theo điện áp và công suất biến tần.

Cuộn kháng đầu ra biến tần là gì?

Output Reactor được lắp giữa biến tần và động cơ.

Sơ đồ:

Nguồn → Biến tần → Output Reactor → Động cơ

Thiết bị thường được xem xét khi khoảng cách từ biến tần đến động cơ lớn. Nó cũng hỗ trợ giảm tác động của dạng sóng PWM lên hệ thống phía động cơ.

Input Reactor và Output Reactor có vị trí làm việc khác nhau. Vì vậy, không nên tự ý thay thế hai loại cho nhau.

DC Reactor là gì?

Ngoài AC Reactor, một số hệ thống biến tần còn sử dụng DC Reactor.

Loại này được bố trí tại DC link của biến tần. Mục tiêu sử dụng phụ thuộc vào thiết kế của từng dòng inverter.

Khi lựa chọn, cần kiểm tra tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất biến tần.

So sánh các loại cuộn kháng phổ biến

Khi nào nên lắp cuộn kháng cho tụ bù?

Không phải mọi tủ tụ bù đều có cấu hình giống nhau. Việc lựa chọn phụ thuộc vào chất lượng điện của hệ thống.

Cuộn kháng đặc biệt đáng xem xét khi nhà máy sử dụng nhiều tải phi tuyến. Ví dụ gồm biến tần, UPS và thiết bị điện tử công suất.

Nếu tụ thường xuyên nóng hoặc hư hỏng, cần kiểm tra nguyên nhân. Không nên chỉ thay tụ mới mà bỏ qua vấn đề sóng hài.

Đối với hệ thống quan trọng, nên tiến hành đo chất lượng điện. Kết quả đo giúp kỹ sư lựa chọn giải pháp chính xác hơn.

Cách lựa chọn cuộn kháng cho tụ bù

Trước tiên, cần xác định điện áp của hệ thống. Sau đó, kỹ sư xác định dung lượng từng cấp tụ bù.

Tiếp theo là tỷ lệ reactor và điện áp định mức của tụ. Các thông số này phải tương thích với nhau.

Một số thông tin cần kiểm tra gồm:

• Điện áp hệ thống.
• Tần số 50Hz hoặc 60Hz.
• Dung lượng tụ bù, đơn vị kVar.
• Điện áp định mức của tụ.
• Tỷ lệ cuộn kháng.
• Thành phần sóng hài của hệ thống.
• Điều kiện thông gió trong tủ điện.

Không nên lựa chọn reactor chỉ dựa trên kích thước hoặc công suất gần tương đương.

Cuộn kháng SAMDAI Korea – Giải pháp cho hệ thống tụ bù

Sau khi xác định nhu cầu sử dụng, cuộn kháng SAMDAI Korea là một lựa chọn đáng chú ý cho tủ tụ bù công nghiệp.

SAMDAI ELECTRIC sản xuất dòng Condenser Series Reactor chuyên dùng kết hợp với capacitor. Thiết bị hỗ trợ hạn chế dòng xung khi đóng tụ. Reactor cũng giúp giảm ảnh hưởng của sóng hài lên tụ điện.

Dòng đang được giới thiệu tại Việt Nam có cấu hình:

Cuộn kháng 3 pha 400V – P=7% – 50Hz – dùng cho tụ bù 3 pha 440V – lõi nhôm AL – Busbar Type.

Dải cuộn kháng SAMDAI 7%

Dải 10–100kVar đáp ứng nhiều cấp tụ bù phổ biến. Khách hàng có thể lựa chọn theo thiết kế của từng tủ điện.

Catalog Samdai Korea

Catalogue cuộn kháng Samdai Hàn Quốc

Mua cuộn kháng SAMDAI chính hãng ở đâu?

Việc chọn cuộn kháng cần dựa trên thông số kỹ thuật của hệ thống. Đặc biệt, cần xác định đúng dung lượng tụ, điện áp và tỷ lệ reactor.

Hoàng Phương Electric cung cấp cuộn kháng SAMDAI Korea chính hãng cho tủ điện và công trình. Dải sản phẩm gồm nhiều mức từ 10kVar đến 100kVar.

✔ Cuộn kháng SAMDAI Korea
✔ Cuộn kháng tụ bù 7%
✔ Dải 10–100kVar
✔ Hỗ trợ lựa chọn theo dung lượng tụ
✔ Tư vấn kỹ thuật cho tủ tụ bù
✔ Cung cấp cho nhà máy và đơn vị làm tủ điện
✔ Hỗ trợ dự án, công trình
✔ Giao hàng toàn quốc

Website: Hoangphuongjsc.com

Khách hàng có thể gửi sơ đồ tủ điện, thông số tụ bù hoặc yêu cầu kỹ thuật. Hoàng Phương sẽ hỗ trợ lựa chọn mã cuộn kháng SAMDAI phù hợp.

Liên hệ để được hỗ trợ giao hàng toàn quốc.