Những yếu tố nào cần được xem xét khi lựa chọn Tụ điện xuyên tâm cho các ứng dụng hiệu chỉnh hệ số công suất trong hệ thống công nghiệp?

Điện dung của Tụ điện xuyên tâm là một trong những thông số quan trọng nhất khi chọn nó để hiệu chỉnh hệ số công suất. Giá trị điện dung xác định công suất phản kháng mà tụ điện có thể cung cấp cho hệ thống. Hiệu chỉnh hệ số công suất liên quan đến việc bù cho điện kháng cảm ứng trong hệ thống điện do các thiết bị như động cơ, máy biến áp và các tải cảm ứng khác gây ra. Điện dung yêu cầu phụ thuộc vào lượng công suất phản kháng cần được điều chỉnh để đưa hệ số công suất của hệ thống gần bằng 1 (1.0). Để xác định điện dung thích hợp, người ta phải xem xét công suất biểu kiến ​​(S), công suất thực (P) và hệ số công suất mong muốn (PF). Tụ điện phải được lựa chọn phù hợp với đặc tính của hệ thống điện và hiệu chỉnh hệ số công suất một cách hiệu quả. Nếu điện dung quá thấp, hệ thống vẫn có thể gặp hệ số công suất kém, dẫn đến tổn thất năng lượng, trong khi điện dung quá cao có thể dẫn đến bù quá mức, gây ra cộng hưởng hoặc dao động, có thể làm hỏng thiết bị.

Định mức điện áp của Tụ điện xuyên tâm phải vượt quá điện áp tối đa mà tụ điện sẽ gặp phải trong mạch hiệu chỉnh hệ số công suất, mang lại mức an toàn. Trong các hệ thống công nghiệp, điện áp tăng vọt, đột biến và quá độ có thể thường xuyên xảy ra, đặc biệt là trong các hệ thống có tải cảm ứng lớn. Thông thường, định mức điện áp của tụ điện phải bằng ít nhất 1,5 lần điện áp hệ thống tối đa để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và tránh sự cố điện môi. Biện pháp phòng ngừa này giúp ngăn ngừa hỏng tụ điện do tăng điện áp không lường trước được, góp phần đảm bảo sự ổn định của hệ thống hiệu chỉnh hệ số công suất. Việc chọn tụ điện có định mức điện áp thích hợp đảm bảo rằng chúng có thể xử lý được các điều kiện hoạt động của môi trường công nghiệp, nơi thường xuyên có điện áp cao và xung đột biến.

Định mức dòng điện gợn đề cập đến lượng dòng điện xoay chiều mà tụ điện có thể xử lý mà không bị nóng hoặc suy giảm quá mức. Trong các ứng dụng hiệu chỉnh hệ số công suất, dòng điện gợn sóng—được tạo ra do chuyển đổi nguồn điện hoặc do tải phi tuyến—có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất và tuổi thọ của tụ điện. Tụ điện xuyên tâm thường được thiết kế để xử lý dòng điện gợn sóng, nhưng chúng phải được chọn có định mức dòng điện gợn đáp ứng hoặc vượt quá dòng điện dự kiến ​​trong mạch. Dòng điện gợn sóng tạo ra nhiệt bên trong tụ điện và nếu tụ điện không được định mức để xử lý các dòng điện này, nó có thể quá nóng, dẫn đến hỏng hóc sớm, rò rỉ chất điện phân hoặc thậm chí nổ trong những trường hợp nghiêm trọng. Người dùng nên xác minh định mức dòng điện gợn của tụ điện thông qua bảng dữ liệu của nhà sản xuất, đảm bảo nó đáp ứng nhu cầu vận hành của hệ thống.

Hệ thống công nghiệp thường hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, nơi nhiệt độ có thể dao động đáng kể, ảnh hưởng đến hiệu suất của tụ điện. Đánh giá nhiệt độ của Tụ điện xuyên tâm phải được chọn dựa trên nhiệt độ môi trường dự kiến ​​​​tối đa trong môi trường hoạt động. Tụ điện có phạm vi nhiệt độ hoạt động tối đa từ 85°C đến 105°C, mặc dù một số loại chuyên dụng có thể chịu được nhiệt độ cao hơn nữa. Tụ điện nhiệt độ cao được thiết kế bằng vật liệu và kết cấu chịu được ứng suất nhiệt, trong khi tụ điện định mức nhiệt độ thấp có thể bị giảm tuổi thọ và suy giảm hiệu suất ở nhiệt độ cao. Tụ điện tiếp xúc với nhiệt độ quá cao có thể bị tăng điện trở trong, giảm hiệu suất và tăng tốc độ hư hỏng.