CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG LÀ GÌ?
CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG
Trong đời sống, sản xuất hiện nay điện năng luôn là một trong những yếu tố không thể thiếu để các công việc được thuận tiện hơn, Đồng thời, chất lượng điện năng cũng có ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất công việc, chất lượng, sản lượng sản phẩm. Vậy chất lượng điện năng là gì? Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng điện năng như thế nào?
I. CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG LÀ GÌ?
- Khi tìm hiểu chất lượng điện năng là gì? Bạn có thể hiểu đơn giản chất lượng điện năng (Power Quality – PQ) là những yếu tố về điện áp, dòng điện, tần số với các thiết bị điện để hoạt động bình thường hay bất thường, bị hỏng hóc.
- Thông thường, nguồn điện chất lượng nhất sẽ được cung cấp với dạng sóng hình sin có biên độ, tần số theo tiêu chuẩn quốc gia hay thông số kỹ thuật của hệ thống kết hợp với trở kháng là không ohms ở các tần số.
Chất lượng điện năng quan trọng cho hoạt động của thiết bị điện
II. SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG:
- Chất lượng điện năng có ảnh hưởng rất nhiều trong cuộc sống cũng như các công việc sản xuất. Đặc biệt khi chất lượng điện năng thấp sẽ có rất nhiều ảnh hưởng đến các thiết bị điện, hệ thống mạng lưới điện.
- Chất lượng điện năng thấp có thể gây ra những sự cố như qua áp, các thiết bị nhấp nháy, tiêu tốn điện năng, tuổi thọ của các thiết bị điện bị suy giảm… Ngoài ra, bạn cũng có thể tham khảo thêm những trường hợp khác dưới đây.
+ Động cơ điện: Động cơ ồn hơn, bị rung lắc, nhiệt độ tăng và hiệu suất làm việc cũng bị giảm, thậm chí còn bị hỏng hóc, hỏng hộp số.
+ Tụ điện: có hiện tượng nóng, quá áp, có thể nổ tụ điện.
+ Máy biến áp: độ ồn cao, rung lắc, nhiệt độ tăng cao, thậm chí máy biến áp có thể bị cháy nổ.
+ Dây truyền tải điện: có thể gặp các sự cố như dây nóng, có thể bị cháy dây.
+ Thiết bị điện tử: ảnh hưởng đến các bộ phận điều khiển, vận hành bị hỏng hóc, cháy vi mạch điện tử.
+ Thiết bị đo lường: sử dụng điện bị thấp sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.
+ Lò luyện kim loại: sẽ ảnh hưởng đến thời gian nấu chảy kim loại lâu hơn, mất nhiều chi phí điện, tăng chi phí vận hành, sản xuất.
+ Mạng lưới điện: sẽ có ảnh hưởng đến công suất truyền tải điện bị giảm.
+ Thiết bị chiếu sáng: ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chiếu sáng.
Chất lượng điện ảnh hưởng đến hoạt động của trạm biến áp
- Từ những ảnh hưởng nghiêm trọng của chất lượng điện năng khi bị thấp, các chỉ tiêu đánh giá chất lượng điện năng đa ra đời. Điều này sẽ giúp đảm bảo chất lượng điện năng luôn đạt tiêu chuẩn trong từng lĩnh vực.
III. TẠI SAO PHẢI THỬ NGHIỆM CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG
- Thử nghiệm là bước quan trọng trong việc đánh giá, phân tích chất lượng điện năng phát ra từ bộ chuyển đổi DC/AC (bộ biến tần inverter) để đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật. Xác định chất lượng điện năng hòa lưới của hệ thống điện năng, đáp ứng điều kiện cần thiết để hệ thống điện được hòa lưới.
- Thử nghiệm không chỉ đáp ứng yêu cầu thủ tục pháp lý mà còn giúp:
+ Kiểm tra, đánh giá an toàn kỹ thuật của hệ thống sau khi thực hiện quá trình hoà lưới, là căn cứ để đơn vị sử dụng đánh giá, nghiệm thu với đơn vị lắp đặt;
+ Là căn cứ để các công ty điện lực đánh giá trước khi thực hiện ký kết hợp đồng mua bán điện giữ đơn vị sử dụng và công ty điện lực;
+ Tránh các rủi ro pháp lý và tranh chấp (nếu có) giữa các cá nhân, tổ chức liên quan;
IV. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG:
- Quyết định số 13/2020/QĐ-TTg Về cơ chế khuyến khích phát triển điện mặt trời Việt Nam của Thủ tướng Chính phủ;
- Thông tư số 30/2019/TT-BCT sửa đổi, bổ sung một số điều của Thông tư số 25/2016/TT-BCT ngày 30 tháng 11 năm 2016 của Bộ trưởng Bộ Công thương quy định hệ thống điện truyền tải;
- Thông tư số 39/2015/TT-BCT ngày 18 tháng 11 năm 2015 của Bộ trưởng Bộ Công thương quy định hệ thống điện phân phối;
- Công văn Số 6948/EVN-KD của Tập đoàn Điện lực Việt Nam về việc Hướng dẫn thực hiện đối với các dự án điện mặt trời trên mái nhà theo Quyết định 13/2020/QĐ-TTg.
Các tiêu chuẩn viện dẫn:
- Tiêu chuẩn IEEE 519-1992 về sóng hai dòng & áp.
- TCVN 7447-4 (IEC 60364-4) “Hệ thống điện hạ áp – Bảo vệ an toàn”;
- TCVN 7447-6 (IEC 60364-6) “Hệ thống điện hạ áp – Kiểm tra xác nhận”;
- TCVN 9385:2012 – Chống sét cho công trình xây dựng – Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống;
- TCVN 9358: 2012 “Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho các công trình công nghiệp – yêu cầu chung”;
- IEC 60904-1:1987, Photovoltaic devices – Part 1: Measurements of photovoltaic currentvoltage characteristics;
- IEC 60904-2:1989, Photovoltaic devices – Part 2: Requirements for reference solar cells;
- IEC 60904-3:1989, Photovoltaic devices – Part 3: Measurement principles for terrestrial photovoltaic (PV) solar devices with reference spectral irradiance data;
- IEC 61215-1:2016 Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules – Design qualification and type approval.
Tiêu chuẩn IEEE 519-1992 về sóng hài dòng & áp
1. Mức điện áp:
- Mức điện áp danh điện đối với hệ thống điện phân phối sẽ bao gồm các mức điện áp: 110kV, 35kV, 22kV, 15kV, 10kV, 6kV và 0.4kV.
- Với những trường hợp bình thường, các dao động điện ở mức cho phép như điện khách hàng sẽ không quá ±5%, nhà máy điện sẽ không quá +10% và -5%.
- Với các sự cố hệ thống điện đơn lẻ sẽ cần có độ dao động cho phép là +5% và -10%.
- Với những sự cố nghiêm trọng sẽ cần có độ dao động cho phép là ±10%.
2. Tần số:
- Mức tần số định mức là 50Hz, dao động tần số cho phép sẽ được quy định với mức như sau:
+ Với điều kiện bình thường, tần số dao động cho là ±2%.
+ Khi điều kiện hệ thống chưa ổn định, tần số dao động được cho phép là ±5%.
+ Với trường hợp đầu nối và cấp điện áp hạ công suất đạt tới 10kW, giá trị dòng điện sóng hài bậc cao không được vượt quá 5A cho 1 pha, dòng điện 14A cho điện áp 3 pha.
+ Trong trường hợp đầu nối từ cấp điện áp trung hoặc đầu nối có công suất từ 10kW đến 50kW, giá trị dòng bậc cao không được vượt quá 20% phụ tải.
+ Trong trường hợp đầu nối vào cấp điện áp cao áp có công suất lớn hơn 500kW, giá trị dòng hài sẽ không quá tải 12% phụ tải.
3. Sóng hài điện áp:
|
Cấp điện áp |
Tổng biến sạng sóng hài |
Biến dạng riêng lẻ |
|
110 kV |
3.0% |
1.5 % |
|
Trung và hạ áp |
6.5% |
3.0% |
4. Cân bằng pha:
- Khi ở mức hoạt động ổn định, thành phần thứ tự nghịch của mức điện phá pha sẽ không thể trên 3% điện áp danh ở cấp điện áp 110kV. Đồng thời, điện áp pha cũng sẽ không được trên 5% ở cấp điện áp trung áp và hạ áp.
5. Nhấp nháy điện áp:
- Các chỉ tiêu chất lượng điện áp cũng có mức nhấp nháy điện áp. Theo đó, mức nhấp nháy điện áp sẽ được quy định như sau:
|
Cấp điện áp |
Mức nhấp nháy cho phép |
|
110 kV |
Pst95% = 0,80 |
|
Trung áp |
Pst95% = 1,00 |
|
Hạ áp |
Pst95% = 1,00 |
6. Dòng ngắn mạch:
|
Điện áp |
Dòng ngắn mạch lớn nhất (kA) |
Thời gian tối đa loại trừ sự cố của bảo vệ chính (ms) |
Thời gian chịu đựng tối thiểu của thiết bị (s) |
|
|
Áp dụng tới ngày 31/12/2017 |
Áp dụng từ ngày 01/01/2018 |
|||
|
Trung áp |
25 |
500 |
03 |
01 |
|
110 kV |
31,5 |
150 |
03 |
01 |
7. Chế độ nối đất:
|
Cấp điện áp |
Điểm trung tính |
|
110 kV |
Nối đất trực tiếp. |
|
35 kV |
Trung tính cách ly hoặc nối đất qua trở kháng. |
|
15 kV, 22 kV |
Nối đất trực tiếp (03 pha 03 dây) hoặc nối đất lặp lại (03 pha 04 dây). |
|
06 kV, 10 kV |
Trung tính cách ly. |
|
Dưới 1000 V |
Nối đất trực tiếp (nối đất trung tính, nối đất lặp lại, nối đất trung tính kết hợp). |
V. QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG
1. Chuẩn bị trước khi tiến hành thử nghiệm:
1. Trách nhiệm của đơn vị sử dụng:
- Cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết liên quan đến hệ thống năng lượng cho đơn vị thử nghiệm;
- Bảo đảm hệ thống điện mặt trời đã được lắp đặt hoàn chỉnh, phù hợp với tài liệu kỹ thuật của nhà chế tạo và ở trạng thái sẵn sàng đưa vào hoạt động;
- Tạo điều kiện thuận lợi và đảm bảo an toàn cho thử nghiệm viên thực hiện;
- Căng dây, đặt biển cảnh báo;
- Kẻ vạch hướng dẫn người đi bộ;
- Trang bị bảo hộ cho người tham gia chứng kiến, giám sát.
2. Trách nhiệm của đơn vị thử nghiệm hệ thống điện:
- Thử nghiệm viên tiến hành kiểm tra tại đơn vị và thông báo cho chủ sử dụng thiết bị các nội dung thực hiện;
- Thống nhất quy trình kiểm tra kỹ thuật với người được phân công của đơn vị quản lý thiết bị cũng như mọi công tác chuẩn bị về điều kiện kỹ thuật tiến hành, an toàn lao động, các mệnh lệnh/tín hiệu điều khiển từ người chủ trì cuộc kiểm tra trong suốt quá trình thực hiện;
- Thử nghiệm viên kiểm tra để xác định đối tượng được kiểm tra cũng như công tác chuẩn bị đã đảm bảo các yêu cầu cần thiết trước khi tiến hành thử nghiệm. Bao gồm:
+ Kiểm tra sự đầy đủ, phù hợp của các phương tiện thử nghiệm.
+ Kiểm tra khả năng làm việc an toàn của hệ thống.
+ Trang bị bảo hộ lao động phù hợp (leo cao; đi giày cách điện…).
+ Không tiến hành đo đạc quan trắc trong điều kiện thời tiết xấu; khi có mưa lớn, giông bão (đo kiểm ngoài trời).
2. Quy trình thực hiện
Bước 1: Kiểm tra hồ sơ thiết bị
- Kiểm tra CO, CQ thiết bị đo kiểm, tài liệu giới thiệu tính năng kỹ thuật cơ bản của hệ thống điện;
- Hồ sơ về quản lý, sử dụng, bảo dưỡng và kết quả các lần đã kiểm tra đo kiểm trước (nếu có);
- Bản vẽ tổng thể, bản vẽ chi tiết;
- Bản vẽ mặt bằng lắp đặt hệ thống.
Bước 2: Đánh giá, kiểm tra ngoại quan
- Việc thử nghiệm hệ thống phát điện chỉ được tiến hành sau khi đã nghiên cứu toàn bộ hồ sơ kỹ thuật. Nhằm nắm rõ toàn bộ kết cấu, đặc tính kỹ thuật của hệ thống và việc bố trí hệ thống có phù hợp với các tài liệu kỹ thuật của nhà chế tạo và các căn cứ thử nghiệm.
- Kiểm tra tổng quát vị trí thử nghiệm (mặt bằng thử, các công trình kế cận xung quanh, môi trường làm việc của hệ thống …) biển cảnh báo, biển hướng dẫn và biện pháp an toàn trong suốt quá trình thử nghiệm.
- Kiểm tra các khóa an toàn ở từng tủ điện, các thiết bị an toàn được bố trí đầy đủ chưa.
- Khám xét bên ngoài hệ thống: phát hiện sự không phù hợp về kỹ thuật lắp đặt của các chi tiết, cấu kiện; phát hiện các khuyết tật, hư hỏng biểu hiện bên ngoài của các chi tiết, bộ phận hệ thống điện.
- Khi xem xét, kiểm tra bên ngoài, cần chú trọng đến các bộ phận chi tiết sau:
+ Các chi tiết mối nối và liên kết: đinh tán, bu lông phải chắc chắn, không bị tháo lỏng, rạn nứt;
+ Kiểm tra giá đỡ phải cứng vững, thang leo trèo trong tình trạng tốt.
Bước 3: Tiến hành thử nghiệm hệ thống phát điện:
- Đo cách điện:
+ Thiết bị Inverter;
+ Tủ điện nguồn;
+ Tủ hộp nối điện/Combiner box;
+ Dây nguồn dẫn điện;
+ Dây dẫn;
+ Tấm pin mặt trời (Đo xác suất 5%) hoặc tại các trụ gió vv…
+ Máng cáp điện.
– Đo tiếp địa an toàn:
+ Đo hệ thống hiện hữu tại công trình;
+ Hệ thống điện.
– Đo chất lượng điện năng:
+ Kiểm tra chức nhăng vận hành duy trì phát điện (tần số Hz);
+ Kiểm tra chức năng không tự động kết nối lại lưới;
+ Kiểm tra chức năng đo lường điện áp, hệ số công suất, thành phần thứ tự nghịch;
+ Kiểm tra thành phần sóng: kiểm tra thành phần song hài của điện áp, kiểm tra thành phần sóng hài của dòng điện;
+ Kiểm tra xâm nhập dòng 1 chiều;
+ Kiểm tra mức nhấp nháy điện áp (kiểm tra mức nhấp nháy ngắn hạn Pst, Kiểm tra mức nhấp nháy dài hạn Plt);
+ Kiểm tra chức năng hoạt động bộ hoà lưới (kiểm tra chức năng kết nối khi xảy ra sự cố, kiểm tra chức năng bảo vệ);
+ Kiểm tra chức năng điều chỉnh công suất tác dụng (khi f>50,5Hz).
Bước 4: Xử lý kết quả thử nghiệm
- Lập biên bản thử nghiệm;
- Hệ thống có kết quả “Đạt”, tổ chức thử nghiệm cấp Giấy chứng nhận kết quả thử nghiệm và dán tem thử nghiệm trên thiết bị tại vị trí dễ thấy
* Lưu ý: - Etsc tổng hợp các thông tin từ Internet và các nguồn có sẵn khác.
- Các tổ chức hay cá nhân có thể tham khảo các thông tin này. Tuy nhiên ETSC không chịu bất cứ trách nhiệm gì khi khách hàng sử dụng thông tin này (mà chưa tự kiểm chứng) và/ hoặc có gây hại cho tổ chức cá nhân sử dụng.
