Phân tích chất lượng điện có thể giúp hiệu suất năng lượng tăng cao

Trong thời đại mà hiệu suất năng lượng là tối quan trọng, phân tích chất lượng điện nổi lên như một hoạt động quan trọng để tối ưu hóa tính năng hoạt động và giảm chi phí.

Phân tích chất lượng điện bao gồm việc đánh giá điện cấp cho một cơ sở và các phụ tải kết nối với các bảng điện của cơ sở đó (Ảnh st)

Tối ưu hóa hiệu suất năng lượng trong bối cảnh công nghiệp và thương mại ngày nay quan trọng hơn bao giờ hết. Một khía cạnh thường bị bỏ qua nhưng lại rất quan trọng để đạt sự tối ưu hóa này là phân tích chất lượng điện, nhằm đảm bảo điện cung cấp cho một cơ sở đáp ứng các tiêu chuẩn bắt buộc để vận hành thiết bị.

Các vấn đề về chất lượng điện ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất năng lượng của một cơ sở (Ảnh st)

Phân tích chất lượng điện là gì?

Phân tích chất lượng điện (PQ) bao gồm việc đánh giá điện năng đang cấp cho một cơ sở và các phụ tải kết nối với các bảng điện của cơ sở đó. Quá trình này rất cơ bản vì các thiết bị như máy tính, các động cơ và máy bơm, tất cả đều có các yêu cầu về điện cụ thể để hoạt động hiệu quả. Nếu chất lượng điện sai lệch so với các yêu cầu này, thiết bị đó có thể không hoạt động tối ưu, dẫn đến tình trạng kém hiệu quả và chi phí vận hành tăng cao.

Chất lượng điện kém tác động đến hiệu suất năng lượng

Các vấn đề về chất lượng điện ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất năng lượng tại một cơ sở. Mọi thiết bị điện đều tiêu thụ điện. Bằng cách sử dụng máy phân tích chất lượng điện, người ta có thể chia nhỏ chi phí tiêu thụ điện thành các thành phần cụ thể. Các thành phần này hé lộ câu chuyện về chất lượng điện và cách nó tác động đến hiệu suất năng lượng như thế nào.

Các vấn đề PQ phổ biến ảnh hưởng đến hiệu suất năng lượng

1.  Tổn thất điện trở: Hệ thống đi dây và các kết nối đều có điện trở, dẫn đến tổn thất điện năng. Mặc dù việc thay đổi hệ thống đi dây có thể là một thách thức nhưng các công cụ như máy ảnh nhiệt có thể giúp nhận dạng các kết nối lỏng lẻo. Sang sửa các kết nối này có thể giảm thiểu đáng kể tổn thất điện trở, nhờ đó cải thiện hiệu suất năng lượng tổng thể.
2.  Sóng hài: Sóng hài là các tần số méo do các phụ tải điện tử phát ra làm gián đoạn hoạt động bình thường của hệ thống điện. Các tần số này tạo ra nhiệt bổ sung thay vì thực hiện công việc hữu ích, có thể làm giảm hiệu suất của động cơ và các thiết bị khác. Sử dụng máy phân tích công suất để nhận dạng các thành phần sóng hài và biên độ của chúng, các cơ sở có thể triển khai các chiến lược giảm thiểu phù hợp để giảm độ méo sóng hài và giảm chi phí năng lượng.
3.  Mất cân bằng điện: Mất cân bằng điện xảy ra khi phụ tải phân bố không đều trên các pha, dẫn đến tăng mức tiêu thụ năng lượng và tác động bất lợi đến các động cơ. Xử lý và giảm thiểu mất cân bằng điện có thể giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể và cải thiện tính năng.
4.  Hệ số công suất: Hệ số công suất là thước đo hiệu quả việc cấp điện và sử dụng điện. Hệ số công suất kém có thể dẫn đến chi phí điện lực bổ sung và có thể cần phải nâng cấp các bảng điện để hỗ trợ thêm phụ tải. Bằng cách cải thiện hệ số công suất, các cơ sở có thể giảm các khoản phí bổ sung này và có khả năng tránh việc nâng cấp bảng điện tốn kém.

Để giải quyết tình trạng méo hài, các chuyên gia điện có thể sử dụng các máy phân tích chất lượng điện tiên tiến (Ảnh st)

Hiểu và giảm thiểu méo sóng hài

Méo sóng hài phát sinh khi các phụ tải phi tuyến tính hoặc các thiết bị điện tử đưa vào các tần số là bội số của tần số lưới điện. Các tần số sóng hài này phát ra nhiệt thay vì thực hiện công việc hữu ích và có thể gây trở ngại cho hoạt động của động cơ.

Để giải quyết tình trạng méo hài, các chuyên gia điện có thể sử dụng các máy phân tích chất lượng điện tiên tiến. Các máy phân tích này hài hòa các phép đo với các tiêu chuẩn chất lượng điện như IEEE 519, Tiêu chuẩn kiểm soát sóng hài trong các hệ thống điện, và cung cấp phân tích đạt/không đạt của các thành phần sóng hài. Méo hài tổng (THD) là một thước đo quan trọng để xác định liệu có cần phân tích thêm hay không. Sau khi đã nhận dạng các sóng hài, có hai phương pháp giảm thiểu chính:

1. Giảm thiểu thụ động: Cách này bao gồm việc sử dụng các bộ lọc để chặn các tần số sóng hài cụ thể. Các bộ lọc này nhắm vào và loại bỏ các sóng hài đã nhận dạng, do đó giảm thiểu tác động của chúng lên hệ thống.
2. Giảm thiểu chủ động: Các kỹ thuật giảm thiểu chủ động chống lại sóng hài theo thời gian thực. Các phương pháp này xử lý động các tần số sóng hài khi chúng xảy ra, cải thiện chất lượng điện năng và hiệu quả chung của hệ thống.

Kết luận

Phân tích chất lượng điện là một công cụ mạnh mẽ để nâng cao hiệu suất năng lượng và giảm chi phí vận hành tại các cơ sở công nghiệp và thương mại. Bằng cách nhận dạng và xử lý các vấn đề như tổn thất điện trở, sóng hài, mất cân bằng điện và hệ số công suất, các chuyên gia điện có thể giúp các cơ sở đạt những cải thiện đáng kể về hiệu suất năng lượng. Triển khai các chiến lược giảm thiểu phù hợp cho các vấn đề về chất lượng điện này không chỉ giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị và giảm thiểu các chi phí bổ sung.

Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường

Theo “ecmweb”, tháng 8/2024