1.CÁC VẤN ĐỀ VỀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG

Chất lượng điện năng đang trở thành một vấn đề quan trọng trong hệ thống điện khi công nghiệp, tự động hóa và máy móc không ngừng gia tăng. Trong công nghiệp hiện nay sử dụng rất nhiều các bộ biến đổi điện tử công suất (VFD, Servo Drives,..) và các tải phi tuyến khác. Các tải này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng điện và chất lượng điện kém sẽ gây ra các vấn đề về kinh tế và kỹ thuật:

– Quá nhiệt thiết bị;

– Hiệu suất thấp;

– Tổn thất nhiệt;

– Giảm tuổi thọ của thiết bị;

– Sử dụng công suất phản kháng nhiều (bị phạt tiền, gây ra kích thước không cần thiết cho hệ thống thiết bị khác);

– Tổn thất nhiệt của hệ thống;

– Ngắt điện hệ thống.

Hiện tại, trên thế giới đã có các tiêu chuẩn và khuyến nghị về chất lượng điện năng như IEEE 519, G5/4 và EN 50160. Tiêu chuẩn này yêu cầu chất lượng điện phải luôn được duy trì trong phạm vi quy định.

 Hình 1: Ảnh hưởng của sóng hài / Lệch pha / mất cân bằng dòng điện

2.MES-iHybrid-actiVAR LÀ GÌ?

MES-iHybrid-actiVAR là bộ bù công suất lai thông minh. Kết hợp giữa hai công nghệ hiện có trong một giải pháp: Bù công suất phản kháng (Detuned Capacitor Bank) và lọc sóng hài tích cực (Active Harmonic Filter – iAHF).

3.CHỨC NĂNG

– Bộ lọc sóng hài tích cực MES-iAHF hoạt động như bộ điều khiển hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC) cho dàn tụ điện (Detuned Capacitor Bank) và sử dụng các bước tụ điện để bù hầu hết nhu cầu công suất phản kháng dạng điện dung.

– MES-iAHF bù những dao động nhỏ của công suất phản kháng đồng thời lọc các sóng hài cũng như cân bằng dòng điện tải.

4.ỨNG DỤNG

– Bệnh viện, sân bay, tòa nhà;

– Trung tâm thương mại, trung tâm dữ liệu;

– Nhà máy công nghiệp, nhà máy điện tử, dược, công nghiệp nặng (gang, thép, mỏ,…);

– Trạm điện phân phối,…

Hình 2: Hệ thống PFC truyền thống

Hình 3: MES-iHydrid-actiVAR

5.LỢI ÍCH ĐỐI VỚI KHÁCH HÀNG

So với hệ thống PFC truyền thống, MES-iHybrid-actiVAR giảm được sóng hài, giúp cân bằng tải và loại bỏ nhu cầu sử dụng các bước tụ điện khác nhau, điều này dẫn đến mật độ năng lượng cao hơn và giảm số lượng hoạt động chuyển mạch của các khóa đóng cắt. Ngoài ra, nó còn đảm bảo tuổi thọ của dàn tụ điện lâu hơn do không có dòng điện hài nào đi qua.

– Bộ lọc hoạt động không tác động tới bộ điều khiển PFC;

– Cho phép vận hành đồng thời hiệu chỉnh hệ số công suất và lọc sóng hài chủ động;

– Có khả năng lọc tập trung tại điểm tổng của nguồn cấp điện;

– Không cần thêm CT hoặc bộ điều khiển PFC;

– Không cần thực hiện các bước nhỏ không cần thiết đối với dàn tụ điện;

– Bù hiệu quả cao hơn so với các hệ thống bù truyền thống;

– Tối ưu hóa việc sử dụng dàn tụ điện.

Hình 4: Cấu trúc hệ thống thiết bị 

6.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Hệ thống MES-iHybrid-actiVAR được kết nối song song với các tải, trong đó hệ thống tụ bù sẽ cung cấp chức năng bù hệ số công suất phản kháng theo từng bước một. Trong khi đó, bộ lọc sóng hài tích cực sẽ đảm nhiệm vai trò bù tinh.

Bộ điều khiển sẽ điều khiển đóng cắt cho các dãy tụ bù và nhận dữ liệu đo từ máy biến áp hoặc các tải cần lọc (tùy vào chế độ cài đặt hoạt động). Hệ thống MES-iHybrid-actiVAR cùng lúc có thể lọc được sóng hài, bù công suất phản kháng và cân bằng dòng điện tải. Với chức năng này, hệ thống MES-iHybrid-actiVAR đã giải quyết được toàn bộ những vấn đề chính của chất lượng điện năng.

Hình 5: Cấu trúc MES-iHybrid-actiVAR

Hình 6: Nguyên lý và Đáp ứng của hệ thống khi có và không có MES-iHybrid-actiVAR

7.CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG

7.1. Chế độ hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC)

Cấu hình này dựa trên kiểu ứng dụng tụ bù truyền thống khi phần đo lường được thực hiện phía nguồn cung cấp điện và hệ thống có nhiều dạng tải khác nhau:

– Hệ thống kết nối theo dạng vòng kín;

– Loại chuyển mạch: Contactor hoặc Thyristor;

– Thời gian chuyển mạch: > 1s;

– Ứng dụng phù hợp cho các tải: Biến tần, bơm, chillers,…

 Hình 7: Chế độ PFC

7.2. Chế độ siêu nhanh (UF: Ultra – Fast)

Trong cấu hình này, MES-iHybrid-actiVAR được kết nối lọc tổng ngay gần tải (nguồn gây ra sóng hài) mang lại hiệu quả lọc và bù nhanh hơn, dễ kiểm soát các tải riêng lẻ:

– Hệ thống kết nối theo dạng vòng hở;

– Loại chuyển mạch: Thyristor;

– Thời gian chuyển mạch: < 20 s;

– Ứng dụng phù hợp cho các tải thay đổi nhanh và lặp lại: Cần cẩu, thang máy,….

 Hình 8 : Chế độ UF

8.MES-iHybrid-actiVAR: HMI VÀ PHẦN MỀM

Hệ thống MES-iHybrid-actiVAR sử dụng duy nhất một phần mềm và được trang bị một giao diện giám sát vận hành HMI để quản lý toàn bộ hệ thống bao gồm cả dàn tụ điện. Màn hình HMI đi kèm với các tính năng báo cáo và giám sát tiên tiến và thân thiện với người dùng, đa ngôn ngữ, hỗ trợ kết nối USB và cung cấp các thông báo lỗi dễ dàng cho người dùng đọc hiểu và quản lý.

Thông tin cơ bản của màn hình:

– Kích thước 7 inch, loại cảm ứng;

– Cung cấp thông tin bổ sung về trạng thái hệ thống;

– Có các bản ghi về xu hướng hoạt động;

– Giám sát từ xa TCP tiêu chuẩn;

– Có trình hướng dẫn vận hành;

– Có thể sử dụng 1 HMI cho 2 hệ MES-iHybrid-actiVAR khác nhau.

Hình 9: Giao diện màn hình HMI

Thông tin chi tiết sản phẩm tại:

https://meruspower.com/solutions/power-quality/merus-hpq-hybrid-power-quality/

https://www.lastone-cn.com/hyapf-active-power-filter-cabinet-hysvg-static-var-generator-cabinet-product/