Cách Giải Quyết Các Vấn Đề Về Chất Lượng Điện Trong Máy Biến áp Hệ Thống Điện

Biến áp và Giám sát Chất lượng Điện

Biến áp là thành phần cốt lõi của hệ thống điện. Việc giám sát chất lượng điện là cơ bản để đảm bảo an toàn cho biến áp, cải thiện hiệu quả hệ thống và giảm chi phí vận hành và bảo trì—ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy và hiệu suất của toàn bộ mạng lưới điện.

Tại sao cần thực hiện Kiểm tra Chất lượng Điện trên Biến áp?

• Đảm bảo Vận hành An toàn cho Biến áp
  Các vấn đề về chất lượng điện—như谐波、电压波动和负载不平衡等问题会导致过热、绝缘老化、效率降低，甚至提前失效。

• Xác định Ô nhiễm Harmonic và Ngăn chặn Quá tải
  Hệ thống điện hiện đại rộng rãi sử dụng các tải không tuyến tính (ví dụ: hệ thống UPS, thiết bị điện tử công suất, bộ nghịch lưu), tạo ra dòng điện harmonic. Điều này làm tăng tổn thất sắt và đồng trong biến áp. Khi Tổng Độ méo hài (THD) vượt quá 5%, biến áp đối mặt với nguy cơ quá tải đáng kể.

• Ngăn chặn Sự cố Thiết bị do Sóng điện Áp
  Các dao động điện áp thường xuyên hoặc nhấp nháy có thể làm mất ổn định biến áp và thiết bị hạ nguồn, dẫn đến lỗi hoạt động.

• Kiểm soát Bất cân xứng Tải để Tránh Quá nhiệt cục bộ
  Bất cân xứng tải ba pha gây ra dòng điện trung tính quá mức, dẫn đến quá nhiệt cục bộ, giảm hiệu quả và có thể gây hư hại biến áp.

• Đảm bảo An toàn Hệ thống nối đất và Ngăn chặn Vấn đề Điện áp N-G
  Thiết kế nối đất không đúng cách có thể dẫn đến điểm trung tính trôi, gây ra điện áp Trung tính-Đất (N-G) bất thường, làm gián đoạn hoạt động của biến áp và chức năng của thiết bị bảo vệ.

Cách Thực hiện Giám sát Chất lượng Điện Hệ thống trên Biến áp

Kiểm soát Harmonic và Ứng dụng Hệ số K

• Sử dụng Biến áp Hệ số K: Chọn hệ số K phù hợp (ví dụ: K-4, K-13, K-20) dựa trên đặc trưng harmonic của tải để tăng cường khả năng chịu đựng dòng điện harmonic của biến áp.

• Giới hạn THD (Tổng Độ méo hài): Duy trì THD dưới 5%, tuân thủ tiêu chuẩn IEEE 519.

• Cài đặt Thiết bị Lọc: Triển khai bộ lọc chủ động hoặc thụ động gần nguồn harmonic để giảm sự tiêm chích harmonic vào hệ thống.

Khống chế Méo dạng và Dao động Điện áp

• Sử dụng Thiết bị ổn định Điện áp: Sử dụng Bộ điều chỉnh điện áp tự động (AVR) hoặc Bộ phát Var tĩnh (SVG) để ổn định điện áp.

• Tối ưu hóa Lịch trình Tải: Tránh khởi động đồng thời các thiết bị công suất cao để giảm thiểu sụt điện áp.

• Triển khai Giám sát và Báo động: Triển khai hệ thống giám sát chất lượng điện để phát hiện và cảnh báo về các bất thường điện áp theo thời gian thực.

Giảm thiểu Bất cân xứng Tải

• Tối ưu hóa Phân phối Tải: Giữ cho các dòng điện ba pha cân bằng.

• Sử dụng Bộ cân bằng Tải: Tự động cân bằng tải trong các ứng dụng mà việc điều chỉnh thủ công không thực tế.

• Kiểm tra và Điều chỉnh Đều đặn: Sử dụng phân tích chất lượng điện để giám sát và sửa chữa mức độ bất cân xứng định kỳ.

Thực hành Nối đất Biến áp

• Thiết kế và Bảo dưỡng Hệ thống Nối đất Đúng cách

• Nối đất Trung tính: Trong Các hệ thống được tách riêng (SDS), điểm trung tính phải được nối đất đúng cách theo các tiêu chuẩn như NEC 250 để ngăn "đất nổi."

• Kiểm soát Điện áp N-G: Stabilize the neutral potential through proper grounding to minimize Neutral-to-Ground voltage.

• Đảm bảo Kháng nối đất Hợp quy: Đảm bảo kháng nối đất đáp ứng yêu cầu mã (ví dụ: ≤4Ω).

• Tránh Trộn lẫn Nối đất: Giữ tín hiệu nối đất và nguồn nối đất riêng biệt để giảm nhiễu.

• Kiểm tra Định kỳ: Sử dụng máy đo kháng nối đất để kiểm tra định kỳ tính toàn vẹn của hệ thống.

Quy mô Công suất với Hiệu chỉnh Hệ số Méo dạng

• Lưu ý đến Hệ số đỉnh (CF) và Hệ số giảm công suất Harmonic (HDF): Điều chỉnh công suất biến áp dựa trên đặc trưng tải thực tế.

• Tuân theo ANSI/IEEE C57.110: Áp dụng các hệ số giảm công suất của tiêu chuẩn để chọn công suất chính xác.

• Cung cấp Dư lượng Công suất: Dành 10–20% công suất dư trong thiết kế để phù hợp với tải tương lai và tác động của harmonic.