Điển hình thành công của Dự án Lọc và Bù điện áp cao 11kV cho Jiangxi Copper Zambia

Dự án Chất lượng Điện năng Mỏ Đồng Zambia đã được bàn giao thành công. Sau khi đưa vào vận hành, độ ổn định của lưới điện đã được cải thiện đáng kể với thời gian ngừng hoạt động của thiết bị cốt lõi bằng không, tạo ra tiêu chuẩn cho quản lý chất lượng điện năng trong khai thác mỏ ở Châu Phi.

01 Tổng quan Dự án

1.1 Bối cảnh Dự án

Là một doanh nghiệp phát triển tài nguyên đồng quan trọng tại Châu Phi, Jiangxi Copper Zambia từ lâu đã phải đối mặt với những thách thức về chất lượng điện năng do các thiết bị hạng nặng công suất lớn gây ra.

Các thiết bị sản xuất cốt lõi, như máy nghiền, máy nghiền bi và băng tải, đưa một lượng lớn sóng hài đặc trưng bậc 5, bậc 7 và bậc 11 vào lưới điện. Điều này xảy ra trong quá trình khởi động-dừng và vận hành dưới các điều kiện làm việc thay đổi.

Hậu quả là lưới điện phải chịu tỷ lệ méo điện áp thanh cái cao liên tục và hệ số công suất thấp trong thời gian dài.

Vấn đề này dẫn đến một số tác động tiêu cực:

• Làm tăng đáng kể tổn thất công suất phản kháng trên đường dây và máy biến áp.
• Thường xuyên gây ra hiện tượng vận hành sai của bảo vệ rơ le.
• Dẫn đến hỏng hóc các thiết bị đo lường chính xác và thậm chí gián đoạn sản xuất cục bộ.

Cuối cùng, những vấn đề này ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả vận hành liên tục của mỏ và tuổi thọ thiết bị.

Để giải quyết điểm nghẽn này và thực hiện mục tiêu phát triển "Sản xuất Xanh, Cung cấp Điện Hiệu quả", Jiangxi Copper Zambia đã khởi động dự án nâng cấp và cải tạo mạng lưới phân phối điện vào năm 2024. Dự án giới thiệu Thiết bị Lọc và Bù công suất RW Energy 11kV.

Được phát triển tùy chỉnh dựa trên đặc tính phụ tải thực tế của mỏ, giải pháp này lọc chính xác các sóng hài đặc trưng và theo dõi động nhu cầu công suất phản kháng của lưới điện. Giải pháp mang lại ba lợi ích cốt lõi cho lưới điện:

• Giảm thiểu sóng hài chính xác để loại bỏ nhiễu sóng hài đặc trưng
• Ổn định điện áp lưới điện hiệu quả để giảm thiểu rủi ro dao động điện áp
• Bảo tồn năng lượng tối ưu và giảm tiêu thụ bằng cách cải thiện hệ số công suất

Giải pháp cung cấp hỗ trợ điện năng vững chắc cho sản xuất ổn định và gia tăng của mỏ, cũng như vận hành thiết bị đáng tin cậy trong chu kỳ dài.

1.2 Thông số Kỹ thuật

02 Sản xuất và Lắp ráp Sản phẩm

Thiết bị Lọc và Bù Cao áp 11kV dòng RWTBBL tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn liên quan, bao gồm IEC 60871, IEC 60076, GB/T 30841.

Quy trình sản xuất cốt lõi tuân theo một trình tự nghiêm ngặt và chuẩn hóa nhằm đảm bảo lọc sóng hài chính xác và bù ổn định, với các bước như sau:

• Sàng lọc Linh kiện
• Lắp ráp Mô-đun
• Kết nối Điện
• Chạy thử và Hiệu chuẩn

Thiết bị được thiết kế với ba điểm nhấn kỹ thuật cốt lõi để thích ứng với điều kiện làm việc phức tạp trong khai thác mỏ:

• Mở rộng mô-đun để tăng công suất trong tương lai
• Bảo vệ dự phòng để tránh lỗi điểm đơn
• Đóng cắt phối hợp nhiều nhánh để bù chính xác

Các bước sản xuất cụ thể được trình bày chi tiết dưới đây.

2.1 Sàng lọc và Tiền xử lý Linh kiện

Phù hợp với yêu cầu điện áp 11kV và công suất 2000/1000/750kvar của dự án, các linh kiện cốt lõi (tụ điện lọc, cuộn kháng, bộ điều khiển thông minh, thiết bị đóng cắt) trải qua quá trình sàng lọc chất lượng nghiêm ngặt, với sai số độ chính xác được kiểm soát chặt chẽ nhằm đảm bảo hiệu suất nhất quán của tất cả các bộ phận.

Sàng lọc Linh kiện Cốt lõi và Xử lý Chống ăn mòn tại Hiện trường

2.2 Tiền xử lý Môi trường và Thiết kế Dự phòng

Các linh kiện đạt chuẩn được xử lý qua quy trình làm sạch và chống ăn mòn chuyên nghiệp, với thiết kế bịt kín chống bụi và chống rung được tăng cường cho kịch bản khai thác mỏ. Các mô-đun bảo vệ dự phòng được cấu hình cho các linh kiện cốt lõi quan trọng nhằm tránh tác động của lỗi điểm đơn đến hoạt động tổng thể của thiết bị.

2.3 Lắp ráp và Cố định Mô-đun

Thiết bị áp dụng thiết kế phân vùng mô-đun khoa học, với các nhánh lọc được lắp ráp độc lập theo nhóm để hiện thực hóa vận hành và bảo trì độc lập cho từng nhánh. Các cấu hình kết cấu và chức năng chính như sau:

• Các linh kiện nguồn cốt lõi (tụ điện, cuộn kháng) được cố định chắc chắn trên khung tủ để đảm bảo ổn định cơ khí
• Các linh kiện điều khiển được lắp đặt tập trung trên bảng vận hành để thuận tiện cho việc vận hành và điều chỉnh thông số tại hiện trường
• Các giao diện mở rộng tiêu chuẩn được dự phòng giữa các mô-đun để hỗ trợ nhu cầu mở rộng thiết bị trong tương lai khi mỏ tăng công suất
• Cấu trúc tản nhiệt và thông gió chuyên dụng được cấu hình để thích ứng với môi trường vận hành nhiệt độ cao và độ ẩm cao của mỏ

Kết nối Điện và Thử nghiệm Cách điện Thiết bị tại Hiện trường

2.4 Chạy thử và Hiệu chuẩn Thông số

Bộ điều khiển thông minh được kích hoạt. Điều kiện làm việc sóng hài của mỏ được mô phỏng để hiệu chuẩn độ chính xác lấy mẫu và ngưỡng đóng cắt. Chiến lược điều khiển đóng cắt phối hợp nhiều nhánh của các nhánh lọc được gỡ lỗi. Điều này đảm bảo độ chính xác bù và ổn định lưới điện. Các chức năng bảo vệ như quá áp, thấp áp, quá dòng và quá giới hạn sóng hài đều được xác minh.

Chạy thử và Hiệu chuẩn Thiết bị Lọc và Bù Cao áp tại Hiện trường

03 Thử nghiệm và Kiểm tra

Một loạt các thử nghiệm toàn diện đã được tiến hành để xác minh hiệu suất tổng thể và khả năng thích ứng môi trường của thiết bị, với các tiêu chí thử nghiệm rõ ràng và kết quả thử nghiệm được định lượng cho từng hạng mục.

3.1 Thử nghiệm Tăng nhiệt

Độ tăng nhiệt của các linh kiện cốt lõi (tụ điện, cuộn kháng, thanh cái) trong điều kiện làm việc định mức được kiểm soát nghiêm ngặt để không vượt quá giá trị giới hạn tiêu chuẩn IEC 60871 (≤65K đối với các bộ phận kim loại). Điều này xác minh khả năng tản nhiệt tuyệt vời và ổn định nhiệt của thiết bị cho hoạt động liên tục dài hạn, đồng thời thích ứng hoàn toàn với nhu cầu sản xuất liên tục 24/7 của mỏ.

3.2 Thử nghiệm Khả năng Thích ứng Môi trường

Các thử nghiệm bao gồm thử nghiệm nhiệt độ cao và thấp, nhiệt ẩm, chống bụi và chống thấm nước được tiến hành để mô phỏng môi trường khí hậu nhiệt độ cao, độ ẩm cao và nhiều bụi của mỏ. Thiết bị hoạt động ổn định trong tất cả các môi trường thử nghiệm, đáp ứng các yêu cầu cấp bảo vệ IP65 (ngoài trời) và IP54 (trong nhà) mà không bị suy giảm hiệu suất nào. Điều này xác minh tính ổn định hoạt động mạnh mẽ của thiết bị trong các điều kiện làm việc khắc nghiệt.

3.3 Thử nghiệm Tương thích Điện từ (EMC)

Thử nghiệm được thực hiện theo các tiêu chuẩn tương thích điện từ IEC 61000 để xác minh khả năng chống nhiễu điện từ cao của thiết bị. Thiết bị ngăn chặn hiệu quả các sự cố bộ điều khiển do sóng hài lưới điện và nhiễu điện từ bên ngoài gây ra, đồng thời đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và liên tục của các chức năng lọc và bù trong môi trường điện từ phức tạp của mỏ.

3.4 Thử nghiệm Khả năng chịu đựng sóng hài và Lọc

Thiết bị hoạt động ổn định trong môi trường giàu sóng hài (tỷ lệ méo sóng hài toàn phần lên đến 15%) mà không có bất kỳ hư hỏng linh kiện hay bất thường hiệu suất nào, và có thể lọc chính xác các dòng điện sóng hài bậc 5, bậc 7 và bậc 11 mục tiêu với hiệu suất lọc trên 95%. Điều này xác minh hiệu quả quản lý xuất sắc của nhánh lọc và hoàn toàn thích ứng với kịch bản sóng hài nghiêm trọng của khu vực mỏ.

Thử nghiệm Khả năng chịu đựng sóng hài và Lọc tại hiện trường của Thiết bị

04 Đóng gói và Vận chuyển

Để giải quyết rủi ro rung động trong quá trình vận tải đường bộ qua hàng ngàn km điều kiện đường xá khắc nghiệt tại các khu mỏ châu Phi, các thiết kế đóng gói đặc biệt được áp dụng.

Đế thiết bị sử dụng thép hộp dày. Các cuộn kháng lọc và tụ điện áp dụng cấu trúc hỗ trợ linh hoạt ba chiều. Các thiết kế này đảm bảo không xảy ra hiện tượng lỏng lẻo hoặc biến dạng kết cấu trong quá trình vận chuyển đường dài xóc nảy tại các khu mỏ Zambia. Chúng chống chịu hiệu quả các va đập và xung kích liên tục.

Toàn bộ thiết bị áp dụng đóng gói hạng nặng dành riêng cho xuất khẩu. Loại đóng gói này có khả năng chống ẩm, chống sốc và chống bụi. Các linh kiện điện cốt lõi được bảo vệ chống ẩm hai lớp kín.

Bên ngoài tủ được trang bị thùng gỗ đóng gói gia cố và làm dày. Bên trong được chèn đầy các vật liệu đệm mật độ cao. Điều này chống chịu toàn diện các rung động mạnh, xói mòn bụi và hư hỏng do va chạm gây ra bởi vận chuyển đường biển và đường bộ tại các khu mỏ Zambia.

Các phụ tùng được đóng gói kín riêng biệt và vận chuyển cùng hàng hóa. Tất cả thiết bị và phụ kiện được đánh dấu rõ ràng với thông tin dự án, nhận dạng vận chuyển và số lắp đặt. Điều này đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc toàn trình. Nó đảm bảo thiết bị được giao đến công trường dự án của Giang Tây Đồng Zambia tại châu Phi trong tình trạng tốt và đúng tiến độ, phù hợp với các mốc tiến độ dự án.

Đóng gói tùy chỉnh tại hiện trường cho Thiết bị dành riêng cho xuất khẩu

05 Triển khai và Tổng kết tại hiện trường

Căn cứ vào điều kiện thực tế tại mỏ, RW Energy đã xây dựng kế hoạch triển khai phù hợp và điều động đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp để cung cấp dịch vụ toàn trình tại hiện trường, đảm bảo hoàn thành suôn sẻ việc lắp đặt, chạy thử và bàn giao thiết bị.

5.1 Lắp đặt và Triển khai tại hiện trường

RW Energy đã điều động đội ngũ kỹ thuật chuyên nghiệp đến công trường dự án của Giang Tây Đồng Zambia để cung cấp dịch vụ lắp đặt và chạy thử toàn trình. Nội dung công việc cụ thể tại hiện trường như sau:

• Hướng dẫn chủ đầu tư hoàn thành thi công móng thiết bị và lắp đặt hệ thống tiếp địa, đồng thời lắp đặt hàng rào mạ kẽm nhúng nóng hỗ trợ để đảm bảo an toàn bảo vệ tại hiện trường.
• Hoàn thành việc cẩu, định vị và cố định tủ thiết bị lọc và bù cùng cụm cuộn kháng để đảm bảo độ phẳng và ổn định cơ khí của thiết bị, thích ứng với môi trường nhà máy mỏ.
• Tiến hành đi dây và thử nghiệm cách điện của cáp cao thế và cáp điều khiển, xác minh độ tin cậy của tiếp địa, và hoàn thành kết nối điện giữa các nhánh lọc và tủ.
• Tiến hành chạy thử cấp nguồn tại hiện trường, cấu hình thông số bộ điều khiển, và xác minh logic đóng cắt, chức năng bù công suất phản kháng và các logic bảo vệ khác nhau của các nhánh lọc sóng hài bậc 5, bậc 7 và bậc 11.
• Tiến hành đào tạo vận hành cho nhân viên vận hành và bảo trì địa phương, bàn giao sổ tay vận hành và bảo trì, bản vẽ đi dây và tài liệu kỹ thuật, đồng thời thiết lập năng lực vận hành và bảo trì tại chỗ.

5.2 Phản hồi Vận hành

Sau khi thiết bị được đưa vào vận hành, các phép đo thực tế tại hiện trường và thử nghiệm của bên thứ ba (do Cục Tiêu chuẩn Zambia (ZABS) thực hiện) cho thấy thiết bị hoạt động ổn định và không có bất kỳ sự cố ngừng máy nào. Cuộc thử nghiệm được tiến hành tại Điểm nối chung (PCC) của thanh cái 11kV trong mỏ, với chu kỳ thử nghiệm liên tục 72 giờ, tập trung vào việc phát hiện tổng độ méo hài điện áp (THD). Tất cả các chỉ số thử nghiệm đều đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn chất lượng điện năng IEEE 519-2014 và GB/T 14549-2018.

Bảng sau đây trình bày sự so sánh các chỉ số chất lượng điện năng cốt lõi trước và sau khi chạy thử:

Dự án đã vượt qua nghiệm thu chính thức của Jiangxi Copper Zambia và cục cung cấp điện địa phương, với tất cả các chỉ số bàn giao đều đáp ứng hoặc vượt quá yêu cầu thiết kế của dự án. Phản hồi của khách hàng cho biết: "Thiết bị lọc và bù cao áp từ RW Energy đã giải quyết hoàn toàn các vấn đề về sóng hài lưới điện quá mức, dao động điện áp và tổn thất công suất phản kháng cao trong khu vực khai thác. Đội ngũ kỹ thuật nước ngoài cung cấp dịch vụ chuyên nghiệp và hiệu quả, mang lại đảm bảo nguồn điện vững chắc cho hoạt động sản xuất liên tục của mỏ đồng."

Kết quả nghiệm thu dự án này và sự công nhận cao của khách hàng đã khẳng định đầy đủ năng lực kỹ thuật mạnh mẽ và khả năng dịch vụ chuyên nghiệp của RW Energy trong lĩnh vực quản lý chất lượng điện năng cho khai thác mỏ ở nước ngoài tại châu Phi. Dự án cung cấp giải pháp lọc và bù đáng tin cậy cho thị trường khai thác mỏ châu Phi.

Thiết bị Lọc và Bù Cao áp Hoạt động Ổn định tại Công trường Dự án Jiangxi Copper Zambia

06 Dịch vụ Ủy thác Vận hành và Bảo trì Toàn bộ Vòng đời

Dịch vụ áp dụng mô hình quản lý ủy thác toàn quy trình với trách nhiệm nhân sự chuyên trách, kiểm soát toàn quy trình, dữ liệu có thể truy xuất và quản lý vòng kín, bao gồm các mô-đun dịch vụ chính sau:

• Lựa chọn mô hình chuyên nghiệp và đánh giá khả năng thích ứng tại hiện trường trước khi lắp đặt thiết bị
• Lắp đặt và chạy thử tại hiện trường với hỗ trợ kỹ thuật trọn gói
• Vận hành từ xa xuyên biên giới 24/7 và giám sát sự cố theo thời gian thực
• Kiểm tra tại hiện trường và bảo trì phòng ngừa định kỳ hàng quý
• Bảo trì và sửa chữa chuyên nghiệp cho các điều kiện bất thường của thiết bị
• Phản ứng nhanh với sự cố khẩn cấp ở nước ngoài và sửa chữa khẩn cấp tại hiện trường
• Đánh giá tình trạng thiết bị và quản lý vòng đời định kỳ
• Hướng dẫn chuyên nghiệp về việc tháo dỡ và thanh lý thiết bị

Một kế hoạch vận hành và bảo trì tùy chỉnh được xây dựng cho môi trường hoạt động có nhiệt độ cao, độ ẩm cao và nhiều bụi của các mỏ tại Zambia, với các dịch vụ hỗ trợ có mục tiêu sau:

• Thành lập kho phụ tùng ở nước ngoài tại Tỉnh Copperbelt, Zambia để cung cấp nhanh chóng phụ tùng thay thế
• Tiến hành đào tạo lại hệ thống hàng năm cho nhân viên vận hành và bảo trì địa phương nhằm nâng cao năng lực chuyên môn

Dịch vụ đảm bảo toàn diện việc vận hành an toàn và ổn định của thiết bị trong các điều kiện làm việc phức tạp. Dịch vụ kéo dài tuổi thọ thiết bị, giảm chi phí vận hành và bảo trì xuyên biên giới của mỏ, đồng thời cung cấp cho người dùng các dịch vụ hỗ trợ nguồn điện đáng tin cậy, hiệu quả và không lo lắng.

Nếu quý khách cần nhận bản vẽ, thông số kỹ thuật sản phẩm, sổ tay lựa chọn, hướng dẫn lắp đặt và các tài liệu khác, vui lòng liên hệ với chúng tôi để trao đổi thêm. Chúng tôi sẽ cung cấp cho quý khách các giải pháp tùy chỉnh và dịch vụ phản hồi hiệu quả!