English
Trong vận hành nhà máy và tòa nhà, bạn có bao giờ gặp phải tình trạng: Động cơ bị nóng bất thường dù không quá tải? Các bo mạch điện tử (PLC, Inverter) bị lỗi hoặc reset không rõ nguyên nhân? Hay hóa đơn tiền điện tăng vọt do bị phạt công suất phản kháng? Tất cả những vấn đề này đều trỏ về một nguyên nhân gốc rễ: Chất lượng điện năng kém.
Cũng giống như bác sĩ cần xét nghiệm máu để chẩn đoán bệnh, kỹ sư điện cần Phân tích chất lượng điện năng (Power Quality Analysis – PQA) để “bắt mạch” sức khỏe của hệ thống điện. Bài viết này từ KTH Electric sẽ giúp bạn hiểu rõ các chỉ số quan trọng, tác hại của sóng hài và quy trình đo đạc chuẩn xác nhất.
Phân Tích Chất Lượng Điện Năng Là Gì?
Phân tích chất lượng điện năng (PQA) là quá trình sử dụng các thiết bị đo chuyên dụng (Power Analyzer) để giám sát, ghi lại và đánh giá các thông số điện (Điện áp, Dòng điện, Tần số, Sóng hài, Công suất…) so với các tiêu chuẩn kỹ thuật (như Thông tư 39/2015/TT-BCT hoặc IEEE 519). Mục đích là phát hiện các bất thường gây ảnh hưởng đến độ bền thiết bị và hiệu quả năng lượng.
Điện năng không chỉ cần “có” (liên tục) mà còn cần “sạch” (chất lượng). Một nguồn điện “bẩn” chứa nhiều nhiễu và biến động sẽ âm thầm phá hủy dây chuyền sản xuất của bạn. (Tìm hiểu thêm về: Điện năng tiêu thụ là gì).
5 “Kẻ Thù” Của Chất Lượng Điện Năng Cần Phân Tích
Khi thực hiện dịch vụ thí nghiệm điện cho khách hàng, KTH Electric thường tập trung vào 5 vấn đề cốt tử sau:
Sóng Hài (Harmonics) – Kẻ Phá Hoại Thầm Lặng
Đây là vấn đề phổ biến nhất trong các nhà máy hiện đại sử dụng nhiều Biến tần (Inverter), đèn LED, lò hồ quang.
- Hiện tượng: Dạng sóng điện áp/dòng điện bị méo mó, không còn hình sin chuẩn.
- Hậu quả: Gây nóng quá mức cho máy biến áp và dây dẫn (dù tải thấp), nổ tụ bù, gây nhiễu loạn hệ thống điều khiển.
- Giải pháp: Lắp đặt cuộn kháng hoặc Bộ lọc sóng hài chủ động (AHF).
Hệ Số Công Suất Thấp (Low Power Factor)
Liên quan trực tiếp đến túi tiền của doanh nghiệp.
- Hiện tượng: Hệ số Cos Phi (
) < 0.9. - Hậu quả: Bị điện lực phạt tiền mua công suất phản kháng, sụt áp trên đường dây, giảm khả năng truyền tải.
- Giải pháp: Lắp đặt và bảo trì hệ thống Tụ bù. (Xem thêm: Hệ số công suất là gì).
Dao Động Điện Áp (Voltage Sag/Swell)
Là hiện tượng điện áp tăng hoặc giảm đột ngột trong thời gian ngắn. (Tìm hiểu về Điện áp là gì).
- Sụt áp (Sag): Thường do khởi động động cơ lớn. Gây tắt máy, reset hệ thống điều khiển, nhấp nháy đèn.
- Quá áp (Swell): Do sét lan truyền hoặc thao tác đóng cắt tụ bù. Gây đánh thủng cách điện, cháy bo mạch.
Mất Cân Bằng Pha (Unbalance)
Xảy ra khi tải 1 pha phân bố không đều trên hệ thống 3 pha.
- Hậu quả: Gây dòng điện lớn trên dây trung tính (có thể gây cháy dây N), làm nóng và rung động cơ 3 pha, giảm hiệu suất máy biến áp. (Tham khảo: Tại sao dây trung tính bị nóng? và hiện tượng mất dây trung tính nguy hiểm).
Quy Trình Đo Đạc & Phân Tích Chất Lượng Điện (PQA)
Quy trình 4 bước: (1) Khảo sát hiện trạng & Lên phương án -> (2) Lắp đặt thiết bị đo (Hioki/Fluke) ghi dữ liệu liên tục (thường từ 1-7 ngày) -> (3) Phân tích dữ liệu bằng phần mềm chuyên dụng -> (4) Lập báo cáo & Đề xuất giải pháp khắc phục (Lọc hài, bù công suất, cân pha).
Để có kết quả chính xác, KTH Electric sử dụng các thiết bị phân tích hiện đại như Hioki PW3198 hoặc Fluke 435-II, tuân thủ quy trình nghiêm ngặt:
- Kết nối thiết bị: Kẹp kìm dòng và kẹp cá sấu điện áp vào các điểm đo (thường là tại tủ điện tổng MSB hoặc đầu cực thiết bị nghi ngờ gây nhiễu).
- Cài đặt tham số: Thiết lập chu kỳ ghi (ví dụ 10 phút/lần), ngưỡng bắt sự kiện (Event trigger) để bắt được các xung gai sét hoặc sụt áp cực nhanh.
- Thu thập dữ liệu (Logging): Thiết bị sẽ tự động ghi lại biểu đồ phụ tải, biểu đồ sóng hài, và các sự kiện bất thường trong suốt quá trình hoạt động của nhà máy. (Xem thêm về giải pháp giám sát năng lượng PME).
- Phân tích & Báo cáo: Kỹ sư sử dụng phần mềm để trích xuất dữ liệu, so sánh với tiêu chuẩn IEEE 519 hoặc Thông tư 39 để kết luận chất lượng điện “Đạt” hay “Không Đạt”.
Hệ thống điện của bạn đang gặp sự cố lạ?
Thiết bị hỏng không rõ nguyên nhân? Tiền điện bị phạt? Đừng đoán mò.
Liên hệ KTH Electric: 0968.27.11.99 để được đo đạc và “bắt bệnh” hệ thống điện chính xác nhất.
Giải Pháp Cải Thiện Chất Lượng Điện Năng
Sau khi có báo cáo phân tích, tùy vào “bệnh” mà chúng ta có thuốc chữa tương ứng:
- Xử lý sóng hài:
- Lắp Cuộn kháng AC/DC cho biến tần (giải pháp kinh tế).
- Lắp bộ lọc sóng hài chủ động (Active Harmonic Filter) tại tủ tổng (giải pháp triệt để nhất). (Tham khảo: Lọc sóng hài cho tụ bù).
- Xử lý hệ số công suất thấp: Bảo trì, thay thế các tụ bù hỏng, hoặc nâng cấp lên hệ thống tụ bù thông minh có cuộn kháng chặn hài. (Xem: Cách chọn cuộn kháng tụ bù).
- Xử lý sụt áp/mất điện: Lắp đặt bộ lưu điện (UPS) online cho các tải quan trọng hoặc bộ ổn áp công suất lớn.
Câu Hỏi Thường Gặp (FAQs)
Khi nào cần đo chất lượng điện năng?
Bạn nên đo khi: (1) Nghiệm thu nhà máy mới; (2) Lắp đặt thêm nhiều biến tần/tải phi tuyến; (3) Thường xuyên bị nổ tụ bù hoặc hỏng bo mạch điều khiển; (4) Bị điện lực phạt tiền công suất phản kháng.
Chi phí phân tích chất lượng điện năng là bao nhiêu?
Chi phí phụ thuộc vào số lượng điểm đo, thời gian đo (1 ngày hay 1 tuần) và mức độ chi tiết của báo cáo. Tuy nhiên, chi phí này rất nhỏ so với thiệt hại do dừng máy hoặc hỏng thiết bị gây ra.
THD (Total Harmonic Distortion) là gì? Bao nhiêu là an toàn?
THD là tổng độ méo dạng sóng hài. Theo Thông tư 39/2015/TT-BCT, giới hạn tổng biến dạng sóng hài điện áp (THDu) tại điểm đấu nối không được vượt quá 6.5% (với cấp điện áp trung áp) và 8% (với hạ áp). Nếu vượt quá, bạn buộc phải lắp bộ lọc hài.
Ông Đỗ Tấn Tuấn là người trực tiếp phụ trách toàn bộ nội dung trên website kth-electric.com. Các bài viết được xây dựng từ nguồn kiến thức chuyên sâu, kết hợp giữa tài liệu tham khảo uy tín (có trích dẫn cụ thể) và kinh nghiệm thực tiễn dày dặn của ông. Vì vậy, bạn đọc có thể hoàn toàn tin tưởng vào tính chính xác và độ tin cậy của thông tin, đảm bảo mỗi nội dung chia sẻ đều mang lại giá trị tham khảo hữu ích và đáng tin cậy.