Chất Lượng Điện Năng: Định Nghĩa, Phân Tích Và Giải Pháp Tối Ưu

Chất lượng điện năng là một tiêu chí quan trọng để đánh giá được hiệu suất hoạt động và tuổi thọ của một thiết bị/hệ thống điện. Trong bài viết này, hãy Giải Pháp Đo Kiểm tìm hiểu chi tiết từ định nghĩa, các chỉ tiêu đánh giá, các vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng điện, tiêu chuẩn và quy định tại Việt Nam, cũng như các giải pháp cải thiện và thiết bị đo chất lượng điện năng. Đây là những kiến thức quan trọng sẽ giúp bạn đáng kể trong quá trình làm việc và vận hành các hệ thống điện khác nhau.

Chất Lượng Điện Năng Là Gì?

Để hiểu rõ tất tần tật về chất lượng điện năng, trước tiên chúng ta hãy cùng tìm hiểu định nghĩa của chất lượng điện năng là gì? Chất lượng điện năng được xác định dựa trên tập hợp các đặc tính về điện áp, tần số và dạng sóng tại cũng một thời điểm của thiết bị hay hệ thống điện bằng phương pháp kỹ thuật. Việc xác định, phân tích và đánh giá chất lượng điện năng là một yêu cầu cơ bản nhưng không kém phần quan trọng trong các lĩnh vực liên quan đến điện-điện tử.

Cụ thể, việc đảm bảo chất lượng điện năng tốt sẽ giúp bất kỳ các thiết bị điện và hệ thống điện có thể hoạt động ổn đinh, hiệu quả và an toàn. Ngược lại, khi chất lượng điện kém sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động, gây ra nhiều sự cố và vấn đề quan trọng, từ đó làm giảm tuổi thọ và gây thiệt hại nặng về kinh kế, thậm chí là sức khỏe của con người.

Chính vì vậy, để đảm bảo chất lượng điện năng, trước tiên bạn cần phải hiểu rõ các tiêu chí để đánh giá chất lượng điện năng của một thiết bị hay hệ thống điện. Hãy cùng tìm hiểu ngay dưới đây:

Dựa Vào Đâu Để Đánh Giá Chất Lượng Điện Năng?

Hiện nay, để đánh giá chuẩn xác chất lượng điện năng, người ta sẽ tiến hành phân tích điện năng dựa trên các thông số điện quan trọng sau đây:

Điện áp (ổn định, dao động)

Điện áp là yếu tố quan trọng hàng đầu trong quá trình phân tích và đánh giá chất lượng điện năng. Để xác định một thiết bị hay hệ thống điện có đạt chất lượng điện năng hay không, trước hết chúng ta sẽ đi xác định điện áp trong mạch điện đang hoạt động ổn định hay dao động. Nếu điện áp hoạt động ổn định cho thấy thiết bị điện đang hoạt động đúng công suất và hiệu quả.

Ngược lại, nếu nhận thấy có sự dao động trong điện áp hoạt động bao gồm hiện tượng sụt áp hoặc quá áp, điều này có nghĩa là thiết bị đang có vấn đề về chất lượng điện hoặc gặp một sự cố nghiêm trọng nào đó. Thông thường, mức dao động điện áp cho phép của các thiết bị điện thông dụng thường không vượt quá ±5% và ±10% đối với các hệ thống điện lớn trong các nhà máy so với giá trị điện áp định danh.

Tần số (ổn định)

Tần số là số lần dao động của dòng điện xoay chiều trong mạch điện trong một giây. Tương tự như điện áp, tần số hoạt động ổn định sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và hiệu suất hoạt động của thiết bị và hệ thống điện. Tần số điện định danh của hệ thống điện Việt Nam dao động từ 50-60Hz. Trong điều kiện hoạt động ổn định, giá trị tần số thực tế sẽ dao động không vượt quá ±0.2Hz, ngược lại, sau sự cố điện, mạch điện chưa thể hoạt động ổn định trở lại thì mức độ dao động tần số có thể lên đến ±0.5Hz.

Khi tần số không ổn định sẽ gây ra các vấn đề về khả năng đồng bộ hóa, sai lệch tốc độ động cơ, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động, đặc biệt là các thiết bị có độ nhạy cao.

Dạng sóng (sin chuẩn)

Trong hệ thống điện xoay chiều lý tưởng, dòng điện và điện áp có dạng sóng hình sin thuần túy với các biên độ ổn định. Tuy nhiên, khi dạng sóng không giữ được hình sin nữa tức là đã bị méo do có thêm các thành phần sóng hài xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau. Điều này rất có thể làm suy giảm chất lượng điện năng, hư hỏng thiết bị, gây nhiễu tín hiệu, mất ổn định điều khiển và dẫn đến sai sót trong quá trình đo lường, kiểm tra và bảo trì thiết bị điện.

Hệ số công suất

Hệ số công suất là tỷ lệ giữa công suất thực và công suất biểu kiến, dao động trong phạm vi từ 0 đến 1 (100%). Hệ số công suất càng cao thì chứng tỏ rằng hiệu suất sử dụng điện năng càng tốt. Chính vì vậy, khi phân tích điện năng của các thiết bị và hệ thống điện người ta thường xem xét hệ số công suất.

Các yếu tố ảnh hưởng khác

Bên cạnh những tiêu chí quan trọng hàng đầu kể trên, việc phân tích và đánh giá chất lượng điện năng còn được cân nhắc dựa trên một số tiêu chí khác như thiết bị phi tuyến tính, tải không cân xứng và nhiễu điện từ,… Những yếu tố này đều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng điện năng, gây ra dao động điện áp, biến dạng sóng hài và mất cân bằng pha,… từ đó ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của các thiết bị điện. Chính vì vậy, để đảm bảo chất lượng điện xuyên suốt thì trong quá trình vận hành bạn cần chú ý đến các yếu tố này.

Các Vấn Đề Về Chất Lượng Điện Năng Và Ảnh Hưởng

Khi chất lượng điện năng kém sẽ làm xuất hiện nhiều vấn đề nghiêm trọng và ảnh hưởng tiêu cực đến độ chính xác và tuổi thọ của thiết bị/hệ thống điện trong quá trình sử dụng. Cụ thể, dưới đây là các vấn đề về chất lượng điện năng và ảnh hưởng của chúng:

• Sụt áp, quá áp: Sụt áp làm suy giảm hiệu suất hoạt động của thiết bị và quá áp có thể gây hư hỏng, thậm chí là cháy nổ khi điện áp quá cao.
• Nhiễu hài: Làm biến dạng sóng điện áp hoặc dòng điện, tăng lượng điện năng tiêu thụ, có thể gây ra quá nhiệt và làm giảm tuổi thọ của sản phẩm.
• Nhấp nháy điện: Khi chất lượng điện không ổn định, lúc tăng lúc giảm thì nguy cơ nhấp nháy điện là rất cao do sự dao động tạm thời của dòng điện. Điều này thường xuất hiện trong các thiết bị chiếu sáng và điện tử.
• Mất điện: Mất điện là sự cố nghiêm trọng nhất khi chất lượng điện năng không đảm bảo có thể do sự cố truyền tải hoặc phân phối điện. Vấn đề này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của các thiết bị và hệ thống điện mà còn gây ra những thiệt hại to lớn trong đời sống và sản xuất.

Tiêu Chuẩn Và Quy Định Về Chất Lượng Điện Năng Tại Việt Nam

Tại Việt Nam, để phân tích và công nhận chất lượng điện năng cho các thiết bị và hệ thống điện, người ta sẽ dựa vào hai tiêu chuẩn và quy định chính sau đây:

• Tiêu chuẩn IEEE 519-1992 (về sóng hài dòng & áp)
• Thông tư 39/2015/TT-BCT do Bộ Công Thương ban hành

Tiêu chuẩn IEEE 519-1992 về sóng hài dòng & áp

Tiêu chuẩn này được áp dụng để giới hạn mức sóng hài cho phép trong các hệ thống điện để đảm bảo chất lượng điện năng ổn định và không gây ảnh hưởng đến các thiết bị và mạng lưới điện công nghiệp. Cụ thể:

Thông tư 39 được bộ công thương ban hành

Theo thông tư này, tiêu chuẩn đánh giá chất lượng điện năng tại Việt Nam sẽ bao gồm các chi tiết sau đâu:

• Tần số: Tần số định danh là 50Hz (duy trì trong giới hạn 49Hz – 51Hz).
• Chất lượng điện áp: Phạm vi biến thiên điện áp bao gồm:
  • ±5% so với điện áp danh định đối với lưới trung và hạ áp.
  • ±10% đối với một số trường hợp đặc biệt.
• Hệ số công suất: Duy trì hệ số công suất ≥ 0.9.
• Cân bằng pha: ≤ 3% (110kV) hoặc 5% (trung và hạ áp).
• Sóng hài điện áp:
  • Tổng biến dạng sóng hài 3% (110kV) và 6.5% (Trung và hạ áp).
  • Biến dạng riêng lẻ 1.5% (110kV) và 3% (Trung và hạ áp).
• Nhấp nháy điện áp:
  • 110kV: Pst95% = 0,80 và Plt95% = 0,60
  • Trung áp: Pst95% = 1,00 và Plt95% = 0,80
  • Hạ áp: Pst95% = 1,00 và Plt95% = 0,80
• Chế độ nối đất:
  • 110kV: Nối đất trực tiếp.
  • 35kV: Trung tính cách ly hoặc nối đất qua trở kháng.
  • 15kV, 22kV: Nối đất trực tiếp hoặc nối đất lặp lại.
  • 6kV, 10kV: Trung tính cách ly.
  • <1000V: Nối đất trực tiếp (nối đất trung tính, nối đất lặp lại, nối đất trung tính kết hợp).
• Dòng ngắn mạch:

Các Giải Pháp Cải Thiện Chất Lượng Điện Năng Bạn Cần Biết

Việc cải thiện chất lượng điện năng là điều cần thiết để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của các thiết bị điện và cả hệ thống điện, đặc biệt là hệ thống cao áp. Tuy nhiên, có rất nhiều cách để cải thiện chất lượng điện hãy cùng Giải Pháp Đo Kiểm tìm hiểu chi tiết dưới đây:

Các giải pháp kỹ thuật

Dưới đây là các giải pháp kỹ thuật thường được sử dụng để cải thiện điện năng cho nhiều ứng dụng khác nhau:

• Bộ lọc nhiễu: Sử dụng bộ lọc nhiễu để ngăn chặn và giảm thiểu sóng hài, cũng như các tác nhân nhiễu điện từ khác đối với các thiết bị điện có độ nhạy cao.
• Bộ bù công suất phản kháng: Có tác dụng cải thiện hệ số công suất, hạn chế tình trạng quá tải trong các hệ thống điện lớn, từ đó nâng cao chất lượng điện năng trong quá trình sản xuất.
• Máy phát điện dự phòng: Cung cấp nguồn điện kịp thời trong trường hợp bị mất điện đột ngột, không làm gián đoán tiến độ công việc.

Giải pháp về mặt vận hành và quản lý

Bên cạnh việc nhờ cậy vào các thiết bị phụ trợ, việc vận hành và quản lý thiết bị/hệ thống điện đúng cách cũng góp phần rất đáng kể trong việc cải thiện & nâng cao chất lượng điện năng trong đời sống và sản xuất. Để đạt được mục tiêu đó, bạn cần thực hiện bảo trì định kỳ thiết bị điện và các thành phần quan trọng của hệ thống điện để đảm chúng hoạt động hiệu quả, ổn định và an toàn hơn. Không những thế, bạn cần phải biết cách quản lý và điều chỉnh phụ tải hợp lý để giảm thiểu tình trạng thay đổi đột ngột trong các hệ thống điện phức tạp.

Công nghệ mới

Ngày nay, dưới sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ mới đã giúp cho quá trình cải thiện chất lượng điện trở nên thuận tiện và hữu ích hơn. Một trong số đó là:

• Kết hợp nguồn điện tái tạo: Bao gồm năng lượng mặt trời và gió để giảm thiểu sự phụ thuộc và tối ưu hóa nguồn năng lượng ổn định cho các thời điểm khác nhau.
• Hệ thống lưu trữ năng lượng: Mang đến một nguồn năng lượng lớn, kịp thời trong những thời điểm cấp bách.

Các biện pháp phòng tránh

Bên cạnh đó, việc chủ động trong quá trình xây dựng và phòng tránh các tác nhân làm suy giảm chất lượng điện năng là điều không thể thiếu để xây dựng một hệ thống điện bền vững và giảm thiểu chi phí trong quá trình khắc phục khi có sự cố điện xảy ra. Trước hết, bạn cần thiết kế một hệ thống điện hợp lý để vừa đáp ứng nhu cầu sử dụng vừa giúp gia tăng khả năng chịu đựng dưới tác động của các sự cố điện. Bằng cách lắp đặt các thiết bị bảo vệ điện như cầu chì, aptomat , khởi đồng từ, rơle nhiệt,…

Thiết Bị Đo Và Kiểm Tra Chất Lượng Điện Năng

Để đánh giá đúng chất lượng điện năng của các thiết bị và hệ thống điện thì không thể thiếu sự hỗ trợ đắc lực của các thiết bị đo và kiểm tra chất lượng điện có độ tin cậy cao. Dưới đây là các thiết bị và máy móc chuyên dụng bạn có thể tham khảo

Đồng hồ đo điện đa năng

Đồng hồ đo điện đa năng đã quá nổi tiếng với công dụng có lường và kiểm tra chính xác, an toàn đa dạng các thông số điện khác nhau từ điện áp, dòng điện, tần số, công suất, điện trở, sóng hài,… Đồng hồ đo điện đa năng có nhiều loại sản phẩm khác nhau như ampe kìm, đồng hồ vạn năng, máy đo điện trở,… đến từ rất nhiều các thương hiệu uy tín khác nhau trên toàn Thế Giới như Hioki, Kyoritsu, Fluke, Uni-T,…

Mỗi dòng sản phẩm sẽ có những hạn mức đo lường riêng, tuy nhiên các sản phẩm này đều đáp ứng tốt các yêu cầu đo lường điện nhanh chóng, chính xác, tiện lợi nhờ có thiết kế nhỏ gọn và được trang bị công nghệ đo tiên tiến nhất. Chình vì thế, đồng hồ đo điện đa năng được mệnh danh là một trong những công cụ hỗ trợ đắc lực không thể thiếu trong các công việc liên quan đến đo lường và kiểm tra điện-điện tử.

Máy phân tích chất lượng điện năng

Máy phân tích chất lượng điện năng mà thiết bị chuyên dụng trong quá trình đo lường và phân tích chất lượng điện của các thiết bị và hệ thống điện. Các thiết bị này được trang bị nhiều chức năng và màn hình trực quan chi tiết để người sử dụng có thể dễ dàng nhận biết và đánh giá đúng tình trạng hoạt động của thiết bị cần kiểm tra thông quá nhiều thông số điện quan trọng kể trên.

Bên cạnh đó, một số dòng máy phân tích chất lượng điện hiện đại còn được tích hợp nhiều chức năng và công nghệ hiện đại giúp người dùng xác định nhanh chóng các vấn đề và đề xuất giải pháp cải thiện chất lượng điện tối ưu nhất.

Máy đo & phân tích chất lượng điện năng

Máy đo & phân tích chất lượng điện năng được xem là một trong những giải pháp toàn diện nhất dành cho các công việc và nghiên cứu liên quan đến chất lượng điện năng. Thiết bị này có thể được dùng để kiểm tra, giám sát và phân tích đồng thời nhiều thông số liên quan đến chất lượng điện trong các thiết bị và hệ thống điện khác nhau. Máy đo & phân tích chất lượng điện năng giúp phát hiện chính xác các vấn đề như:

• Mất cân bằng pha
• Sóng hài
• Sụt áp, quá áp, nhấp nháy điện áp
• Nhiễu điện
• Sai lệch tần số
• Sự kiện chạm đất, quá dòng, sự cố ngắn mạch…

Đặc biệt là các thiết bị đo và phân tích chất lượng điện cao cấp đến từ thương hiệu Hioki hàng đầu Nhật Bản, nổi tiếng với độ chính xác và độ tin cậy cao trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ đời sống xã hội đến hệ thống điện công nghiệp và năng lượng tái tạo,… Việc sử dụng các thiết bị này sẽ giúp đảm bảo hệ thống điện của các doanh nghiệp, nhà máy, trung tâm dữ liệu, toà nhà… hoạt động ổn định.

Thiết Bị Phân Tích Chất Lượng Điện Năng Hioki PQ3100-94

Liên hệ

Thiết Bị Phân Tích Chất Lượng Điện Năng Hioki PQ3100-92

Liên hệ

Thiết Bị Phân Tích Chất Lượng Điện Năng Hioki PQ3100-91

Liên hệ

Thiết Bị Đo Và Phân Tích Chất Lượng Điện Năng Hioki PQ3198-94

Liên hệ

Thiết Bị Đo Và Phân Tích Chất Lượng Điện Năng Hioki PQ3198-92

Liên hệ

Thiết Bị Đo Và Phân Tích Chất Lượng Điện Năng Hioki PQ3198

Liên hệ

Thiết Bị Phân Tích Chất Lượng Điện Năng Hioki PQ3100

Liên hệ

Bên cạnh đó, chúng còn giúp bạn phát hiện sớm các sự cố, từ đó lên kế hoạch bảo trì, khắc phục một cách an toàn tuyệt đối nhờ vào đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn điện cao. Tóm lại các thiết bị đo & phân tích chất lượng điện năng sẽ giúp bạn tiết kiệm điện năng, giảm tổn hao, và nâng cao chất lượng điện.

Trên đây là toàn bộ những thông tin liên quan đến chủ đề chất lượng điện năng từ những thông tin cơ bản đến các giải pháp giúp cải thiện chất lượng điện cũng như các các công cụ hỗ trợ đắc lực. Nếu bạn đang tìm kiếm một địa chỉ cung cấp các thiết bị đo và phân tích điện uy tín, đa dạng mẫu mã, hãy liên hệ ngay Giải Pháp Đo Kiểm để được hỗ trợ lựa chọn được sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng. Giải Pháp Đo Kiểm cam kết sẽ đồng hành cũng bạn trong hành trành cải thiện và nâng ao chất lượng điện!

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

CÔNG TY CỔ PHẦN GIẢI PHÁP ĐO KIỂM

• Địa chỉ: 1/5 Đường An Nhơn, Phường 17, Quận Gò Vấp, TP HCM
• Hotline: 0901.668.234
• Email: sales@giaiphapdokiem.vn
• Website: www.giaiphapdokiem.vn
• Facebook: https://www.facebook.com/giaiphapdokiem