Chất lượng điện năng và tầm quan trọng của nó

Chất lượng điện năng là tập hợp các đặc tính về điện bao gồm điện áp, dòng điện, công suất, tần số, sóng hài của lưới điện. Một nguồn điện có chất lượng tốt có dạng sóng hình sin chuẩn tại tần số 50Hz hoặc 60Hz mà không bị méo dạng hay xuất hiện các gai nhọn. Chất lượng điện năng kém sẽ làm cho các thiết bị điện bị lỗi, hoạt động chập chờn hoặc bị hỏng hoàn toàn. Hệ quả có thể gây ra các sự cố mất an toàn, cũng như tốn kém chi phí sửa chữa và thay thế.

Dùng thiết bị phân tích chất lượng điện năng để phát hiện các vấn đề về nguồn cấp điện cho các cần trục tại cảng biển

Cần trục CranesA là loại chuyên dùng cẩu hàng nặng để dịch chuyển tới vị trí mới trên mặt bằng cảng biển. Thiết bị hoạt động chính của một cần trục là động cơ điện để cuốn và nhả cáp. Các sự cố chính thường gặp đều liên quan tới vấn đề về chất lượng điện năng trong quá trình lên tải và hạ tải của cần trục. Vì thế là rất quan trọng để có thể phát hiện được các vấn đề điện trước khi gây ra các sự cố nghiêm trọng.

Các vấn đề về chất lượng điện năng sau đây ảnh hưởng đến hệ thống cần trục đã được phát hiện bởi các thiết bị phân tích chất lượng điện năng Hioki PW3198 và PQ3100.

1. Đo giá trị điện áp và dòng điện tức thời (bằng PW3198 hoặc PQ3100)

Hình 3 dưới đây là màn hình xem chi tiết các đặc tính điện áp và dòng điện đo được trong quá trình cẩu hàng của cần trục. Có thể thấy rằng giá trị điện áp và dòng điện tức thời tăng vọt (gai nhọn trên biểu đồ dạng sóng) khi cần trục nâng tải (loading).

2. Đo điện áp và dòng điện hiệu dụng (RMS) với PQ3100

Hình 4 dưới đây là biểu đồ xu hướng giá trị RMS của điện áp và dòng điện động cơ điện đo được bằng thiết bị phân tích chất lượng điện năng Hioki PQ3100 khi cần trục đang hoạt động. Hiện được tăng vọt giá trị RMS đột ngột của cả điện áp và dòng điện được phát hiện trong quá trình nâng tải (loading) và hạ tải (unloading). Việc xảy ra liên tục hiện tượng đó có thể làm giảm tuổi thọ của động cơ điện cần trục.

3. Đo kiểm tra sóng hài

Hình 5 là giao diện hiển thị kết quả đo sóng hài trên một kênh của động cơ điện khi cần trục đang hoạt động. Giá trị tổng biến dạng sóng hài điện áp (Uthd) tính được 19-20% là rất cao so với giá trị ngưỡng yêu cầu tối đa chỉ 5%. Giá trị Uthd cao là một trong những nguyên nhân tác động lên rơ-le bảo vệ gây ra sự cố sập nguồn.

Các hoạt động của cần trục là phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng điện năng. Các thiết bị Hioki Power Quality Analyzer PW3198 và PQ3100 hỗ trợ để phát hiện ra các vấn đề về chất lượng điện năng một cách chính xác để cho phép xử lý vấn đề một cách kịp thời và đúng đắn.

Tham khảo

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_power_quality
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Crane