Hotline VEC Energy:

TÌM HIỂU VỀ TIÊU CHUẨN IEC 61000-4-30 CLASS A

tiêu chuẩn chất lượng điện iec61000 4-30 class a

Tiêu chuẩn IEC 61000-4-30 xác định phương pháp đo lường, độ chính xác và tổng thời gian để xác định các thông số chất lượng điện trong 3 cấp hiệu suất để có được kết quả có thể lặp lại và so sánh được. Ngoài ra, IEC 62586-1 xác định EMC, yêu cầu an toàn và môi trường cho thiết bị phân tích chất lượng điện trong các điều kiện lắp đặt khác nhau và IEC 62586-2 xác định yêu cầu thử nghiệm và các yêu cầu tối thiểu để tuân thủ IEC 61000-4-30 cấp A.

Do vậy IEC 6100-4-30 đã chuẩn hóa các phương pháp đo lường và tạo ra khả năng so sánh trực tiếp kết quả từ các máy phân tích khác nhau. Từ đó giúp các kỹ sư điện có được thông số và kết quả đo phân tích tin cậy nhằm đưa ra các tư vấn, giải pháp phù hợp.

Tiêu chuẩn được cập nhật định kỳ khi ngành công nghiệp phát triển và có các yêu cầu mới. Kể từ khi được giới thiệu vào năm 2003, tiêu chuẩn đã được cập nhật nhiều lần và hiện đang ở Phiên bản thứ 3.

IEC 61000-4-30 định nghĩa 3 cấp hiệu suất như sau

1. Cấp A – phải tuân thủ hiệu suất và mức độ chính xác cao nhất để có được kết quả có thể lặp lại và so sánh được

2. Cấp S – mức độ chính xác ít nghiêm ngặt hơn. Máy phân tích chất lượng điện năng cấp S có thể được sử dụng cho các đo lường không yêu cầu đo lường đối chứng như khảo sát thống kê hay áp dụng hợp đồng.

3. Cấp B (lỗi thời) – Cấp này được giới thiệu tại phiên bản 1 và 2 của tiêu chuẩn để tránh làm cho có thể công cụ lỗi thời. Cấp B yêu cầu phương pháp đo lường và độ chính xác được xác định bởi nhà sản xuất trong bảng dữ liệu của thiết bị. Trong phiên bản 3, cấp này đã bị loại bỏ.

Các thông số được xác định trong tiêu chuẩn IEC 61000-4-30

  • Tần số nguồn điện
  • Điện áp nguồn
  • Nhấp nháy điện áp (tham chiếu IEC 61000-4-15)
  • Sụt áp và tăng áp ngắn hạn
  • Gián đoạn điện áp
  • Mất cân bằng điện áp
  • Hài điện áp (thanh chiếu IEC 61000-4-7)
  • Liên hài điện áp (tham chiếu IEC 61000-4-7)
  • Điện áp tín hiệu của nguồn điện chính
  • Sai lệch trên và dưới

Trong phiên bản 3 bổ sung tham số:

  • Biến đổi điện áp nhanh
  • Mức nhấp nháy cấp F1
  • Cường độ dòng điện
  • Mất cân bằng dòng điện
  • Hài dòng điện (tham chiếu IEC 61000-4-7)
  • Liên hài dòng điện (tham chiếu IEC 61000-4-7)
  • Ghi nhận đồng thời dòng điện cùng với điện áp trong các sự kiện

Ý nghĩa của tiêu chuẩn IEC 61000-4-30 Class A

Hiện nay, yêu cầu thiết bị hợp chuẩn IEC 61000-4-30 Class A ngày càng phổ biến cho các ứng dụng giám sát chất lượng điện. Tiêu chuẩn IEC 61000-4-30 là một tiêu chuẩn toàn diện xác định các phương pháp đo cho hầu hết các thông số chất lượng điện quan trọng. Cấp A với những yêu cầu khắt khe nhất, đảm bảo các thiết bị đo lường chất lượng điện với thông số, độ chính xác cao nhất. Do vậy thiết bị đo hợp chuẩn IEC 61000-4-30 đảm bảo sự đồng nhất và độ tin cậy trong các kết quả đo, nhờ đó các kỹ sư có thể theo dõi các bất thường trên hệ thống, phát hiện và tìm ra nguyên nhân gốc giúp cho việc khắc phục sự cố hay đề xuất giải pháp được chính xác và hiệu quả.

Thông tin đối tác Dranetz – Mỹ

Là công ty hàng đầu toàn cầu về thiết bị giám sát chất lượng điện năng, Dranetz là nhà sản xuất đầu tiên tuân thủ các yêu cầu của IEC 61000-4-30 Class A. Hầu hết các thiết bị giám sát PQ hiện tại của Dranetz, bao gồm cả dòng HDPQ Plus, hoàn toàn tuân thủ các yêu cầu của IEC 61000-4-30 Class A Edition 3 và sự tuân thủ đã được xác nhận theo tiêu chuẩn IEC 62586. Dòng HDPQ Plus cũng hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn IEEE mới nhất, bao gồm IEEE 519-2014 cho phép đo và lập báo cáo sóng hài.

 

Di động nguồn cho thuê – Xu thế mới trong lĩnh vực công nghiệp

mobility UPS

Trong các nhà máy sử dụng công nghệ cao như điện tử, bán dẫn, dược phẩm, các quá trình công nghiệp, các chủ đầu tư thường để dành nhiều thời gian và chi phí cho phần công nghệ của các dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên một yếu quyết định đến hoạt động hiệu quả, chính xác và tuổi thọ của các dây chuyền là chất lượng điện – nguồn đầu vào quan trọng nhất của dây chuyền sản xuât thường bị bỏ qua. Do đó sau khi đi vào hoạt động 1-2 năm những bất cập này mới nổi lên và thường khó xử lý ngay lập tức do giới hạn về không gian lắp đặt hoặc chờ đợi bên cung ứng điện cải thiện tình hình. Trong thực tế các bất ổn trên lưới điện chủ yếu gây ra bởi thời tiết cực đoan bao gồm sự biến đổi của khí hậu ngày càng khốc liệt khiến việc quá tải trên đường dây diễn ra thường xuyên hơn vào mùa Hè và các cơn mưa kèm giông, lốc đã trở thành thách thức chung cho bài toán đảm bảo chất lượng nguồn cung điện đối với hệ thống điện của ngay cả các nước tiên tiến được đầu tư bài bản như Nhật bản, Mỹ, Thụy Sỹ, Singapore. Những quốc gia mà tổng thời gian mất điện trung bình (SAIDI) trong cả 1 năm chỉ tính bằng vài chục phút.

Ở các tỉnh miền Bắc, các sự cố trên diễn ra phổ biến tập trung vào các tháng cao điểm từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm khiến các dây chuyền sản xuất bị dừng đột ngột dẫn đến hỏng sản phẩm, máy móc hoạt động sai tính năng hoặc mất hàng giờ khởi động lại dây chuyền làm giảm hiệu quả hoạt động đầu tư.

Giải pháp nào để giúp giải quyết vấn đề trên trong thời gian ngắn nhất nhằm giảm thiểu thiệt hại cho việc bảo vệ các phụ tải quan trọng có công suất hàng trăm đến cả nghìn kVA của mỗi nhà máy trong khi chi phí đầu tư ban đầu (CAPEX) và chi phí vận hành thay thế vật tư (OPEX) của các giải pháp trên thường khá lớn là bài toán đau đầu của lãnh đạo các doanh nghiệp.

Loại bỏ lo lắng về CAPEX cũng như OPEX trong khi vẫn nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất để tập trung vào những lĩnh vực chuyên môn mạnh nhất của mỗi doanh nghiệp là xu thế chung đang diễn ra mà các doanh nghiệp hàng đầu Việt nam như FPT, VINFAST hay như tại Nhật Bản TOYOTA cũng bắt đầu lập ra  thương hiệu KINTO đang triển khai cho khách hàng của mình..

M-UPSTM của công ty VEC ENERGY cũng được ra đời theo xu thế chung đó nhằm mang đến toàn bộ trải nghiệm tốt nhất cho khách hàng của mình với chi phí đầu tư ban đầu bằng không.

Bảo vệ phụ tải trung thế trước sự cố nháy điện, quá áp, mất điện thoáng qua

Sau một thời gian đi vào hoạt động, những vấn đề liên quan đến chất lượng nguồn điện mà các nhà máy hay gặp phải là các sự cố mất điện, quá áp và nháy điện thoáng qua khiến các phụ tải phía hạ thế cũng như trung thế phải dừng đột ngột, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của một vài dây chuyền thậm chí cả nhà máy. Các sự cố này phần lớn diễn ra trong thời gian rất ngắn từ một vài chu kỳ đến vài chục chu kỳ mà phần lớn không thể ghi nhận được trên các thiết bị theo dõi trên lưới điện thông thường khiến các nhà máy khó khăn trong việc tìm ra nguyên nhân cũng như giải pháp phù hợp.

Theo IEEE 1159, các sự cố này được xếp vào nhóm sự cố ngắn hạn với thời gian tác động từ 10 ms đến dưới 1 phút với biên độ điện áp từ 110% và thời gian từ vài mili giây đến dưới 1 phút cho sự cố quá áp, dưới 90% – 10% cho sự cố nháy điện và dưới 10% cho sự cố mất điện và xảy ra trên lưới điện ở bất kỳ quốc gia nào với các nguyên nhân khách quan từ thời tiết, tay nghề người vận hành, sự cố với thiết bị trên lưới và ảnh hưởng qua lại lẫn nhau giữa các nhà máy sử dụng chung ngăn lộ.

Trong nhiều năm qua, giải pháp bảo vệ các phụ tải trung thế trước các sự cố trên hầu như mới chỉ triển khai tại các nước phát triển trong các nhà máy sản xuất quy mô siêu lớn (Giga factory) hoặc có ảnh hưởng nghiêm trọng đến an toàn môi trường trong lĩnh vực hóa chất ở tất cả dải điện áp trung thế.

Tuy nhiên tại Việt nam trong một vài năm trở lại đây, các nhu cầu bảo vệ phụ tải từ phía trung thế cũng bắt đầu xuất hiện trong các nhà máy sử dụng công nghệ cao cho các phụ tải sử dụng lưới 6.6kV.

Các giải pháp cho vấn đề trên khá đa dạng, từ các giải pháp sử UPS trung thế sử dụng cấu trúc bộ chuyển đổi tĩnh cách ly tổng trở: ZISC – Impedance (Z) Isolated Static Converter cho đến hệ thống UPS sử dụng bánh đà kết hợp máy phát: Diesel Rotary Uninterruptile Power Supply hoặc MPC sử dụng các bộ chuyển đổi tốc độ cao (HSS- High Speed transfer Switch) với thời gian chuyển đổi chỉ từ 1.5ms với các sơ đồ nguyên lý như bên dưới:

Do thiết kế phức tạp cùng chi phí đầu tư ban đầu rất lớn, do đó việc chọn lựa công nghệ nào sẽ phụ thuộc rất nhiều vào dữ liệu chất lượng điện đầu vào của mỗi nhà máy trong một thời gian dài cũng như đặc tính làm việc của phụ tải. Ngoài ra các yếu tố khác cần xem xét đến khi đầu tư là chi phí tổn thất sản phẩm hoặc máy móc cho mỗi sự cố cũng như yếu tố ảnh hưởng đến môi trường trực tiếp hoặc gián tiếp gây ra bởi các sự cố trên.

Chất lượng điện: Lý thuyết và ứng dụng cơ bản

Trên thực tế, không tồn tại nguồn điện với chất lương hoàn hảo. Mất điện, sự cố thiết bị và quá tải là nhưng nguyên nhân phổ biến dẫn tới chất lượng điện suy giảm.

Để giảm thiểu nguy cơ tổn thất sản xuất và hư hỏng thiết bị điện, phân tích chất lượng điện được sử dụng để giám sát hệ thống tìm sự cố, tìm nguyên nhân và bắt đầu hành động khắc phục. Sau khi dữ liệu hệ thống được thu thập trong lĩnh vực này, một kỹ sư chất lượng điện sẽ tìm kiếm các sự kiện bất thường và xác định thiết bị điều hòa điện thích hợp hoặc các bước khác cần thiết để giải quyết vấn đề.

Điều kiện năng lượng lý tưởng

Yêu cầu đặt ra là nguồn điện cấp cho tải cần “sạch”, có nghĩa là dạng sóng điện áp và dòng điện không bị biến dạng và cân bằng nhau. Chất lượng điện thấp có thể làm tăng hóa đơn tiền điện và gây thiệt hại cho các thiết bị điện quan trọng, dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn và nguy cơ ngừng hoạt động cao hơn.

Một hệ thống điện ba pha “lý tưởng” có các đặc điểm sau:

  • Dòng điện và điện áp đồng pha. Hệ số công suất = 1.
  • Điện áp pha và dòng điện cách nhau chính xác 120 độ và tất cả đều bằng nhau. Không mất cân bằng.
  • Sóng hình sin điện áp và dòng điện không bị biến dạng hoặc gián đoạn.
  • Trở kháng nguồn bằng không, do đó các sự kiện ở tải không ảnh hưởng đến điện áp nguồn.
  • Tần số thực tế bằng tần số danh nghĩa. 

Không có hệ thống năng lượng nào là “lý tưởng” trong thế giới thực, nhưng việc hiểu những đặc điểm này có thể giúp xác định các đặc tính nguồn điện không lý tưởng của các hệ thống thực. Từ đó xây dựng nên dải thông số cho phép thiết bị hoạt động mà từ đó hệ thống điện và các thiết bị điện được thiết kế để có thể hoạt động trong thực tế.

Tại Việt Nam, các giới hạn cho phép đối với điện áp được xác định trong Thông tư 39/2015/TT-BCT. Giám sát chất lượng điện được sử dụng để đảm bảo rằng một hệ thống điện đang hoạt động trong giới hạn chấp nhận được và để nắm bắt biến dạng sóng và các bất thường khác có thể gây gián đoạn điện hoặc các hiện tượng hệ thống khác.