Biến tần và tiềm năng ứng dụng trong điều khiển hệ thống quạt gió của Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn

Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài viết Biến tần và tiềm năng ứng dụng trong điều khiển hệ thống quạt gió của Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn dưới đây để nắm bắt được những nội dung về hiện trạng hệ thống quạt gió Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn, lựa chọn thiết bị cho hệ thống quạt gió, hiệu quả kinh tế,...

BI N T N VÀ TI M NĂNG  NG D NG TRONG ĐI U KHI N HẾ Ầ Ề Ứ Ụ Ề Ể Ệ 

TH NG QU T GIÓ C A CÔNG TY NHI T ĐI N CAO NG NỐ Ạ Ủ Ệ Ệ Ạ

ThS. Vũ Th  Namế

KS. Đào Anh Tu nấ

KS. Ph m Thanh Liêmạ         Viên Khoa hoc Công nghê Mo­Vinacomiṇ ̣ ̣ ̉

KS. Tr n Bá Đầ ề         Công ty Nhi t đi n Cao Ng nệ ệ ạ

Tóm t t: ắ   Ti t ki m năng l ế ệ ượ ng đang là v n đ  th i s  trên toàn th  gi i ấ ề ờ ự ế ớ   cũng nh  t i Vi t Nam, tr ư ạ ệ ướ c tình hình tài nguyên năng l ượ ng ngày càng khan  

hi m, vi c s  d ng năng l ế ệ ử ụ ượ ng ti t ki m và hi u qu  là  u tiên quan tr ng trong ế ệ ệ ả ư ọ   chính sách năng l ượ ng qu c gia. Đ  đ nh h ố ể ị ướ ng cho các c  s  công nghi p trong ơ ở ệ  

n ướ c ki m soát và s  d ng năng l ể ử ụ ượ ng m t cách hi u qu , Chính ph  đã ban ộ ệ ả ủ   hành Ngh  đ nh s  102/2003/NĐ­CP v/v “S  d ng năng l ị ị ố ử ụ ượ ng ti t ki m và hi u ế ệ ệ  

qu  đ i v i các c  s  s n xu t”. Nh n th c r t rõ t m quan tr ng c a năng ả ố ớ ơ ở ả ấ ậ ứ ấ ầ ọ ủ  

l ượ ng đ i v i s n xu t kinh doanh, T p đoàn Vinacomin đã có nh ng ch  đ o c ố ớ ả ấ ậ ữ ỉ ạ ụ 

th  các đ n v  th c hi n theo ngh  đ nh trên, trong ph m vi  bai báo gi i thi u ti m ể ơ ị ự ệ ị ị ạ ̀ ớ ệ ề   năng  ng d ng bi n t n trong đi u khi n h  th ng qu t gió c a Công ty Nhi t ứ ụ ế ầ ề ể ệ ố ạ ủ ệ  

đi n Cao Ng n ệ ạ

Công ty nhi t đi n Cao Ng n – Vinacomin thu c T p đoàn Than ­ Khoángệ ệ ạ ộ ậ  

s n Vi t Nam đả ệ ược xây d ng trên n n Nhà may nhi t đi n Thái Nguyên t iự ề ́ ệ ệ ạ  

phường Quán Tri u ­ Thành ph  Thái Nguyên, cách Hà N i kho ng 80 km. Côngề ố ộ ả   ngh  nhi t đi n đ t than c a Công ty s  d ng công ngh  t ng sôi tu n hoàn –ệ ệ ệ ố ủ ử ụ ệ ầ ầ   CFB, v i công su t h i 220 t n/gi  do hãng ALSTOM c a Đ c thi t k  ch  t oớ ấ ơ ấ ờ ủ ứ ế ế ế ạ  

và nhà th u Trung Qu c HPE l p đ t. Công ty có 2 t  máy công su t đ nh m c 115ầ ố ắ ặ ổ ấ ị ứ  

MW va công su t t i đa có th  đ t đ̀ ấ ố ể ạ ược 128 MW. Công ty được đ a vào v n hànhư ậ  

thương m i t  năm 2006 v i s n lạ ừ ớ ả ượng phát lưới hàng năm cho h  th ng đi nệ ố ệ  

Qu c gia kho ng 750 tri u kWh đi n. ố ả ệ ệ

Ngoai nhiên liêu tiêu thu la than va đa vôi đê kh  l u huynh trong qua trinh đôt̀ ̣ ̣ ̀ ̀ ́ ̉ ử ư ̀ ́ ̀ ́  than, nha may s  dung môt l̀ ́ ử ̣ ̣ ượng l n điên năng đê vân hanh hê thông 2 tuabin h iớ ̣ ̉ ̣ ̀ ̣ ́ ơ   chay may phat điên. Theo thiêt kê, điên t  dung cua nha may chiêm ̣ ́ ́ ̣ ́ ́ ̣ ự ̀ ̉ ̀ ́ ́ h n ơ 10% tông̉   công suât ́phát (tai RO).̉

1. Hi n tr ng h  th ng qu t gió Công ty nhi t đi n Cao Ng n.ệ ạ ệ ố ạ ệ ệ ạ

S  đô nguyên ly lo h i tâng sôi tuân hoanơ ̀ ́ ̀ ơ ̀ ̀ ̀ và v  trí qu t gió trong h  th ng t iị ạ ệ ố ạ   công ty nhiêt điên Cao Ngan đ̣ ̣ ̣ ược mô ta nh  hinh 1.1.̉ ư ̀

Hinh 1. S  đụ nguyờn ly lo h i tõng sụi tuõn hoan ̀ ơ ̀ ́ ̀ ơ ̀ ̀ ̀

Thụng sụ c  ban hờ thụng quat lo h i thờ hiờn trong bang 1 d́ ơ ̉ ̣ ́ ̣ ̀ ơ ̉ ̣ ̉ ươi đõy.́

Bang 1. Thụng sụ c  ban hờ thụng quat gio cõp 1, 2 va quat khoỉ ́ ơ ̉ ̣ ́ ̣ ́ ́ ̀ ̣ ́

L u l ư ượ ng gio: 37.8 m ́ 3 /s (45.74 kg/s)

Áp l c t ng:  ự ổ 9.71 kPa

Tục đụ:  ́ ̣ 1483 v/ph

L u l ư ượ ng gio: 81.8 m ́ 3 /s (89.4kg/s)

Áp l c t ng :  ự ổ 5.04 kPa

Tục đụ:  ́ ̣ 989 v/ph

Qu t giú c p 1 (PAư Qu t giú chớnh) ạ ấ ạ

Quat gio cõp 1 đong vai tro quan trong trong qua trinh lam viờc cua lo h i.̣ ́ ́ ́ ̀ ̣ ́ ̀ ̀ ̣ ̉ ̀ ơ   Phõn l n l̀ ơ ượ́ ng gio cõp 1 co nhiờm vu tao tõng sụi tuõn hoan cho lo h i, nhiờn li ú ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ̀ ̀ ̀ ơ ệ  

Buồng lửa

Bộ phân ly 

(Cyclon)

Loop s eal

(Van L)

Sàn  l i ệ u

Nấm  g i ó Hộp gió cấp 1

Đường khói

Đường  khói

Bộ quá nhiệt

Bộ hâm nước

Bộ s ấy không khí

Bộ lọc bụi tĩnh 

điện Quạt gió cao áp

Quạt gió cấp 2

Quạt khói

Quạt gió cấp 1

Vòi  d ầ u

Đường  cấp than vào lò

860 ~ 890  0 C

Tro bay từ bộ 

lọ bụi được vận chuyển 

đến s ilô tro bay

ống khói

Bộ làm mát tro đáy

Bao hơi

Hơi nước áp s uất  

& nhiệt 

độ cao

Nước từ Tuabin s ang

là than s  đẽ ược qu t này th i b ng b nh trong lò (t o t ng) đ  nhiên li u thanạ ổ ồ ề ạ ầ ể ệ  

được cháy thành l p. Bên c nh đó Qu t gió này còn có nhi m v  duy trì l uớ ạ ạ ệ ụ ư  

lượng   đ u vào đáy lò thông qua van cánh hở ầ ướng   đ u vào c a qu t. Ngoai ra,ở ầ ủ ạ ̀   gio câp 1 con co vai tro khac nh  cung câp gio chen khi cho cac hê thông câp than,́ ́ ̀ ́ ̀ ́ ư ́ ́ ̀ ́ ́ ̣ ́ ́   câp đa vôi va chen van L.́ ́ ̀ ̀

Qu t gió c p 2 (FD­ qu t gió t ng) ạ ấ ạ ổ

Qu t gió c p hai có ch c năng cung c p gió chính đ  đ t nhiên li u trong lò.ạ ấ ứ ấ ể ố ệ   Tai đâu đây cua quat gio câp 2, gio đ̣ ̀ ̉ ̉ ̣ ́ ́ ́ ược chia lam hai (gio câp 1 va gio câp 2). Giò ́ ́ ̀ ́ ́ ́  câp 1 đi vao đâu hut quat gio câp 1. Gio câp 2 đi vao bô sây không khi câp 2 sau đó ̀ ̀ ́ ̣ ́ ́ ́ ́ ̀ ̣ ́ ́ ́ ́ 

được chia ra va đi vao cac voi phun gio câp 2   m c trên, m c d̀ ̀ ́ ̀ ́ ́ ở ứ ứ ươi va vao hai voí ̀ ̀ ̀  dâu kh i đông nh  hình 1. Qu t này cũng c n ph i duy trì áp l c thông qua goc̀ ở ̣ ư ạ ầ ả ự ́ 

m  van cánh hở ướng b ng đi m đo áp l c.ằ ể ự

Qu t khói (ID­ qu t khói) ạ ạ  

Qu t khói có nhi m v  duy trì áp l c đ  hút khói và b i ra kh i lò lo h i môtạ ệ ụ ự ể ụ ỏ ̀ ơ ̣   cach c  hoc băng cach duy tri ap suât âm phia tŕ ơ ̣ ̀ ́ ̀ ́ ́ ́ ươc quat khoi. N u h t b i l n quá́ ̣ ́ ế ạ ụ ớ  

nó s  r i đ  quay tr  l i lò (tu n hoàn). Ch  nh ng h t b i đ  nh  m i đẽ ơ ể ở ạ ầ ỉ ữ ạ ụ ủ ỏ ớ ược qu tạ   khói hút ra kh i lò.ỏ

V i nh ng tính năng nh  v y nên h  th ng qu t gió vào và ra t i khu v c lòớ ữ ư ậ ệ ố ạ ạ ự  

h i đóng vai trò r t quan tr ng trong vi c v n hành h  th ng.ơ ấ ọ ệ ậ ệ ố

2. L a ch n thi t b  cho h  th ng qu t gióự ọ ế ị ệ ố ạ

Các đ ng c  qu t gió c p 1, c p 2 va qu t khói s  d ng đ ng c  không đ ngộ ơ ạ ấ ấ ̀ ạ ử ụ ộ ơ ồ  

b  3 pha v i rô to l ng sóc va độ ớ ồ ̀ ược kh i đ ng tr c ti p. Ap su t bu ng đ t c a lòở ộ ự ế ́ ấ ồ ố ủ  

h i đơ ược đi u ch nh thông qua goc m  các van cánh hề ỉ ́ ở ướng đ t t i đ u hút c aặ ạ ầ ủ  

m i qu t. V i cách đi u khi n này thì m i l n kh i đ ng, đ ng c  s  gây s t ápỗ ạ ớ ề ể ỗ ầ ở ộ ộ ơ ẽ ụ  

l n trên lớ ướ ựi t  dùng c a nhà máy, gây s c c  khí cho qu t đ ng th i  nh hủ ố ơ ạ ồ ờ ả ưở  ng

t i các ph  t i khác trên cùng thanh cái. Cach điêu khiên nay cung tớ ụ ả ́ ̀ ̉ ̀ ̃ ương đương v iơ  ́ viêc đông c  cac quat lam viêc liên tuc   chê đô đây tai, dân đên tôn hao công suâṭ ̣ ơ ́ ̣ ̀ ̣ ̣ ở ́ ̣ ̀ ̉ ̃ ́ ̉ ́  trên cac đông c  M t khác, do đi u ch nh l u ĺ ̣ ơ ặ ề ỉ ư ượng b ng cách đi u ch nh vanằ ề ỉ   cánh hướng nên hi u su t s  d ng đi n th p, gây lãng phí đi n năng, chi phí v nệ ấ ử ụ ệ ấ ệ ậ   hành và b o dả ưỡng l n. Thay vi dung goc m  van canh hớ ̀ ̀ ́ ở ́ ương đê han chê l ú ̉ ̣ ́ ư  

lượng gio quat s  s  dung biên tân giúp thay đôi tôc đô đông c  đê điêu khiên l ú ̣ ẽ ử ̣ ́ ̀ ̉ ́ ̣ ̣ ơ ̉ ̀ ̉ ư  

lượng ho c ap l c tuy theo yêu câu công ngh  tai t ng điêm lam viêc cua hê thôngặ ́ ự ̀ ̀ ệ ̣ ừ ̉ ̀ ̣ ̉ ̣ ́  

lo h i. ̀ ơ

V i gi i pháp dung biên tân, đ c tính kh i đ ng cho qu t và đ ng c  s  đớ ả ̀ ́ ̀ ặ ở ộ ạ ộ ơ ẽ ượ  c

c i thi n, kh i đ ng và d ng m m s  tránh đả ệ ở ộ ừ ề ẽ ược các t n th t do kh i đ ng và s cổ ấ ở ộ ố  

c  khí, nâng cao tu i th  c a đ ng c  và qu t, gi m chi phí b o dơ ổ ọ ủ ộ ơ ạ ả ả ưỡng và v nậ  

hành. Ngoài ra, đ  tin c y cho toàn b  h  th ng s  độ ậ ộ ệ ố ẽ ược nâng cao, đi u ch nh quáề ỉ   trình công ngh  m t cách linh ho t, d  dàng t  đ ng hóa quá trình, b o v  tuy tệ ộ ạ ễ ự ộ ả ệ ệ  

đ i cho đ ng c  và qu t, gi m đ   n công nghi p. H n th  n a, bi n t n có khố ộ ơ ạ ả ộ ồ ệ ơ ế ữ ế ầ ả  năng đi u ch nh t c đ  đ ng c  làm thay đ i l u lề ỉ ố ộ ộ ơ ổ ư ượng gió ra c a qu tủ ạ  Công su tấ  

đi n tiêu th  t  l  lũy th a b c ba v i l u lệ ụ ỉ ệ ừ ậ ớ ư ượng (c  th  là n u l u lụ ể ế ư ượng gió ra 

c a qu t ch  b ng 80% l u lủ ạ ỉ ằ ư ượng đ nh m c thì công su t đi n ch  c n 52% đ nhị ứ ấ ệ ỉ ầ ị  

m c). Vì v y, s  nâng cao hi u qu  s  d ng đi n c a nhà máy.ứ ậ ẽ ệ ả ử ụ ệ ủ

Phân tich, đanh gia cac công nghê cua biên tân trung thế ́ ́ ́ ̣ ̉ ́ ̀ ́

Biên tân trung thê đ́ ̀ ́ ược chê tao v i công nghê cao, ngoai cac tinh năng điêú ̣ ớ ̣ ̀ ́ ́ ̀  khiên tôc đô cho đông c , biên tân trung thê hoat đông   câp điên ap cao nên khả ́ ̣ ̣ ơ ́ ̀ ́ ̣ ̣ ở ́ ̣ ́ ̉  năng anh h̉ ưởng cua biên tân khi ho t đ ng đên chât l̉ ́ ̀ ạ ộ ́ ́ ượng điên ap cung câp chọ ́ ́   đông c  cung nh  điên ap ḷ ơ ̃ ư ̣ ́ ươi la đang kê. Vi vây biên tân trung thê băt buôc phai có ̀ ́ ̉ ̀ ̣ ́ ̀ ́ ́ ̣ ̉ ́  cac bô phân loc song hai, loc điên ap đâu ra, bu coś ̣ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ ́ ̀ ̀  đê đam bao tôt nhât chât l̉ ̉ ̉ ́ ́ ́ ượ  ng điên ap cung câp cho đông c  M t s  công ngh  c a bi n t n trung th  hi n cọ́ ́ ́ ̣ ơ ộ ố ệ ủ ế ầ ế ệ   trên th  trị ường nh  sau:ư

2.1. Công nghê IGBT va câu truc Cell ̣ ̀ ́ ́

Cac biên tân trung thê hiên nay đêu s  dung công nghê bong ban dân công suât́ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ử ̣ ̣ ́ ́ ̃ ́ 

lương c c IGBT cho phep tăng điên ap lam viêc cua thiêt bi đông th i giam điên ap̃ ự ́ ̣ ́ ̀ ̣ ̉ ́ ̣ ̀ ờ ̉ ̣ ́ 

r i trên khoa điên t  dân đên nâng cao hiêu suât thiêt bi (co thê đat t i 98%). Đê tăngơ ́ ̣ ử ̃ ́ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̉ ̣ ớ ̉   điên ap lam viêc cua thiêt bi bi n t n đ̣ ́ ̀ ̣ ̉ ́ ̣ ế ầ ược thi t k  s  dung công nghê Cell m cế ế ử ̣ ̣ ắ   nôi tiêp nhau nh m đat đ́ ́ ằ ̣ ược điên ap cân thiêt. Tḥ ́ ̀ ́ ương thi môi Cell riêng biêt cò ̀ ̃ ̣ ́  điên ap lam viêc khoang trên 1000 V và trong câu truc cua biên tân trung thê tḥ ́ ̀ ̣ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̀ ́ ươ  ng̀

s  dung 3 đên 6 Cell cho môt pha (đôi v i câp điên ap 6/6.6 kV thử ̣ ́ ̣ ́ ớ ́ ̣ ́ ương s  dung 5̀ ử ̣   hoăc 6 Cell cho môt pha). ̣ ̣

Vê c  ban môi Cell câu tao nh  môt biên tân thu nho,̀ ơ ̉ ̃ ́ ̣ ư ̣ ́ ̀ ̉  khi co s  cô hong môt́ ự ́ ̉ ̣   Cell nao co thê thay nong băng cach g  bo ̀ ́ ̉ ́ ̀ ́ ỡ ̉ Cell lôi hong va lăp ̃ ̉ ̀ ́ Cell m i ơ vao vi trí ̀ ́ 

cu. Th i gian thay thê ng n nên hâu nh  không anh h̃ ờ ́ ắ ̀ ư ̉ ưởng đên qua trinh vân hanh́ ́ ̀ ̣ ̀   cua toan bô hê thông.̉ ̀ ̣ ̣ ́       

Biên ap cach ly trong câu truc Cell co cuôn dây th  câp đ́ ́ ́ ́ ́ ́ ̣ ứ ́ ược chia lam nhiêù ̀  ngăn riêng biêt cung câp điên cho t ng Cell. Sô ḷ ́ ̣ ừ ́ượng cac cuôn dây th  câp cua biêń ̣ ứ ́ ̉ ́ 

ap cach ly đung băng sô ĺ ́ ́ ̀ ́ượng Cell cua biên tân. Trong tr̉ ́ ̀ ương h p dung công nghề ợ ̀ ̣  Cell, biên ap cach ly ngoai tac dung cach ly mach nguôn va mach phu tai no con có ́ ́ ̀ ́ ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ̣ ̣ ̉ ́ ̀ ́  tac dung phân ap cho cac Cell cua biên tân.́ ̣ ́ ́ ̉ ́ ̀

2.2. Công nghê CellBypass ̣

Trong trương h p bi hong môt Cell nao đo nêu nh  binh th̀ ợ ̣ ̉ ̣ ̀ ́ ́ ư ̀ ương do cac Cell̀ ́   măc nôi tiêp nên điên ap pha t́ ́ ́ ̣ ́ ương  ng se mât va hê thông se t  đông d ng. Giaiứ ̃ ́ ̀ ̣ ́ ̃ ự ̣ ừ ̉   phap cho tinh huông nay đ́ ̀ ́ ̀ ược môt sô hang ap dung la công nghê CellBypass. Baṇ ́ ̃ ́ ̣ ̀ ̣ ̉  

chât cua công nghê nay la dung môt khoa điên t  nôi song song v i đâu ra cua Cell.́ ̉ ̣ ̀ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ ử ́ ớ ̀ ̉   Khi Cell bi lôi hoăc hong, hê thông se bo qua Cell đo băng cach đong khoa điên t  đệ ̃ ̣ ̉ ̣ ́ ̃ ̉ ́ ̀ ́ ́ ́ ̣ ử ̉  nôi tăt Cell lôi. Khi đo điên ap cua pha co Cell lôi se bi giam, gây mât cân băng pha,́ ́ ̃ ́ ̣ ́ ̉ ́ ̃ ̃ ̣ ̉ ́ ̀   lúc này hê thông điêu khiên se t  đông nâng điêm trung tinh lên đê phuc hôi trang̣ ́ ̀ ̉ ̃ ự ̣ ̉ ́ ̉ ̣ ̀ ̣   thai cân băng pha. Sau khi cac pha ́ ̀ ́ tr  vê trang thai cân băng điên ap đâu ra cua biênở ̀ ̣ ́ ̀ ̣ ́ ̀ ̉ ́  tân trong câu truc Cell se giam con 87.5% t c la 5250 V t̀ ́ ́ ̃ ̉ ̀ ứ ̀ ương  ng v i câp 6 kV.ứ ớ ́   Luc nay đông c  vân co thê duy tri hoat đông v i m c công suât thâp h n ma khônǵ ̀ ̣ ơ ̃ ́ ̉ ̀ ̣ ̣ ớ ứ ́ ́ ơ ̀   phai ng ng toan bô hê thông.̉ ừ ̀ ̣ ̣ ́

2.3. Công nghê AFE, VSI va IGCT ̣ ̀

Công nghê AFE (Active front end) đ̣ ượ ưc  ng dung cho phân chinh l u cua biêń ̣ ̀ ̉ ư ̉ ́  tân trung thê. Công nghê nay cho phep tra điên vê l̀ ́ ̣ ̀ ́ ̉ ̣ ̀ươi trong tŕ ương h p ham đông̀ ợ ̃ ̣  

c  đông nghia v i giam tiêu thu điên năng. Điêm đăc biêt n a la ban thân câu trucơ ̀ ̃ ớ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ữ ̀ ̉ ́ ́  AFE đa tich h p săn cac kha năng loc song hai va nâng cao hê sô công suât cua hễ ́ ợ ̃ ́ ̉ ̣ ́ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ̉ ̣  thông nên loai bo đ́ ̣ ̉ ược yêu câu bô sung cac bô loc song hai cung nh  bu công suât̀ ̉ ́ ̣ ̣ ́ ̀ ̃ ư ̀ ́  phan khang. Phân nghich l u đâu ra cua biên tân trung thê ngoai cach bô tri theo câủ ́ ̀ ̣ ư ̀ ̉ ́ ̀ ́ ̀ ́ ́ ́ ́  truc Cell con  ng dung công nghê nghich l u điên ap goi la VSI (Voltage sourcé ̀ ứ ̣ ̣ ̣ ư ̣ ́ ̣ ̀   inverter) s  dung phử ̣ ương phap điêu khiên nhiêu câp cac IGCT, cho phep ôn đinh vá ̀ ̉ ̀ ́ ́ ́ ̉ ̣ ̀  nâng cao hê sô công suât cung nh  tôi  u hoa đăc tinh điêu khiên đông c   ng̣ ́ ́ ̃ ư ́ ư ́ ̣ ́ ̀ ̉ ̣ ơ Ư  ́ dung AFE con cho phep đâu tr c tiêp biên tân vao nguôn ma không cân biên ap cacḥ ̀ ́ ́ ự ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ́ ́  

ly. Trong trương h p nay thay cho biên ap cach ly, đâu vao cua biên tân đ̀ ợ ̀ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̉ ́ ̀ ược lăp bố ̉  sung tu phan khang (Input reactor). Giai phap nay lam giam chi phi cho hê thông vả ̉ ́ ̉ ́ ̀ ̀ ̉ ́ ̣ ́ ̀  giam kich th̉ ́ ươc đang kê do biên ap cach ly co trong ĺ ́ ̉ ́ ́ ́ ́ ̣ ượng cung nh  kich th̃ ư ́ ươ  ć

l n. Ngoai ra hê thông cung cho phep đâu nôi qua biên ap cach ly đ n gian v i môtớ ̀ ̣ ́ ̃ ́ ́ ́ ́ ́ ́ ơ ̉ ớ ̣   cuôn dây bên s  câp va th  câp trong tṛ ơ ́ ̀ ứ ́ ương h p băt buôc phai co cach ly điên gi à ợ ́ ̣ ̉ ́ ́ ̣ ư  ̃ đâu vao va đâu ra cua hê thông. S  đô đâu nôi cua hai ph̀ ̀ ̀ ̀ ̉ ̣ ́ ơ ̀ ́ ́ ̉ ương phap tr c tiêp va quá ự ́ ̀   biên ap cach ly nh  trong hinh 2 và 3 d́ ́ ́ ư ̀ ươi đây.́

Hinh 2. S  đô đâu tr c tiêp biên tân ̀ ơ ̀ ́ ự ́ ́ ̀  

Hinh 3. S  đô đâu qua biên ap cach ly ̀ ơ ̀ ́ ́ ́ ́  

biên tân công nghê AFE ́ ̀ ̣

Công   nghê   dung   Thyristoṛ ̀  

v i hê thông điêu khiên tich h pớ ̣ ́ ̀ ̉ ́ ợ  

IGCT (Integrated gate commutated thyristor) la môt thiêt bi chuyên mach ban dân lỳ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ ́ ̃ ́ 

tưởng cho cac hê thông biên tân trung thê công suât cao (trên 2000 kVA).  ng dunǵ ̣ ́ ́ ̀ ́ ́ Ứ ̣   công nghê nay cho phep giam tôi thiêu cac chi tiêt cua thiêt bi, kinh tê va tăng dô tiṇ ̀ ́ ̉ ́ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̣ ́ ̀ ̣   cây cua thiêt bi. Công nghê IGCT cung con đ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ̃ ̀ ượ ưc  ng dung thay thê cho cac câu chí ̣ ́ ́ ̀ ̀  trung thê rât đăt tiên, đô tin cây kem va th́ ́ ́ ̀ ̣ ̣ ́ ̀ ương bi lao hoa theo th i gian băng thiêt bì ̣ ̃ ́ ờ ̀ ́ ̣  tich h p IGCT/ thyristor. Thiêt bi tich h p IGCT/ thyristor tăng th i gian đap  ng vá ợ ́ ̣ ́ ợ ờ ́ ứ ̀ 

đô tin cây cho hê thông bao vê biên tân (th i gian phan  ng cua hê thông bao vê nhọ ̣ ̣ ́ ̉ ̣ ́ ̀ ờ ̉ ứ ̉ ̣ ́ ̉ ̣ ̉ 

h n 25ơ s, nho h n khoang 200 lân so v i câu chi trung thê). S  đô biên tân s  dung̉ ơ ̉ ̀ ớ ̀ ̀ ́ ơ ̀ ́ ̀ ử ̣   công nghê IGCT mô ta trong hinh 4. ̣ ̉ ̀

       Hinh 4. S  đô biên tân công nghê IGCT̀ ơ ̀ ́ ̀ ̣

Viêc  ng dung IGCT điêu khiên nhiêu câp con cho phep đat điên ap lam viêc̣ ứ ̣ ̀ ̉ ̀ ́ ̀ ́ ̣ ̣ ́ ̀ ̣   cao ma không cân măc nôi tiêp cac linh kiên ban dân công suât đê tăng câp điên ap̀ ̀ ́ ́ ́ ́ ̣ ́ ̃ ́ ̉ ́ ̣ ́ 

nh  cach thông thư ́ ương, dân đên giam tôi thiêu cac thanh phân câu truc va vân đat tỳ ̃ ́ ̉ ́ ̉ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̀ ̃ ̣ ̉ 

sô công suât cao 1 MVA/ḿ ́ 3. V i cac biên tân công suât l n h n 2000 kVA viêc l aớ ́ ́ ̀ ́ ớ ơ ̣ ự   chon pḥ ương an biên ap cach ly la rât linh hoat. Đôi v i công suât nho trong dai trêń ́ ́ ́ ̀ ́ ̣ ́ ớ ́ ̉ ̉  

2000 kVA co thê s  dung ph́ ̉ ử ̣ ương an biên ap cach ly khô tich h p ngay trong hế ́ ́ ́ ́ ợ ̣  thông. Cach nay cho phep đ n gian hoa tôi đa qua trinh lăp đăt va đ a vao vân hanh́ ́ ̀ ́ ơ ̉ ́ ́ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ư ̀ ̣ ̀   thiêt bi. V i cac công suât l n h n nǵ ̣ ớ ́ ́ ớ ơ ươi ta se s  dung biên ap cach ly ngoai va cò ̃ ử ̣ ́ ́ ́ ̀ ̀ ́  thê đăt trong khu v c tu biên tân hoăc bên ngoai theo yêu câu cu thê cua ng̉ ̣ ự ̉ ́ ̀ ̣ ̀ ̀ ̣ ̉ ̉ ưởi đăṭ   hang. Cach nay cho khach hang kha năng giam chi phi nêu lăp biên ap ngoai băng̀ ́ ̀ ́ ̀ ̉ ̉ ́ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀  

l a chon biên ap dâu re tiên h n va vân hanh, bao dự ̣ ́ ́ ̀ ̉ ̀ ơ ̀ ̣ ̀ ̉ ương cung đ n gian h n.̃ ̃ ơ ̉ ơ

3. Hi u qu  kinh t ệ ả ế

3.1.  Ph ươ ng pháp tính toán d a trên l u l ự ư ượ ng c a qu t ủ ạ

Hi u qu  kinh t  phệ ả ế ương phap tinh toan d a trên l u ĺ ́ ́ ự ư ượng lam viêc cua quat̀ ̣ ̉ ̣

Phương phap tinh toan d a trên công th c: ́ ́ ́ ự ứ P k*H*Q

Trong đo: ́

P­Công suât truc đông c ;́ ̣ ̣ ơ H ­ Ap l c; ́ ự

Q ­ L u lư ượng gio;́ η ­ Hiêu suât; ̣ ́

k ­ Hăng sô.̀ ́

Măt khac l u ḷ ́ ư ượng ty lê thuân v i tôc đô: ̉ ̣ ̣ ớ ́ ̣

2

1 2

1

N

N Q

Q

      (2)

Con ap l c thi ty lê thuân v i binh ph̀ ́ ự ̀ ̉ ̣ ̣ ớ ̀ ương tôc đô:  ́ ̣ 2

2

1 2

1 ( )

N

N H

H

  (3)

T  cac đăng th c (1), (2), (3) chung ta co: ừ ́ ̉ ứ ́ ́

2 2

1 1 2

1

*

*

Q H

Q H P P

2

1 3 2

1 2

1 ( ) ( )

Q

Q N

N P

P

Trong công th c (4) chung ta co:ứ ́ ́

P1­ Công suât đinh m c đông c ; P2­ Công suât lam viêc đo đ́ ̣ ứ ̣ ơ ́ ̀ ̣ ược cua đông c̉ ̣ ơ  khi đi u ch nh góc l p cánh; N1, N2, Q1, Q2 la ap l c va l u lề ỉ ắ ̀ ́ ự ̀ư ượng tương  ng.ứ Khi lăp biên tân đê điêu khiên chung ta cân đam bao l u ĺ ́ ̀ ̉ ̀ ̉ ́ ̀ ̉ ̉ ư ượng gio Q3 nh  khí ư  

s  dung đi u ch nh góc l p cánh, nghia la  Q3=Q2. T  đây thay vao công th c (4)ử ̣ ề ỉ ắ ̃ ̀ ừ ̀ ứ   cho chê đô dung biên tân v i công suât P3 chung ta thu đ́ ̣ ̀ ́ ̀ ớ ́ ́ ược:

3 3

1 3 3

1 3

1 ( ) ( )

Q

Q N

N P

P

Công suât đông c  sau khi lăp biên tân se la: ́ ̣ ơ ́ ́ ̀ ̃ ̀ 3

2 1

1 3

) (

Q Q

P

P            (6)

Hiêu qua thu đ̣ ̉ ược sau khi lăp biên tân la công suât đông c  giam đ́ ́ ̀ ̀ ́ ̣ ơ ̉ ược:

3

2 P P

Th i gian vân hanh th c tê trong năm 2009 cua tô may la 5322 gi    m c taiờ ̣ ̀ ự ́ ̉ ̉ ́ ̀ ơ ở ừ ́ ̉   100% va 2802 gi    m c tai 75%. Tông sô gi  vân hanh trong năm la 8124 gi  Cac̀ ơ ở ừ ́ ̉ ̉ ́ ờ ̣ ̀ ̀ ờ ́ 

d  liêu tinh toan d a trên thông sô vân hanh va sô liêu đo đac th c tê cua cac quat vaữ ̣ ́ ́ ự ́ ̣ ̀ ̀ ́ ̣ ̣ ự ́ ̉ ́ ̣ ̀  thê hiên trong bang 2. ̉ ̣ ̉

B ng 2. D  liêu c  s  cua cac quat lo h iả ữ ̣ ơ ở ̉ ́ ̣ ̀ ơ

Sau khi nhâp cac d  liêu cho t ng quat vao công th c (6) va (7) va căn c  theọ ́ ữ ̣ ừ ̣ ̀ ứ ̀ ̀ ứ  

sô gi  vân hanh th c tê theo t ng m c tai chung ta co kêt qua cuôi cung bang 3.́ ờ ̣ ̀ ự ́ ừ ứ ̉ ́ ́ ́ ̉ ́ ̀ ̉

B ng 3. Hiêu qua khi  ng dung biên tânả ̣ ̉ ứ ̣ ́ ̀

Công suât tiêt kiêm ∆P (kW) ́ ́ ̣ 73,59 188,93 480,07 660,60 80,99 269,27 Tông công suât tiêt kiêm tai m c tai  ́ ́ ́ ̣ ̣ ư ́ ̉

Tông công suât tiêt kiêm tai m c tai  ́ ́ ́ ̣ ̣ ư ́ ̉

3.2.  Ph ươ ng pháp tính toán d a trên ph n m m mô ph ng ự ầ ề ỏ

Đê tinh toan hiêu qua khi  ng dung biên tân chung ta cân xac đinh m c tiêủ ́ ́ ̣ ̉ ứ ̣ ́ ̀ ́ ̀ ́ ̣ ứ   thu điên năng cua hê thông quat   ca hai trang thai điêu khiên băng van va biên tâṇ ̣ ̉ ̣ ́ ̣ ở ̉ ̣ ́ ̀ ̉ ̀ ̀ ́ ̀ 

đê so sanh. Trên th c tê, đê xac đinh chinh xac m c tiêu thu khi dung van điêủ ́ ự ́ ̉ ́ ̣ ́ ́ ứ ̣ ̀ ̀  khiên la hoan toan co thê vi chung ta căn c  vao kêt qua đo th c. Khi quat lam viêc̉ ̀ ̀ ̀ ́ ̉ ̀ ́ ứ ̀ ́ ̉ ự ̣ ̀ ̣    chê đô điêu khiên băng biên tân vi hê thông ch a co trên th c tê nên chung ta chí ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ́ ́ ́ ́

co thê ap dung ph́ ̉ ́ ̣ ương phap mô phong hoăc d a trên cac thuât toan nhât đinh.́ ̉ ̣ ự ́ ̣ ́ ́ ̣   Nghiên c u cac phứ ́ ương phap tinh toan tiêt kiêm cua môt sô hang cung câp biên tâń ́ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ́ ̃ ́ ́ ̀ 

co uy tin, chung ta l a chon đ́ ́ ́ ự ̣ ược thuât toan tôi  u la cua hang Siemens  Hang̣ ́ ́ ư ̀ ̉ ̃ ̃   cung câp phân mêm co tên SinaSave dung đê tinh toan tiêt kiêm khi  ng dung cać ̀ ̀ ́ ̀ ̉ ́ ́ ́ ̣ ứ ̣ ́  thiêt bi công nghê m i trong đo co biên tân trung thê 6 kV. Ly do l a chon phâń ̣ ̣ ớ ́ ́ ́ ̀ ́ ́ ự ̣ ̀  mêm nay la cac thông sô đâu vao cua thuât toan rât đây đu (gôm ap l c, l ù ̀ ̀ ́ ́ ̀ ̀ ̉ ̣ ́ ́ ̀ ̉ ̀ ́ ự ư  

lượng,tôc đô, ty trong môi tŕ ̣ ̉ ̣ ương, công suât đông c , va nhiêu thông sô khac̀ ́ ̣ ơ ̀ ̀ ́ ́ 

n a). Bên canh đo, phân mêm co l a chon cu thê cach tinh m c tiêt kiêm cho giaiữ ̣ ́ ̀ ̀ ́ ự ̣ ̣ ̉ ́ ́ ứ ́ ̣ ̉   phap thay thê van điêu khiên băng biên tân. Giao diên phân mêm SinaSave co câú ́ ̀ ̉ ̀ ́ ̀ ̣ ̀ ̀ ́ ́  truc nh  hinh 5. ́ ư ̀

          Hinh 5 ̀  C a sô l a chon thiêt bi  ng dungử ̉ ự ̣ ́ ̣ ứ ̣

Đê tinh toan tiêt kiêm d a trên phân mêm SinaSave chung ta s  dung cac̉ ́ ́ ́ ̣ ự ̀ ̀ ́ ử ̣ ́  thông sô đâu vao nh  trong bang 3.5. Sau khi nhâp cac d  liêu cân thiêt phân mêḿ ̀ ̀ ư ̉ ̣ ́ ữ ̣ ̀ ́ ̀ ̀   cho kêt qua tinh toan hiêu qua giai phap  ng dung gôm l̉ ́ ́ ̣ ̉ ̉ ́ ứ ̣ ̀ ượng điên năng tiêt kiêṃ ́ ̣  

được trong 1 năm va nêu nhâp gia điên hiên tai cua nha may la 655 đ/kWh kêt quà ́ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̉ ̀ ́ ̀ ́ ̉ 

se cho l̃ ượng tiên tiêt kiêm t̀ ́ ̣ ương  ng. ứ

Hinh 3.13 ̀  C a sô l a chon loai tai  ng dung biên tân và nh p d  li u tính toánử ̉ ự ̣ ̣ ̉ ứ ̣ ́ ̀ ậ ữ ệ

Cac d  liêu t  bang 4 đ́ ữ ̣ ừ ̉ ược nhâp cho t ng hê thông quat riêng biêt va chọ ừ ̣ ́ ̣ ̣ ̀  

t ng m c tai từ ứ ̉ ương  ng. Phân mêm ngoai đanh gia m c tiêt kiêm cu thê băng conứ ̀ ̀ ̀ ́ ́ ứ ́ ̣ ̣ ̉ ̀  

sô con cho chung ta đ́ ̀ ́ ường đăc tinh cua công suât đông c  phu thuôc vao phâṇ ́ ̉ ́ ̣ ơ ̣ ̣ ̀ ̀  trăm l u lư ượng gio so v i đinh m c. L u ĺ ớ ̣ ứ ư ượng gio đo đ́ ược th c tê trong quaự ́ ́  trinh vân hanh cua tô may sô 1 năm   hai ng̀ ̣ ̀ ̉ ̉ ́ ́ ̀ ở ương 60% va 80% t̃ ̀ ương  ng v iứ ơ  ́ vung tiêt kiêm hiêu qua trên đô thi thu đ̀ ́ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ ược

B ng 4. Cac thông sô phuc vu cho tinh toan tiêt kiêmả ́ ́ ̣ ̣ ́ ́ ́ ̣

Chênh ap tôi đa cua đâu hut va đâu đây ́ ́ ̉ ̀ ́ ̀ ̀ ̉  

L u   l ư ượ ng   gio   Q ́ 1  (kg/s)   t ươ ng   đ ươ   ng

L u   l ư ượ ng   gio   Q ́ 2  (kg/s)   t ươ ng   đ ươ   ng

Ty   trong   môi   tr ̉ ̣ ươ ng     (kg/m ̀ ρ 3 )   t ươ   ng

Ty   trong   môi   tr ̉ ̣ ươ ng     (kg/m ̀ ρ 3 )   t ươ   ng

Sô gi  vân hanh trong năm v i m c tai ́ ơ ̀ ̣ ̀ ơ ́ ư ́ ̉  

Sô gi  vân hanh trong năm v i m c tai ́ ơ ̀ ̣ ̀ ơ ́ ư ́ ̉  

Sau khi thông kê cac kêt qua tinh toan chung ta co thê hinh dung toan canh́ ́ ́ ̉ ́ ́ ́ ́ ̉ ̀ ̀ ̉  

b c tranh khi  ng dung phứ ứ ̣ ương phap điêu khiên băng biên tân thay cho ́ ̀ ̉ ̀ ́ ̀ dùng van  cánh hướng điêu khiên nh  trong bang ̀ ̉ ư ̉ 5

B ng 5. Kêt qua tinh toan hiêu qua khi  ng dung biên tânả ́ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ứ ̣ ́ ̀

suât́

Điên năng tiêt kiêṃ ́ ̣  

1 năm   m c tai 100%ở ứ ̉

Điên năng tiêt kiêṃ ́ ̣  

1 năm   m c tai 75%ở ứ ̉

Tông điên năng tiêt́̉ ̣  

4. K t lu n ế ậ

Qua phân tích đánh giá hi n tr ng tiêu th  điên năng hi n nay c a Công tyệ ạ ụ ̣ ệ ủ   nhiêt điên Cao Ngan, chung ta th y r ng vi c đ u t  hê thông biên tân đông c  6̣ ̣ ̣ ́ ấ ằ ệ ầ ư ̣ ́ ́ ̀ ̣ ơ  

kV nhăm ti t ki m điên năng cho Công ty là hoàn toàn co c  s  ̀ ế ệ ̣ ́ ơ ở Viêc phân tich, tinḥ ́ ́   toan hiêu qua kinh tê cho th y đ u t  ́ ̣ ̉ ́ ấ ầ ư hê thông biên tân đông c  qu t gió 6 kV ̣ ́ ́ ̀ ̣ ơ ạ là có 

hi u qu  và đ m b o thu h i v n. Cu thê theo kêt qua đanh gia hiêu qua ky thuâtệ ả ả ả ồ ố ̣ ̉ ́ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ̃ ̣   giai phap thi môi năm nha may se thu đ̉ ́ ̀ ̃ ̀ ́ ̃ ược khoan l i nhuân it nhât 4,92 ty đông̉ ợ ̣ ́ ́ ̉ ̀   (tương  ng v i gia điên ban ra cho EVN hiên tai cua năm 2011 755đ/kWh). V iứ ớ ́ ̣ ́ ̣ ̉ ơ  ́

m c gia điên đê xuât cho năm 2012 la 827 đ/kWh hiêu qua cua d  an tăng tứ ́ ̣ ̀ ́ ̀ ̣ ̉ ̉ ự ́ ươ  ng

ng   m c l i nhuân 5,38 ty đông/năm

Tai liêu tham khao.̀ ̣ ̉

1 ­ TS. Phung Manh Đăc  ̀ ̣ ́ Kh o sát và đánh giá ti m năng ti t ki m năngả ề ế ệ  

lượng trong các h  tiêu th  tr ng đi m vùng Qu ng Ninh, xây d ng m t s  môộ ụ ọ ể ả ự ộ ố   hình trong T p đoàn Công nghi p Than ­ Khoáng s n Vi t Nam v  s  d ng năngậ ệ ả ệ ề ử ụ  

lượng ti t ki m và hi u qu  Viên KHCN Mo­Vinacomin 2010.ế ệ ệ ả ̣ ̉

2 – Thi t k  c  s  d  án đ u t  h  th ng bi n t n đ ng c  6kV Công tyế ế ơ ở ự ầ ư ệ ố ế ầ ộ ơ   Nhi t đi n Cao Ng n ­ Vinacominệ ệ ạ