Giảm dòng khởi động lớn và tiết kiệm điện bằng biến tần trung thế

Giải quyết căng thẳng giữa công ty điện lực và cộng đồng địa phương bằng cách thay thế bộ khởi động mềm bằng biến tần, xử lý tình trạng sụt áp do khởi động máy nén điện áp trung thế.

Một nhà sản xuất năng lượng từ rác lớn ở Chicago đã gặp phải vấn đề nghiêm trọng gây khó chịu cho cộng đồng địa phương và khiến doanh nghiệp này thiệt hại hơn 200.000 USD mỗi tuần vì thời gian ngừng vận hành. Vấn đề bắt nguồn từ một động cơ máy nén 2.250HP, 4160V dùng để nén khí sinh học thu hồi từ bãi rác.

Tình trạng trước khi có biến tần:

Mặc dù đã sử dụng bộ khởi động mềm, nhưng mỗi lần khởi động, động cơ máy nén vẫn hút quá nhiều dòng điện từ hệ thống điện yếu, gây sụt áp điện ở các khu dân cư lân cận. Hậu quả là tivi tắt đột ngột, máy tính bị khởi động lại, đèn nhấp nháy hoặc mờ đi trong nhà dân.

Sau hàng loạt cuộc gọi phản ánh từ cộng đồng, công ty điện lực đã buộc phải hành động.

Thị trường: Sản xuất điện năng + Dầu khí
Thiết bị: Động cơ máy nén 2.250HP, biến tần điện áp trung thế 2.500HP 4160V
Phạm vi dự án: Loại bỏ dòng khởi động lớn gây sụt áp trong khu dân cư
Vấn đề: Động cơ máy nén 2.250HP gây sụt áp nghiêm trọng khi khởi động
Giải pháp: Lắp đặt biến tần trung thế để loại bỏ dòng khởi động lớn và tiết kiệm năng lượng 100.000 USD mỗi năm

Lệnh tạm ngưng

Do ảnh hưởng liên tục từ việc khởi động động cơ, công ty điện lực đã ra lệnh ngừng hoạt động. Nhà máy buộc phải dừng toàn bộ hệ thống, dẫn đến thiệt hại 30.000 USD mỗi ngày. Họ cần một giải pháp nhanh chóng để khởi động động cơ mà không gây sụt áp cho cư dân xung quanh.

Nhà sản xuất năng lượng từ bãi rác đã liên hệ với 1 doanh nghiệp tự động hóa để tìm giải pháp. Dù đã có bộ khởi động mềm, dòng điện khởi động vẫn vượt quá mức cho phép. Nhóm kỹ sư bắt đầu phân tích và thiết kế phương án phù hợp.

Giải pháp

Biến tần có khả năng cung cấp tỉ lệ điện áp/tần số phù hợp (V/Hz) trong toàn bộ dải tốc độ, từ đó kiểm soát mô-men xoắn và loại bỏ dòng khởi động lớn. Ngoài ra, biến tần còn có hệ số công suất dịch chuyển cao, giúp giảm tình trạng sụt áp thêm nữa.

Kết quả

Một kỹ sư đã đến hiện trường cuối tuần lễ Giáng sinh và Năm Mới để giám sát lắp đặt và lập trình biến tần. Sau khi hoàn tất, cuộc kiểm tra thực tế bắt đầu: Liệu biến tần có giải quyết triệt để vấn đề không?

Một cuộc gọi được thực hiện tới công ty điện lực. Đáp án: Biến tần hoạt động tốt đến mức kỹ thuật viên phía điện lực không tin rằng máy nén đã được khởi động, vì điện áp hoàn toàn ổn định trên thiết bị đo.

Kể từ đó, máy nén được phép vận hành trở lại và không còn phản ánh nào từ người dân về sụt áp kể từ khi biến tần được lắp đặt.

Lợi ích thêm từ biến tần

Biến tần không chỉ giải quyết dòng khởi động lớn, mà còn có thể gây ra vấn đề về chất lượng điện năng. Để ngăn chặn điều này, nhóm kỹ sư đã sử dụng biến tần 24 xung, giúp giảm thiểu sóng hài đến mức không đáng kể, tránh mọi rắc rối tiềm ẩn với công ty điện lực hoặc cộng đồng.

Ngoài ra, trong quá trình vận hành và tinh chỉnh, kỹ sư cũng phát hiện máy nén đang tạo ra áp suất dư thừa và cần dùng van xả. Nhờ đó, giảm được tốc độ động cơ để tiết kiệm điện hơn nữa. Kết quả là doanh nghiệp tiết kiệm hơn 100.000 USD mỗi năm, giúp hoàn vốn nhanh chóng và cải thiện chi phí vận hành đáng kể.