RSS Feed for Hệ thống điều chỉnh điện áp tích cực tự động trong các hầm mỏ của ABB | Tạp chí Năng lượng Việt Nam Thứ hai 16/05/2022 16:46
TRANG TTĐT CỦA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Hệ thống điều chỉnh điện áp tích cực tự động trong các hầm mỏ của ABB

 - ABB đã áp dụng thành công các công nghệ tiên tiến một cách sâu rộng để đưa ra giải pháp hiệu quả trong điều hòa điện áp và bù hệ số công suất cho hai tập đoàn khai khoáng lớn tại Canada.

Khai trường khai khoáng tại Canada áp dụng giải pháp điều hòa điện áp và bù hệ số công suất của ABB

Như chúng ta đã biết, công nghiệp khai khoáng phụ thuộc rất nhiều vào nguồn năng lượng điện cấp, đặc biệt là chất lượng điện năng (Power Quality). Các giải pháp của ABB trong lĩnh vực Power Quality giúp giảm chi phí tiêu thụ điện của doanh nghiệp, đồng thời nâng cao đáng kể chất lượng điện cấp cho dây chuyền sản xuất.

Đặc biệt, giải pháp PCS100 STATCOM đã được áp dụng rộng rãi và đem lại hiệu quả kinh tế cao cho nhiều hoạt động trong ngành khai khoáng, giúp nâng cao hiệu năng sử dụng các máy móc có công suất rất lớn.

Giải pháp PCS100 STATCOM đáp ứng một cách nhanh chóng giúp điều chỉnh hầu hết những sai lệch điện áp trong quá trình khởi động các thiết bị cỡ lớn, như: máy khoan, băng tải, cũng như các thiết bị công nghiệp thường dùng trong công nghiệp khai khoáng.

Trong trường hợp nguồn điện cấp cho các thiết bị trong hầm mỏ bị sụt áp do cáp điện quá dài, công nghệ STATCOM tự động nâng điện áp tổng cho phù hợp, nâng cao hiệu suất hoạt động của máy, đồng thời kéo dài tuổi thọ động cơ.

Dự án thứ nhất triển khai PCS100:

Một trong hai dự án theo kế hoạch sẽ cho ra lò những mẻ vàng đầu tiên trong năm 2012, sản lượng khai thác trên 2,5 triệu ounce vàng trong 15 năm đầu. Khi đi vào hoạt động, mỏ vàng được dự tính sẽ có công suất trung bình 180.000 ounce/năm. Sau 2 năm khai thác lộ thiên, dự án sẽ chuyển qua khai thác trong hầm mỏ, với công suất trung bình tăng lên 190.000 ounce trong những năm còn lại.

Giải pháp được áp dụng

Ban điện tử công suất của ABB đã chào một giải pháp hoàn chỉnh từ khâu thiết kế, chế tạo đến thử nghiệm 6 hệ thống STATCOM, công suất 4.5 MVAr đặt ngoài trời. Cùng với mỗi hệ STATCOM, một máy biến áp dầu 9 MVA cũng được trang bị nhằm hạ điện thế đầu vào cấp cho hệ thống.

ABB đã nghiên cứu một cách kỹ lưỡng nhằm đảm bảo hệ thống STATCOM của mình vận hành trơn tru, đồng thời cung cấp một khóa học về PCS100 STATCOM cho các kỹ sư vận hành. Hệ thống STATCOM đặt ngoài trời bao gồm: 4 biến tần, công suất 2,25 MVA đặt trong 1 container tiêu chuẩn 40 feet.

Vai trò của hệ STATCOM trong dự án này nhằm điều chỉnh tự động điện áp lưới bằng cách bơm trực tiếp công suất phản kháng dưới cả dạng ‘cảm’ hoặc ‘dung’. Nguồn công suất phản kháng này hình thành nhờ vào các biến tần dựa trên công nghệ IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) triển khai bởi Ban điện tử công suất hạ thế PCS100 tại New Berlin, bang Wisconsin, Hoa Kỳ.

Các yêu cầu vận hành

Yêu cầu vận hành cho STATCOM được đưa ra theo các tiêu chí sau:

- Điều chỉnh tự động lưới điện 115 kV đầu vào theo các điện áp đặt mong muốn từ 115 kV đến 122 kV có điều chỉnh được.

- Sườn thay đổi giữa các bước điện áp trong ngưỡng 0,5% nằm trong khoảng 2% tới 10%.

- Thời gian đáp ứng để công suất phản kháng (VAr) đầu ra tăng từ 0% lên 90% phải nhỏ hơn 100 ms.

- Duy trì ổn định điện áp toàn hệ thống trong suốt chu trình vận hành của cầu trục 6000 sức ngựa. Thông thường, động cơ này cần 6 MW khi nâng và xả vào lưới 3 MW khi hạ tải. Chu trình nâng-hạ của cầu trục lặp lại sáu lần một giờ.

- Hệ thống dự phòng nóng nhằm nâng cao hiệu năng vận hành.

Cơ hội cho ABB

Đây là một dự án rất lớn triển khai thiết bị PCS100 như một hệ thống tích hợp đồng bộ. Chính vì tầm quan trọng của dự án, sự phối hợp quốc tế giữa các kỹ sư trong nhóm điện tử công suất từ ABB New Zealand và ABB New Berlin càng mang ý nghĩa lớn lao trong việc đảm bảo chất lượng dự án.

Tinh thần tuyệt vời này được phát huy triệt để và hiệu quả từ phía nhà máy cho tới đội tích hợp hệ thống tại New Berlin - các kỹ sư chịu trách nhiệm từ nghiên cứu giải pháp bước đầu, cho tới khảo sát, thiết kế, tích hợp đồng bộ hệ thống, cho tới khâu cuối triển khai lắp đặt và vận hành thử.

Dự án thứ hai

Yêu cầu đặt ra trong dự án thứ hai này là điều chỉnh nâng cao công suất hiện tại của nguồn cấp 115 kV có chiều dài 3.2 km cấp cho dây chuyền hiện tại. Tổng công suất mong muốn sau khi nâng cấp ước đạt 20 MVA (18 MW với hệ số công suất 0.9), gồm 8 MW cấp từ trạm biến áp mới.

Một nghiên cứu được triển khai nhằm đánh giá cụ thể những ảnh hưởng của hệ thống tới sự ổn định của lưới điện quy định bởi cơ quan vận hành hệ thống điện Canada (IESO) đồng thời xác định chính xác công việc cần thiết để đạt được các tiêu chuẩn đó.

Ảnh hưởng lớn nhất tới lưới điện quốc gia được xác định là độ dao động rất lớn của điện áp tại các trạm phân phối trong quá trình vận hành động cơ nâng-hạ công suất lớn, vi phạm nghiêm trọng những tiêu chuẩn dự phòng về điện áp được đặt ra bởi IESO tại nguồn đầu vào của mỏ. Những vấn đề kể trên đòi hỏi phải giảm công suất vận hành để đạt được các tiêu chuẩn ngặt nghèo từ phía IESO.

Giải pháp đặt ra

Giải pháp được triển khai trong trường hợp này là hệ thống bù ±5 MVAr STATCOM của ABB và dàn tụ bù 5 MVAr 13,8 kV cho phép toàn bộ hệ thống của mỏ được vận hành đủ công suất thiết kế là 18 MW đồng thời vẫn đạt được các yêu cầu về dự phòng điện áp của IESO. Hệ thống PCS100 STATCOM thiết kế bởi ABB đảm nhận việc bù công suất phản kháng một cách chủ động, hơn nữa còn giúp loại bỏ phần lớn hiện tượng sụt áp nhanh gây ra bởi động cơ nâng hạ 4600 sức ngựa (hp), chỉ còn 1,5% đo được tại đầu nguồn 115 kV.

Nâng cao chất lượng và tính ổn định của hệ thống điện, đảm bảo các tiêu chuẩn khắt khe về chất lượng điện năng, tăng công suất của hệ thống truyền tải điện và được thiết kế đặc biệt dưới dạng mô-đun với độ tin cậy cực cao nhờ hệ thống dự phòng nóng là các tính năng ưu việt để khách hàng, đặc biệt là khách hàng trong ngành khai khoáng tin tưởng lựa chọn công nghệ của ABB.

Ban Truyền thông ABB

nangluongvietnam.vn/

Có thể bạn quan tâm

Các bài mới đăng

Các bài đã đăng

[Xem thêm]
Phiên bản di động