Hiệu quả từ thiết bị giám sát dòng điện của tụ bù

Không phải trèo lên cột điện nên không lo bị điện giật, giảm chi phí nhân công mà vẫn biết được tình trạng làm việc của tụ bù, là những giá trị làm lợi cơ bản của sáng kiến “Thiết kế và lắp ráp thiết bị giám sát dòng điện tụ bù” của ông Nguyễn Văn Nam, Phó trưởng Phòng Kinh doanh điện năng Công ty Điện lực Bắc Ninh (PC Bắc Ninh).

1. Thực trạng vận hành thiết bị

Trên lưới điện hạ áp tỉnh Bắc Ninh có gần 2.000 tủ tụ điện bù công suất phản kháng (hay còn gọi là tủ tụ bù). Tác dụng của thiết bị này là bù công suất phản kháng để điều chỉnh điện áp tại các nút phụ tải và làm giảm tổn thất điện năng.

Tính đến cuối năm 2014, trên lưới điện hạ áp do PC Bắc Ninh quản lý có 1.593 tủ tụ bù công suất phản kháng, được lắp từ những năm 2009 - 2013. Hầu hết các tụ bù này đều nối cố định vào đường dây điện. Thế nên việc bù công suất không phát huy được hiệu quả vì có lúc sẽ bù thừa. Để khắc phục tình trạng đó, từ đầu năm 2014, các bộ tụ điện được bù động bằng việc lắp đặt thêm hệ thống rơ le điều khiển thời gian. Lúc này tụ bù sẽ được tự động đóng vào giờ cao điểm sử dụng điện và tự động ngắt vào giờ thấp điểm, từ đó, phát huy được hiệu quả tụ.

Tuy nhiên, các tủ tụ bù được lắp ở gần ngọn cột điện nên rất khó khăn trong việc kiểm tra tình trạng vận hành của thiết bị. Do đó, khi kiểm tra tình trạng làm việc của tụ bù, nhóm công nhân phải lập phiếu công tác, sau đó trèo lên cột điện để kiểm tra các thiết bị đóng cắt và đo dòng điện tụ bù. Phương pháp kiểm tra này có nhiều nhược điểm như: phải trèo lên cột điện qua nhiều chướng ngại vật nên tiêu tốn sức lao động; có thể bị ngã cao và có thể bị điện giật do sơ ý chạm vào phần đang mang điện... Thực tế cho thấy, nhiều tụ điện hết dung lượng hoặc rơle điều khiển thời gian bị hỏng nhưng đơn vị quản lý vẫn không phát hiện kịp dẫn đến mất bù hoặc bù không đúng thời gian định sẵn.

Khắc phục các nhược điểm thực trạng vận hành thiết bị, năm 2015, ông Nguyễn Văn Nam đã cùng các đồng nghiệp nghiên cứu và áp dụng thành công giải pháp “Thiết kế và lắp ráp thiết bị giám sát dòng điện tụ bù”. Theo đó, nhóm tác giả đã chế tạo và thử nghiệm bộ cảm biến dòng điện. Thiết bị được lắp thêm vào tủ tụ bù là 01 bộ cảm biến dòng điện có điện áp đầu ra là 10VDC, cung cấp điện cho 01 đèn LED có công suất 1W. Khi tụ bù vận hành thì đèn LED sáng và ngược lại, tụ bù không vận hành hoặc hư hỏng thì đèn LED không sáng, giúp người vận hành đứng dưới đất vẫn nhìn rõ ánh sáng đèn ở độ cao 6 -7 m.

2. Giải pháp kĩ thuật

Tụ bù 30 kVAr có dòng định mức của tụ điện là 43 A, sử dụng cáp đơn M16 đấu vào lưới điện hạ áp qua các thiết bị đóng cắt. Dòng điện 3 pha của tụ đối xứng và qua thực tế vận hành, khi tụ bị suy giảm dung lượng cũng giảm tương đối đều ở cả 3 pha. Do vậy, giải pháp giám sát dòng điện làm việc của tụ được lựa chọn như sau:

- Lắp đặt một thiết bị cảm biến dòng điện của tụ.

- Với dòng điện định mức của tụ, thiết bị sẽ đưa ra một điện áp cấp cho một đèn chiếu sáng.

- Do tính chất đối xứng của tụ điện nên thiết bị chỉ cần lắp trên 1 pha.

3. Hiệu quả của giải pháp

Áp dụng giải pháp này, người vận hành chỉ cần đứng dưới mặt đất nhìn lên tủ tụ bù mà vẫn biết được tụ có làm việc hay không, rơ le thời gian có làm việc đúng giờ hay không. Theo tính toán, mỗi năm Công ty tiết kiệm được khoảng 1,7 tỷ đồng chi phí nhân công cho công tác kiểm tra định kỳ sự làm việc của tụ điện. Hiệu quả lớn hơn, chính là người lao động không phải đối diện với nguy cơ mất an toàn cháy nổ khi mở tủ ra để kiểm tra, vừa bảo đảm an toàn lao động cho công nhân vận hành vừa ổn định chất lượng điện năng cho khách hàng sử dụng điện.

Được biết, năm 2015, toàn bộ dự án lắp đặt 3.150 kVAr của PC Bắc Ninh đã áp dụng sáng kiến này để hỗ trợ vận hành. Thời gian tới, Công ty sẽ lắp đặt cho toàn bộ các tủ bù trên lưới điện hạ áp.