Đang tải... (xem toàn văn)
Chương trình mục tiêu Quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đang được triển khai trên diện rộng trong các ngành công nghiệp, trong đó có ngành Than. Trong thời gian qua, kết hợp với các đơn vị thành viên của Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ đã thực hiện việc kiểm toán và đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng cho một số đơn vị trong ngành. Hiệu quả kinh tế trong quá trình triển khai áp dụng các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng đã được đề xuất trong các công trình này.
HIỆU QUẢ KINH TẾ KHI MUA ĐIỆN Ở CẤP ĐIỆN ÁP 35 kV THAY CHO CẤP ĐIỆN ÁP 6kV KS. Vũ Thế Nam KS. Phạm Thanh Liêm Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Chương trình mục tiêu Quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đang được triển khai trên diện rộng trong các ngành công nghiệp, trong đó có ngành Than. Trong thời gian qua, kết hợp với các đơn vị thành viên của Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ đã thực hiện việc kiểm toán và đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng cho một số đơn vị trong ngành. Hiệu quả kinh tế trong quá trình triển khai áp dụng các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng đã được đề xuất trong các công trình này. Hiện tại, có một thực tế là còn có một số Công ty đang quản lý vận hành các trạm biến áp 35/6 kV nhưng các công tơ mua bán điện lại được lắp ở phía 6 kV và việc thanh toán tiền điện hàng tháng đều được thanh toán theo biểu giá ở cấp điện áp 6 kV. Tuy nhiên, từ ngày 1/3/2009, giá điện năm 2009 được thực hiện theo Quyết định số 21/2009/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, ban hành ngày 12/2/2009 cùng với Thông tư số 05/TT-BCT của Bộ Công thương về giá bán điện năm 2009 và Hướng dẫn thực hiện, ban hành ngày 26/2/2009 và theo biểu 1 giá này thì giá điện ở cấp điện áp này cao hơn nhiều so với ở cấp điện áp 35 kV. Việc chuyển mua điện từ cấp điện áp 6 kV lên cấp điện áp 35 kV đã được đề cập đến nhiều, nhưng việc tính toán hiệu quả cụ thể đối với một đơn vị sử dụng điện lại chưa được đề cập. Vì vậy, trong bài báo này chúng tôi muốn trình bày rõ hơn hiệu quả kinh tế khi chuyển đổi việc mua bán điện lên cấp điện áp 35 kV để các đơn vị tham khảo. * Thông tin yêu cầu và phương pháp tính toán: - Thông số cần có để tính toán chuyển mua điện từ 6kV sang mua 35kV + Các thông số kỹ thuật của máy biến áp ( 0 P∆ ; n P∆ ; S đm ; 2 ϕ Cos ; β ); + Đơn giá tiền điện theo công tơ ba giá; + Thống kê số liệu tiêu thụ điện theo công tơ 3 của Công ty. - Hiệu suất của máy biến áp được tính theo công thức sau đây: 100) cos 1(% 2 02 2 0 nđm n PPS PP ∆+∆+ ∆+∆ −= βϕβ β η (1) Trong đó: 0 P∆ - Tổn hao công suất không tải của máy biến áp (kW); n P∆ - Tổn hao công suất ngắn mạch (kW); đm S - Công suất định mức (kVA); 2 ϕ Cos - Hệ số công suất ở phía sơ cấp; β - Hệ số mang tải. * Tính toán khi thực hiện việc chuyển đổi mua điện ở cấp điện áp 6kV sang mua điện ở cấp điện áp 35 kV: 2 - Thông số của máy biến áp MBA 4800 kVA 35/6,6 được trình bày trong Bảng 1 Bảng 1. Các thông số kỹ thuật của máy biến áp TT S (kVA) ∆Po (kW) io (%) Un (%) ∆Pn (kW) Cosϕ 1 4.800 5,756 0,65 6,9 38,5 0,80 Thay các thông số của bảng 1 vào công thức (1) tính được hiệu suất của máy biến áp, các giá trị tính toán được thể hiện trong bảng 2. Bảng 2: Hiệu suất máy biến áp khi tải thay đổi Chỉ tiêu Hệ số mang tải β (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hiệu suất (%) 98,43 99,06 99,21 99,23 99,21 99,16 99,09 99,02 98,94 98,86 Từ bảng hiệu suất máy biến áp khi tải thay đổi ta vẽ được biểu đồ mối quan hệ giữa hiệu suất và hệ sô mang tải của máy biến áp. 3 Hình 1: Biểu đồ hiệu suất máy biến áp theo hệ số mang tải - Theo Quyết định số 21/2009/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về biểu giá điện ở cấp điện áp 35 kV và 6 kV áp dụng từ tháng 3 được nêu trong bảng 3. Bảng 3. Biểu giá điện ở cấp điện áp 35 kV và 6 kV. Biểu giá điện Giờ bình thường Giờ cao điểm Giờ thấp điểm Biểu giá 35kV; (đ/kwh) 870 475 1.755 Biểu giá 6kV; (đ/kwh) 920 510 1.830 Tỉ lệ giảm (%) 5,43 6,86 4,10 Từ hình 1 ta có thể thấy hiệu suất thấp nhất của máy biến áp lúc mang tải 10% là 98,43%. Ta chọn hiệu suất máy biến áp lúc mang tải 10% để xác định điện năng tổn thất trong máy biến áp khi chuyển sang đo điện phía 35kV. - Công suất tiêu thụ quy đổi từ phía thứ cấp (6kV) sang sơ cấp (35kV) máy biến áp như sau 35 6 % P P = η → % 6 35 η P P = (2) 35 P : Công suất tiêu thụ phía 35kV 6 P : Công suất tiêu thụ phía 6kV - Công suất tiêu thụ vào giờ bình thường khi mua điện 35kV P 35 bình thường =P 6 bình thường *100/98,43 P 35 bình thường = 5.102.163*100/98.43 = 5.183.758 - Các kết quả tính toán tương tự cho giờ cao điểm và giờ thấp điểm được ghi trong Bảng 4. 4 Bảng 4. Điện năng tiêu thụ và điện năng tính toán khi chuyển sang cấp điện áp 35 kV Thông số Điện năng tiêu thụ ở cấp điện áp 6 kV (kWh) Điện năng tiêu thụ khi chuyển đổi sang cấp điện áp 35 kV (kWh) Giờ bình thường Giờ cao điểm Giờ thấp điểm Giờ bình thường Giờ cao điểm Giờ thấp điểm Tổng 5.102.16 3 1.717.43 5 2.565.01 0 5.183.758 1.744.901 2.606.030 Từ số liệu tiêu thụ điện năng trong bảng 4 ta có thể tính chi phí khi mua ở cấp điện áp 6kV là: ΣC 6 = 5.102.163*920+1.717.435*510+2.565.010*1830 = 10.263.850.110 đ Khi chuyển lên mua điện 35kV, chi phí khi mua ở cấp điện áp 35 kV là: ΣC 35 = 5.183.758*870+1.744.901*475+2.606.030*1755 = 9.912.279.860 đ Chi phí tiết kiệm được khi chuyển đổi việc mua điện từ cấp điện áp 6 kV sang mua điện ở cấp điện áp 35 kV sẽ là: E= ΣC 6 - ΣC 35 = 10.263.850.110 – 9.912.279.860 = 351.570.250 đ * Kết luận: Chuyển đổi việc mua điện từ cấp điện áp 6 kV sang 35 kV mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt cho Công ty. Việc chuyển đối này không có gì phức tạp, chi phí đầu tư thiết bị để tiến hành việc chuyển đổi cũng không quá tốn kém và hoàn toàn có thể bù đắp các chi phí này trong thời gian ngắn do tiết kiệm chi phí điện năng hàng tháng của Công ty. TÀI LIỆU THAM KHẢO 5 1. Kỹ Thuật Điện/ Đặng Văn Đào. –H : Giáo dục, 1994,- 188 27cm 6C2 Mã số : 7B201T5 2. Брускин Д.Э. и др. Электрические машины: В 2-х ч. Ч.1, 2-е изд. Перераб. И доп. М.: Высш. шк., 1987. 319 с.: ил. 6 ỨNG DỤNG THIẾT BỊ MỚI NHẰM TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TỔNG THỂ CHO PHỤ TẢI CÔNG NGHIỆP -Lưu Quang Vũ- Ngày nay vấn đề tiết kiệm năng lượng không chỉ là của mỗi doanh nghiệp mà là mục tiêu của cả quốc gia. Nghành công nghiệp mỏ là nghành tiêu thụ rất nhiều năng lượng trong đó điện năng chiếm tỷ lớn. trong những năm gần đây các doanh nghiệp mỏ đã chú ý đầu tư các thiết bị tiết kiệm điện năng, tuy nhiên hầu hết các thiết bị này chỉ lắp cho một thiết bị, cụm thiết bị nhỏ mà chưa được lắp tổng thể cho một nhóm thiết bị lớn. Khi tiến hành đầu tư cho từng thiết bị các thiết bị công suất nhỏ thường bị bỏ qua, hoạt động tiết kiệm năng lượng không được thực hiện một cách triệt để. Thiết bị enerkeeper là một loại thiết bị được phát triển để có thể lắp đặt, giúp tiết kiệm một cách tổng thể. Nguồn điện có dạng sóng hình sin chuẩn theo một chu kỳ và biên độ nhất định. Tuy nhiênTrong quá trình sử dụng các dụng cụ hoặc thiết bị điện các thiết bị này sẽ sinh ra các sóng hài bậc cao gây méo sóng hình sin. Các sóng hài bậc cao gây rung động cơ, máy biến áp khi hoạt động, nung nóng cuộn dây máy biến áp, giảm hiệu suất từ của động cơ từ đo làm giảm hiệu suất sử dụng điện, làm tăng mức tiêu thụ điện, giảm hiệu quả sử dụng và rút ngắn tuổi thọ của các thiết bị. trong một số trường hợp nghiêm trọng còn tác động đến các thiết bị bảo vệ làm các thiết bị hoạt động sai lệch, thiếu chính xác. Các thiết bị sinh ra sóng hài bậc cao chủ yếu là các thiết bị điện tử công suất, máy tính, thiết bị chiếu sáng điện tử, máy biến áp hoạt động bị bão hòa từ, thiết bị điều khiển, máy hàn, thiết 7 bị lưu điện (UPS). Các thiết bị trên được sử dụng ở hầu hết các mỏ, đặc biệt gần đây các đơn vị sản xuất mỏ đầu tư sử dụng rất nhiều biến tần và khởi động mềm là các thiết bị gây ra rất nhiều sóng hài bậc cao. Enerkeeper sẽ giúp giải quyết triệt để các yếu tố gây ra sự lãng phí năng lượng trên từ đó giúp chất lượng điện được cung cấp ổn định và hiệu quả hơn.Lắp đặt Enerkeeper cho phép bạn tiết kiệm mức tiêu thụ điện lên tới 15%. Không chỉ giúp tiết kiệm điện, thiết bị còn giúp nâng cao hiệu suất hoạt động của các máy móc hoặc thiết bị khi sử dụng, đồng thời kéo dài tuổi thọ của chúng. Hình 1 Một số loại Enerkeeper a, Dùng cho dân dụng; b, Dùng cho tòa nhà; c, Dùng trong công nghiệp Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Enerkeeper là một thiết bị tiết kiệm điện được chế tạo theo công nghệ đường Zig Zag (như hình 2). Đó là một biến thế được thiết kế đề tự động kiểm 8 soát sự lệch pha giữa hiệu điện áp và dòng điện thông qua cấu trúc bù từ thông bằng cách cuốn dây dẫn trên mỗi lõi sắt của mỗi pha theo chiều ngược nhau. Ngoài ra máy còn chứa thành phần L-C là yếu tố giúp giảm đáng kể hiện tượng sóng hài và thất thoát điện. Theo công nghệ cuốn dây trên dòng điện trung tính sẽ bù cho nhau do được chuyển đổi pha và dòng điện trong mỗi pha có giá trị tổng hợp lớn hơn. Có thể nói quy luật hoạt động này giúp dòng điện trung tính (chứa các hiện tượng sóng hài , mất cân bằng pha) chạy theo đường Zig Zag do trở kháng giảm. Ngoài ra giúp điều chỉnh dòng điện trong pha ngược chiều không chạy theo đường Zig Zag. Hình 2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Enerkeeper 9 Hình 3 Các cuộn dây đấu chéo trong lõi của Enerkeeper Hiện tượng sóng hài và mất cân bằng pha được cải thiện, do đó dòng điện có chất lượng tốt hơn giảm sự lệch pha và nâng cao hệ số công suất điện. Hình 4 Dao động dòng điện trước và sau khi lắp Enerkeeper Hình 5 Độ lệch pha trước và sau khi ứng dụng Enerkeeper Khả năng tiết kiệm của thiết bị phụ thuộc vào điều kiện hoạt động, tỷ lệ sử dụng phụ tải. Thông thường tỷ lệ tiết kiệm sẽ cao hơn khi sử dụng tải phức tạp (có nhiều loại thiết bị khác nhau), tỷ lệ sử dụng tải càng cao thì tiềm năng tiết kiệm càng lớn. Dưới đây là khả năng tiết kiệm của Enerkeeper với một số loại tải. Bảng 1 Khả năng tiết kiệm của Enerkeeper ứng dụng cho các loại phụ tải Tải vận hành trong thiết bị Sử dụng hơn 3 loại tải Sử dụng hơn 2 loại tải Tải thuần Đèn chiếu sáng Thiết bị nhiệt Động cơ >70% 15%±3% 13%±3% 10% 10% 8% >50% 12%±2% 10%±2% 9% 9% 7% >40% 10%±2% 8%±2% 8% 8% 6% 10 [...]... thống Các cụm thiết bị này được cấp điện bằng một máy biến áp của các phụ tải rất khác nhau riêng hoặc tủ phân phối Khi ứng dụng Enerkeeper được lắp đặt tại đầu ra của máy biến thế hoặc tại mạch rẽ để tiết kiệm cho toàn bộ một công trường, phân xưởng hay một dây truyền sản xuất Thiết bị hoạt động cực kỳ hiệu quả trên mọi chủng loại thiết bị Hơn nữa khi sử dụng ta chỉ cần nắp một thiết bị cho toàn bộ... trong khi sản phẩm của các hãng sản xuất khác phải nắp kết hợp hai hoặc ba máy cho một hệ thống Thiết bị Enerkeeper ứng dụng cho xí nghiệp công nghiệp được sản xuất dạng tủ có đầy đủ các thiết bị bảo vệ, thiết bị đo điện năng, các đầu vào ra được kết nối như các tủ điện trọn bộ khác do đó quá trình lắp đặt dễ dàng, nhanh gọn không ảnh hưởng nhiều đến sản xuất a) b) Hình 6 Sơ đồ kết nối Enerkeeper vào... đặt có hiệu quả Kết quả sau khi lắp đặt tại một số đơn vị thuộc các lĩnh vực khác nhau Bảng 2 Kết quả lắp đặt Enerkeeper tại một số đơn vị Cao ốc văn phòng • Công suất: 1.200 kVA (600kVA x 2) • Tải: Chiếu sáng, PC, Motors, vv • Sử dụng: 53% Trường đại học, viện nhiên cứu • Công suất: 950kVA (450kVA, 250kVa x 2) • Tải: Chiếu sáng, Motors, vv 12 • • • Sử dụng: 57% Tỷ lệ tiết kiệm: 12,3% Tỷ lệ tiết kiệm: ... 6% 6% 5% Trong công nghiệp mỏ có rất nhiều tiềm năng để có thể ứng dụng được Enerkeeper Hệ thống sản xuất của các mỏ có nhiều thiết bị được bố trí theo cụm là các công trường, phân xưởng, dây truyền Tại mỗi khâu công nghệ đều có số lượng thiết bị sử dụng điện rất lớn, thuộc nhiều chủng loại có công suất từ 1,5 đến hàng trăm kW, chế độ hoạt động khác nhau tùy thuộc vào chức năng của thiết trong toàn... sản xuất a) b) Hình 6 Sơ đồ kết nối Enerkeeper vào trong mạng a, Lắp cho một phân xưởng b, Lắp cho một dây truyền sản xuất 11 Enerkeeper được chế tạo cho các thiết bị hạ áp bao gồm cả thiết bị 1 pha và 3 pha, cấp điện áp lớn nhất là 600V Dải dòng điện hoạt động rất lớn đối với công nghiệp và tòa nhà dòng làm việc lớn nhất của nó có thể lên tới 455A (1 pha), 4.558A (3 pha) Hiện tại trong nghành mỏ chưa... Tải: Chiếu sáng, Motors, vv 12 • • • Sử dụng: 57% Tỷ lệ tiết kiệm: 12,3% Tỷ lệ tiết kiệm: 13,4% Sản xuất cơ khí • Công suất: 1.000 kVA (600kVA, Xưởng đúc • Công suất: 400kVA • Tải: Motors, vv • Sử dụng: 43% • Tỷ lệ tiết kiệm: 9,2% 400kVA) • Tải: Motors, hers, vv • Sử dụng: 73% • Tỷ lệ tiết kiệm: 11,4% 13 . HIỆU QUẢ KINH TẾ KHI MUA ĐIỆN Ở CẤP ĐIỆN ÁP 35 kV THAY CHO CẤP ĐIỆN ÁP 6kV KS. Vũ Thế Nam KS. Phạm Thanh Liêm Viện Khoa học Công nghệ Mỏ Chương trình mục tiêu Quốc gia về sử dụng năng. mua ở cấp điện áp 35 kV là: ΣC 35 = 5.183.758*870+1.744.901*475+2.606.030*1755 = 9.912.279.860 đ Chi phí tiết kiệm được khi chuyển đổi việc mua điện từ cấp điện áp 6 kV sang mua điện ở cấp điện. 1987. 319 с.: ил. 6 ỨNG DỤNG THIẾT BỊ MỚI NHẰM TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG TỔNG THỂ CHO PHỤ TẢI CÔNG NGHIỆP -Lưu Quang Vũ- Ngày nay vấn đề tiết kiệm năng lượng không chỉ là của mỗi doanh nghiệp mà là mục