III. CáC giải pháp tiết kiệm điện năng
3.3.2Mềm hoá b−ớc tụ của hệ thống bù tự động
Hiện nay ở tại nhà máy có 2 hệ thống bù tự động cho 2 máy biến áp, mỗi b−ớc tụ 50KVAr. Phần lớn các phụ tải trong quy trình sản xuất n−ớc sạch nh− động cơ điện, máy biến áp động lực, các cuộn dây hút trong nam châm điện, rơle, khởi động từ là phụ tải điện cảm (có cuộn dây - lõi thép) nên ngoài tiêu thụ công suất tác dụng để sinh công P (KW) còn tiêu thụ thêm công suất phản kháng Q (KVAr) là loại vô công. Năng l−ợng phản kháng đ−ợc phân bố nh− sau: ở động cơ điện không đồng bộ nh− bơm n−ớc, quạt gió chiếm 70%, máy biến áp 20%, đ−ờng dây và các phần tử khác là 10%. Thành phần công suất phản kháng Q đã tạo nên sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp của phụ tải một góc lệch ϕ. Khi động cơ mang đầy tải thì tiêu thụ công suất phản kháng Q ít nên hệ số cosϕ cao và ng−ợc lại, nếu non tải thì công suất Q sẽ cao và cosϕ thấp. Cosϕ thấp sẽ làm xấu chất l−ợng điện làm tăng dòng điện phụ tải dẫn`đến tăng tổn thất trong hệ thống điện. Để hạn chế sự truyền tải công suất phản kháng Q từ nhà máy về nơi tiêu thụ ta có thể bù công suất Q bằng cách đặt tụ bù tại chỗ và bù tự động. Tụ bù có thể đặt tại thanh cái phía hạ áp, đặt trong tủ phân phối điện hoặc đặt trực tiếp đến từng thiết bị tiêu thụ điện. (Để tính công suất bù Q (KVAr, căn cứ vào công suất tác dụng P (KW) và hệ số công suất tr−ớc và sau khi bù (cosϕ1 và cosϕ2), sau đó chọn dung l−ợng (kVAr) và điện áp (V) của tụ điện cho phù hợp).
Bù công suất phản kháng là giải pháp rất hữu hiệu để giảm tổn thất điện năng. Tuy nhiên, trong thực tế phần lớn các thiết bị này không đ−ợc trang bị các cơ cấu tự động điều chỉnh, nên th−ờng dẫn đến hiện t−ợng không cân bằng công suất phản kháng. Hiện t−ợng bù thừa th−ờng xẩy ra khi phụ tải thấp, khi đó không những tổn thất điện năng không giảm mà ng−ợc lại. Thêm vào đó hiện t−ợng bù thừa còn dẫn đến sự quá áp ở một số điểm nút của mạng điện, làm giảm chất l−ợng điện và đôi khi gây hậu quả nghiêm trọng đối với các thiết bị điện. Vì vậy cần tính toán và lắp đặt hệ thống bù tự động hợp lý với b−ớc tụ phù hợp đảm bảo tiết kiệm tối −u điện năng tiêu thụ.
Giải pháp:
* Lắp đặt tại chỗ tụ bù cho 2 bơm rửa lọc và 2 quạt gió rửa lọc: công suất 55KW.
73
Có tụ bù Không tụ bù Chênh lệch
Công suất tụ (KVAr) 15x4
Giá tụ 375.000
Tuổi thọ 5 năm
Chi phí điện (đồng/năm)
24.966.000 27.462.600 2.166.456L−ợng điện tiêu hao (kWh/năm) 27.375 30.112,5 2.375,5 L−ợng điện tiêu hao (kWh/năm) 27.375 30.112,5 2.375,5 Thời gian hoàn vốn (tháng) 2,1
NPV
7.434.589
IRR
5,8
*Mềm hoá b−ớc tụ của hệ thống tụ bù tự động: từ 4x50KVAr thành 1x10 KVAr + 2x20 KVAr + 2x50 KVAr
Có tụ bù Không tụ bù Chênh lệch
Công suất tụ (KVAr) 10
Giá tụ 250.000
Công suất tụ (KVAr) 20
Giá tụ 500.000x2bộ = 1.000.000
Tuổi thọ (năm) 5 Chi phí điện (đồng/năm)
105.522.960 109.850.400 4.327.440L−ợng điện tiêu hao (kWh/năm) 115.705 120.450 4.745 L−ợng điện tiêu hao (kWh/năm) 115.705 120.450 4.745 Thời gian hoàn vốn (tháng)
3,5 NPV
14.349.452,7 IRR