Hiện nay, tủ điện công nghiệp đã trở thành thiết bị không thể thiếu ở nhiều nhà máy, xí nghiệp,... Vậy tủ điện công nghiệp là gì? Chúng có lợi ích như thế nào và được lắp đặt ra sao?
Tủ điện công nghiệp: Chi tiết và giải pháp lắp đặt
Tủ điện công nghiệp là gì
Trong một hệ thống điện thì tủ điện bao gồm:
- Tủ điện trung thế: Đây là một thiết bị điện quan trọng trong các công trình xây dựng điện công nghiệp. Chúng thường được dùng để đóng ngắt và bảo vệ các đường dây cung cấp điện trung thế. Hiện nay, tủ điện trung thế được thiết kế và sản xuất theo quy trình quản lý chất lượng chặt chẽ, có độ ổn định cao và an toàn khi vận hành.
- Tủ điện MSB (Main Distribution Switchboard): Đây là loại tủ điện được lắp đặt ngay sau các trạm biến áp hạ thế. Tủ MSB có chức năng chính là cung cấp điện hạ thế cho toàn bộ hệ thống điện sau trạm biến áp hạ thế, đóng cắt, bảo vệ an toàn cho hệ thống điện phụ tải.
- Tủ điện cấp nguồn đến từng thiết bị: Đây là loại tủ điện được sử dụng phổ biến ở hầu hết các ngành công nghiệp. Chúng phải đảm bảo các tiêu chí về độ ổn định, độ bền bỉ, sự liên tục và có sự chính xác suốt một thời gian dài trong nhiều môi trường làm việc khác nhau. Loại tủ điện công nghiệp thường có hệ thống cấu trúc mạch điều khiển phức tạp và được sử dụng ở những nơi cần cung ứng điện với công suất lớn như nhà máy, xí nghiệp hay các khu chế xuất,...
Lợi ích của tủ điện công nghiệp
Hiện nay, tủ điện công nghiệp có tính ứng dụng vô cùng cao và rất quan trọng trong ngành công nghiệp vì những lợi ích mà thiết bị này mang đến, có thể kể đến như là:
Tiết kiệm tiền điện
- Loại bỏ số tiền phạt đối với năng lượng phản ứng và giảm nhu cầu kVA.
- Giảm thất thoát điện năng tạo ra trong máy biến áp và dây dẫn của hệ thống lắp đặt.
Ví dụ:
Giảm tổn thất máy biến áp 630 kVA
PW = 6.500 W đối với hệ số công suất ban đầu = 0,7.
Với hiệu chỉnh hệ số công suất, chúng tôi nhận được Hệ số công suất cuối cùng = 0,98
Tổn thất sẽ là: 3,316 W, tức là giảm 49%.
Tăng công suất khả dụng
Hệ số công suất cao tối ưu hóa việc lắp đặt điện bằng cách cho phép sử dụng các linh kiện tốt hơn.
Do đó, công suất có sẵn ở thứ cấp của máy biến áp MV/LV, do đó có thể được tăng lên bằng cách lắp thiết bị hiệu chỉnh hệ số công suất ở phía điện áp thấp.
Bảng bên dưới cho thấy công suất khả dụng tăng lên ở đầu ra máy biến áp bằng cách cải thiện Hệ số công suất từ 0,7 lên 1.
|
Hệ số công suất
|
Tăng công suất khả dụng
|
|---|---|
| 0.7 | 0% |
| 0.8 | 14% |
| 0.85 | 21% |
| 0.9 | 28% |
| 0.95 | 36% |
| 1 | 43% |
Giảm kích thước cài đặt
Việc lắp đặt thiết bị hiệu chỉnh hệ số công suất cho phép giảm tiết diện của dây dẫn, vì ít dòng điện hơn được hấp thụ bằng cách lắp đặt bù cho cùng một công suất hoạt động.
Bảng bên dưới cho thấy hệ số nhân của tiết diện dây dẫn theo các giá trị khác nhau của hệ số công suất.
|
Hệ số công suất
|
Hệ số nhân của tiết diện dây dẫn
|
|---|---|
| 1 | 1 |
| 0.80 | 1.25 |
| 0.60 | 1.67 |
| 0.40 | 2.50 |
Giảm điện áp xuống khi lắp đặt
Lắp đặt tụ điện cho phép giảm điện áp ngược dòng của điểm kết nối thiết bị hiệu chỉnh hệ số công suất. Điều này sẽ tránh được tình trạng quá tải của mạng và cho phép giảm thiểu sóng hài để không cần cài đặt quá mức.
Các thành phần của tủ điện công nghiệp
Các thành phần của tủ điện công nghiệp sẽ bao gồm:
1) Circuit breaker (Aptomat): Là một thiết bị dùng để bảo vệ và vận hành mạng.
Các dòng Aptomat phổ biến hiện nay:
- Vacuum circuit-breaker (bộ ngắt mạch chân không VCB)
- SF6 Circuit-Breakers
- Specific Applications Circuit-Breakers
2) Contactors: Là một thiết bị dùng để bảo vệ và kiểm soát mạng.
3) Switch and Disconnector: Là công tắc ngắt tải trong nhà, công tắc ngắt kết nối và công tắc nối đất.
4) Cradle: Dùng để tích hợp thiết bị chuyển mạch.
5) Fuses: Là một cầu chì dùng để bảo vệ các thiết bị phân phối trung thế (từ 3,6 đến 36 kV) khỏi những tác động và nhiệt của dòng ngắn mạch.
6) Protection Relays: Gồm hai thiết bị chính, mỗi thiết bị có các chức năng cụ thể để đáp ứng nhu cầu của bạn trong thiết kế một hộp, bất kể ứng dụng nào.
Các dòng Protection Relays phổ biến hiện nay:
- PowerLogic Easergy P3 Range
- PowerLogic P5 range
- VIP, PowerLogic & MiCOM ranges
- Sepam & Easergy MiCOM ranges
7) Arc fault detection and protection: Là bộ phận bảo vệ hồ quang, có thể phát hiện đèn flash hồ quang trong quá trình lắp đặt và di chuyển bộ ngắt cấp liệu. Bảo vệ đèn flash hồ quang tối đa hóa sự an toàn của con người và giảm thiểu thiệt hại vật chất do lỗi hồ quang gây ra.
8) MV-LV substation remote control & monitoring: Điều khiển từ xa mạng MV của tất cả thiết bị UG và OH. Hệ thống cách ly vị trí lỗi và khôi phục cho tất cả hệ thống trung lập - quản lý mạng tập trung và phi tập trung.
Giải pháp số hóa tủ điện công nghiệp
Để có thể nâng cao tính hiệu quả của tủ điện công nghiệp thì giải pháp số hóa bằng cách cho kết nối với bộ phần mềm quản lý năng lượng và nguồn điện hoàn chỉnh. Nhờ đó, bạn sẽ đảm bảo tiết kiệm tối đa và làm giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động. Cụ thể như sau:
- EcoStruxure™ Facility Expert: Dựa trên sự hợp nhất công nghệ mới nhất, Ứng dụng dành cho thiết bị di động, nền tảng Web và IoT, đăng ký EcoStruxure Facility Expert sẽ cung cấp cho bạn các dịch vụ có giá trị để tối ưu hóa hoạt động, giám sát năng lượng và điều khiển thiết bị HVAC từ xa trong các tòa nhà đơn lẻ hoặc nhiều địa điểm.
- EcoStruxure ™ Power Advisor: Một dịch vụ chủ động dựa trên phân tích cho hệ thống quản lý điện năng, mang lại hiệu suất tối ưu và độ tin cậy của nguồn điện.
Giải pháp lắp tủ điện công nghiệp
Giải pháp lắp tủ điện công nghiệp hiện nay có thể được giải quyết bằng EcoStruxure Power. Đây được xem là là một hệ thống phân phối điện hiện đại đã được số hóa. Với các giải pháp phân phối nguồn linh hoạt trong việc kết nối, từ đó, giúp đội ngũ vận hành thiết bị dễ dàng nhận được dữ liệu để có thể đưa ra những quyết định kịp thời giúp bảo vệ người dùng, bảo vệ tài sản và tối đa hóa tính liên tục và hiệu suất kinh doanh.