Các chỉ tiêu kỹ thuật của một phương án cung cấp điện bao gồm:

Chất lượng điện năng

Đảm bảo chất lượng điện năng trong đánh giá kỹ thuật là chủ yếu đảm bảo độ lệch, độ dao động điện áp và tần số nằm trong phạm vi giá trị cho phép so với định mức.

Chất lượng tần số được đánh giá bằng:

a. Độ lệch tần số

Là hiệu trung bình trong vòng 10 phút giữa giá trị số thực tế của tần số cơ bản với giá trị danh định của nó:

Δf = f – fđm

Độ lệch tần số có thể trình bày dưới dạng tương đối:

Độ lệch tần số cho phép Δfcp theo tiêu chuẩn GOCT-13109-87 là ± 0,2Hz, theo tiêu chuẩn Việt Nam và Singapore là ± 0,5 Hz

b. Độ dao động tần số

Là hiệu số giữa giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của tần số cơ bản khi tốc độ thay đổi của tần số lớn nhất 0,2 Hz trong 1 dây

Độ dao động tần số cho phép không được vượt quá 0,2 Hz

Hiện nay, để giữ dao động tần số trong hệ thống điện, thường sử dụng thiết bị tự động từ sa thải phụ tải khi xuất hiện sự cố theo tần số.

Chất lượng điện áp

a. Độ lệch điện áp

Là hiệu giữa trị số thực tế của điện áp U với giá trị danh định Uđm phát sinh khi thay đổi chế độ làm việc tương đối chậm (dưới 1% trong 1 giây):

Thường độ lệch điện áp được biểu diễn dưới dạng tương đối :

δU phải thỏa mãn điều kiện:

Ở đây U‾, U là giới hạn trên và dưới của độ lệch điện áp.

Tiêu chuẩn độ lệch điện áp của 1 số nước như sau:

  • Tiêu chuẩn Nga: -2,5 đến +5% cho chiếu sáng công nghiệp và công sở: 5% đến +10% cho động cơ và ± 5% cho các phụ tải còn lại. Các chỉ tiêu này phải được thỏa mãn với xác xuất 95%. Nói chung là ±5%, sau sự cố là ± 10%
  • Tiêu chuẩn của Pháp: ±5% cho lưới trung và hạ áp, 7% cho lưới trung áp trên không và ±10% cho lưới hạ áp trên không
  • Tiêu chuẩn singapore: ±6%
  • Tiêu chuẩn Việt Nam: -10% và 5%.

b. Độ dao động điện áp

Là hiệu giữa trị số hiệu dụng lớn nhất Umax và nhỏ nhất Umin của điện áp trong quá trình thay đổi khá nhanh thông số của chế độ khi tốc độ thay đổi của điện áp không dưới 1% trong 1 giây:

Dao động điện áp gây dao động ánh sáng, gây hại cho mắt người gây nhiễu radio, nhiễu TV và nhiễu các thiết bị điện tử;…

Dao động điện áp cho phép theo tiêu chuẩn một số nước như sau:

  • Tiêu chuẩn Nga quy định dao động điện áp trên cực các thiết bị chiếu sáng:

Ở đây n là số dao động trong 1 giờ, Δt là thời gian trung bình giữa hai dao động trong 1 giờ có đơn vị là phút.

Theo tiêu chuẩn này, nếu 1 giờ có dao động thì biên độ cho phép là 7%. Đối các thiết bị biến đổi đột ngột công suất trong vận hành chỉ cho phép ΔV đến 1,5%.

Còn đối với các phụ tải không được chuẩn hóa, nhưng nếu  ΔV lớn hơn 15% sẽ dẫn đến hoạt động sai của khởi động từ và các thiết bị điều khiển.

  • Tiêu chuẩn Pháp quy định đường cong quan hệ giữa  ΔV và tần suất xuất hiện. Theo đó nếu có 1 dao động trong 1 giờ thì  ΔV  cho phép là 10%.

 Các nguyên nhân cơ bản gây nên độ lệch và độ dao động biến áp quá mức cho phép là:

  • Trình độ quản lý, khai thác lưới điện thấp
  • Mạng hạ áp bị quá tải
  • Không có các thiết bị điều chỉnh điện áp tại chỗ.

 Để hạn chế độ lệch và độ dao động điện áp thường áp dụng các biện pháp sau:

  • Sử dụng các thiết bị bù tự động
  • Sử dụng các máy biến áp điều áp dưới tải và ngoài tải
  • Đóng cắt chuyển tải đường dây hay MBA
  • Sử dụng các nguồn điện dự phòng.

c. Độ không đối xứng 

Phụ tải các pha  không đối xứng dẫn đến điện áp các pha không đối xứng. Mức không đối xứng của điện áp dây chỉ do điện áp thứ nghịch U2 quyết định, còn mức không đối xứng điện áp pha thì phụ thuộc cả điện áp thứ tự không U0 và thứ tự nghịch U2.

Điện áp không đối xứng làm giảm hiệu quả công tác và giảm tuổi thọ của thiết bị dùng điện, giảm khả năng tải của lưới điện và tăng tổn thất điện năng.

Tiêu chuẩn của Nga quy định: trên lưới điện sinh hoạt U2 không được vượt quá giá  trị làm cho điện áp thực trên cực thiết bị dùng điện thấp hơn giá trị cho phép. Trên cực thiết bị dùng điện 3 pha  đối xứng, U2 không được vượt quá 2% Udm. Trên cự các động cơ không đồng bộ, U2 cho phép được xác định riêng theo điều kiện phát nóng và có thể lớn hơn 2 %.

d. Độ không sin

Các thiết bị dùng điện có đặc tính phi tuyến như MBA không tải, bộ chỉnh lưu, thyristor… làm biến dạng đường đồ thị điện áp, khiến cho dạng điện áp không còn là hình sin nữa.Xuất hiện các sóng hài bậc cao Uj, Ij. Các sóng hài bậc cao này góp phần làm giảm điện áp trên đèn điện và thiết bị sinh nhiệt làm tăng thêm tổn thất trong lưới điện và thiết bị dùng điện giảm chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện, gây nhiễu radio, TV và các thiết bị điện tử, điều khiển khác …

Tiêu chuẩn Nga quy định:

Ở đây: U1 là trị hiệu dụng sóng hài bậc nhất của điện áp.

Để khắc phục các hài bậc cao trong mạng điện có thể áp dụng các biện pháp sau:

  • Tăng số pha chỉnh lưu lên đến p=12 hay nhiều hơn
  • Sử dụng bộ lọc ngang : đây là một mạch vòng bao gồm cuộn điện cảm và tụ điện mắc nối tiếp, được chỉnh định theo một tần số nào đó của hài bậc cao. Các bộ lọc ngang có nối tiếp, được chỉ định theo một tần số nào đó của hài bậc cao có thể được tăng cường hay có thể cộng hưởng dòng điện.
  • Sử dụng các bộ lọc dọc: bộ lọc dọc có thể đấu nối tiếp và nhánh cần hạn chế dòng hài bậc cao nhưng sẽ làm tăng dòng này ở các nhánh khác.

___________________________________
Bộ tài liệu Thiết kế điện hợp chuẩn – Bạn đã có ???
Tham khảo ngay