Tóm tắt Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6627-26:2014 (IEC 60034-26:2006) về Máy điện quay - Phần 26: Ảnh hưởng của điện áp mất cân bằng lên tính năng của động cơ cảm ứng lồng sóc ba pha

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6627-26:2014 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế IEC 60034-26:2006. Đây là văn bản kỹ thuật chuyên ngành quan trọng, cung cấp các hướng dẫn và phương pháp đánh giá ảnh hưởng của hiện tượng mất cân bằng điện áp đối với tính năng vận hành, độ tăng nhiệt và tuổi thọ của động cơ cảm ứng lồng sóc ba pha.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

• Tiêu chuẩn này áp dụng trực tiếp cho các dòng động cơ cảm ứng lồng sóc ba pha được vận hành trên lưới điện xoay chiều có hiện tượng mất cân bằng điện áp.
• Văn bản tập trung phân tích các đặc tính kỹ thuật bị thay đổi do tác động của điện áp không đối xứng, từ đó đưa ra các khuyến nghị vận hành an toàn và hiệu quả.

Tài liệu viện dẫn liên quan

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách đồng bộ và chính xác, cần kết hợp tham chiếu với các tiêu chuẩn cốt lõi sau:

• TCVN 6627-1 (IEC 60034-1) về thông số và tính năng của máy điện quay.
• TCVN 6627-2-1 (IEC 60034-2-1) về các phương pháp thử nghiệm xác định tổn thất và hiệu suất của máy điện quay.

Các thuật ngữ và định nghĩa quan trọng

Tiêu chuẩn làm rõ các khái niệm kỹ thuật nền tảng phục vụ cho việc đo lường và tính toán:

• Hệ số mất cân bằng điện áp (VUF - Voltage Unbalance Factor): Tỷ số giữa trị số hiệu dụng của thành phần điện áp thứ tự nghịch và thành phần điện áp thứ tự thuận, thường được biểu diễn bằng tỷ lệ phần trăm (%).
• Thành phần thứ tự thuận và thứ tự nghịch: Các thành phần điện áp đối xứng được phân tích từ hệ thống điện áp ba pha không cân bằng bằng phương pháp toán học thành phần đối xứng.

Ảnh hưởng của điện áp mất cân bằng lên tính năng của động cơ

Khi động cơ hoạt động trong điều kiện nguồn cấp bị mất cân bằng điện áp, các tác động tiêu cực sau đây sẽ xảy ra:

• Gia tăng tổn thất và phát nóng cuộn dây: Thành phần điện áp thứ tự nghịch tạo ra một từ trường quay ngược chiều với chiều quay của rotor. Từ trường này cảm ứng dòng điện tần số cao trong rotor, gây ra tổn thất đồng và tổn thất sắt cực lớn. Kết quả là nhiệt độ cuộn dây stator và rotor tăng cao vượt mức cho phép, làm đẩy nhanh quá trình lão hóa hệ thống cách điện.
• Suy giảm mômen quay: Từ trường quay ngược tạo ra một mômen hãm ký sinh, làm giảm tổng mômen hữu ích của động cơ, bao gồm cả mômen khởi động, mômen cực đại và mômen định mức.
• Phát sinh rung động và tiếng ồn: Sự tương tác giữa từ trường quay thuận và từ trường quay ngược tạo ra các lực điện từ dao động với tần số gấp đôi tần số nguồn điện, gây ra hiện tượng rung lắc mạnh và làm tăng đáng kể độ ồn của động cơ trong quá trình vận hành.
• Giảm hiệu suất hoạt động: Do tổn thất phụ tăng cao, hiệu suất tổng thể của động cơ bị suy giảm nghiêm trọng, dẫn đến lãng phí điện năng tiêu thụ.

Khuyến nghị về việc giảm tải (Derating Factor) để bảo vệ động cơ

Để đảm bảo động cơ không bị quá nhiệt và hư hỏng khi vận hành dưới nguồn điện áp mất cân bằng, tiêu chuẩn đưa ra các nguyên tắc kỹ thuật:

• Người vận hành cần xác định chính xác hệ số mất cân bằng điện áp (VUF) của lưới điện.
• Khi hệ số VUF vượt quá giới hạn tiêu chuẩn (thường là trên 1%), công suất đầu ra của động cơ phải được giảm xuống theo một tỷ lệ tương ứng (hệ số giảm tải) được quy định trong đồ thị hướng dẫn của tiêu chuẩn nhằm duy trì nhiệt độ cuộn dây trong giới hạn an toàn.