Hệ Thống Phân Phối Điện Độ Tin Cậy Cao và Tiết Kiệm Năng Lượng cho Nhà Máy Đồ Uống tại Tanzania

Thách thức cốt lõi và mục tiêu dự án

Dự án này được khởi xướng nhằm cung cấp cho một nhà máy sản xuất đồ uống hiện đại tại Tanzania hệ thống cung cấp điện liên tục, ổn định và hiệu quả cao. Các dây chuyền sản xuất—như rót chai, lên men và làm lạnh—đòi hỏi độ liên tục nguồn điện rất cao. Sự cố mất điện hoặc dao động điện áp có thể gây hư hỏng sản phẩm và tổn thất tài chính lớn. Hơn nữa, nhiều tải cảm ứng trong nhà máy (máy nén, động cơ) dẫn đến hệ số công suất thấp và chi phí năng lượng cao.

Mục tiêu của chúng tôi là thiết kế và cung cấp một giải pháp phân phối điện toàn diện tích hợp Chuyển đổi Nguồn Tự Động (ATS), Bù Công Suất Phản Kháng và Phân Phối Tải Chính Xác để đạt được hai mục tiêu cốt lõi: "Cung Cấp Điện Liên Tục" và "Tiết Kiệm Năng Lượng và Giảm Tiêu Thụ".

Giải Pháp và Kiến trúc kỹ thuật

Chúng tôi đã tùy chỉnh một hệ thống phân phối điện ba cấp phối hợp cho khách hàng, bao gồm Tủ ATS (Công tắc Chuyển Tự Động), Tủ Bù Tụ Điện và Tủ Phân Phối Ngắt Mạch:

Đầu vào năng lượng (Bảng điều khiển ATS): Triển khai cơ chế chuyển đổi tự động hai nguồn. Trong trường hợp mất điện lưới, hệ thống sẽ tự động chuyển sang nguồn máy phát dự phòng trong vòng $\le 10$ giây, đảm bảo hoạt động liên tục của các tải quan trọng như bồn lên men và dây chuyền chiết rót.

Tối ưu hóa nguồn điện (Bảng bù tụ điện): Liên tục giám sát công suất phản kháng của hệ thống và tự động đóng/xả các tổ tụ bù, nâng hệ số công suất tổng thể từ $0.8$ lên trên $0.95$. Biện pháp này ước tính giúp nhà máy tiết kiệm tới 15% đến 20% hóa đơn tiền điện hàng năm.

Phân phối tải (Bảng cấp nguồn): Trang bị cấu trúc "thanh cái chính + nhiều át-tô-mát phân đoạn", sử dụng các át-tô-mát như dòng Schneider EZD. Giải pháp này cung cấp "bảo vệ ở cấp độ phân đoạn", đảm bảo rằng sự cố ở một thiết bị đơn lẻ sẽ không gây mất điện toàn nhà máy.

Kết quả và Giá trị cho Khách hàng

Hệ thống phân phối điện được đưa vào vận hành đã mang lại giá trị đáng kể và những cải tiến về mặt vận hành cho nhà máy sản xuất đồ uống:

Đảm bảo tính liên tục của sản xuất: Cơ chế chuyển đổi ATS nhanh chóng ($\le 10$ giây) hiệu quả loại bỏ ảnh hưởng của sự gián đoạn điện lực đến sản xuất, đảm bảo quá trình lên men và đóng chai không bị gián đoạn, từ đó tối đa hóa năng suất của dây chuyền sản xuất.

Giảm đáng kể chi phí năng lượng: Việc tối ưu hóa đáng kể hệ số công suất không chỉ loại bỏ các khoản phí phạt tiềm tàng từ điện lực mà còn giảm dòng điện trên dây và tổn thất đồng, mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng xanh và bền vững về lâu dài.

Thiết kế độ tin cậy cao: Các tủ được thiết kế với tiêu chuẩn bảo vệ IP54 và thiết kế chống ăn mòn/chống ẩm tùy chỉnh, thích nghi hoàn toàn với môi trường ẩm ướt và có khả năng ăn mòn tại nhà máy đồ uống. Khi kết hợp với hệ thống giám sát từ xa SCADA thông minh, hệ thống đạt được hoạt động đáng tin cậy cao và thông minh.