Lò Sấy Sơn Tĩnh Điện Dùng Điện Có Cần Nâng Trạm Biến Áp?

Khi Nào Lò Sấy Sơn Tĩnh Điện Dùng Điện Cần Phải Nâng Trạm Biến Áp?

Lò sấy sơn tĩnh điện dùng điện cần phải nâng trạm biến áp khi phụ tải đỉnh của toàn xưởng, đã cộng đủ công suất điện trở của lò, vượt định mức của khâu yếu nhất trong nguồn điện. Điều kiện kèm theo đó là các cách giảm tải như chia cấp điện trở hay lên nhiệt trước giờ mở máy vẫn không kéo được đỉnh xuống dưới mức đó.

Để dễ dàng đánh giá và định vị chính xác nhu cầu sử dụng điện của lò sấy nhằm đưa ra quyết định tối ưu nhất cho hạ tầng điện hiện tại, chủ đầu tư có thể tham khảo 3 tình huống thực tế sau đây:

Qua 3 tình huống trong bảng trên, có thể thấy rằng chìa khóa của bài toán nằm ở công suất tiêu thụ vào giờ cao điểm của toàn xưởng, chứ không chỉ đơn thuần là con số ghi trên nhãn máy biến áp. Vì vậy, trước khi đưa ra quyết định, chủ đầu tư cần phải quy đổi tất cả các phụ tải về cùng một đơn vị đo, từ đó mới có cơ sở chính xác để đối chiếu với nguồn điện hiện tại.

Khoản tính toán này đáng được làm kỹ ngay từ đầu, bài phân tích trước đó của An Khanh: Lò Sấy Sơn Tĩnh Điện Dùng Gas Hay Dùng Điện Có Gì Khác Nhau? đã cho thấy gas hiện đắt hơn điện khoảng 2 lần trên mỗi kWh nhiệt, với điều kiện trạm còn đủ công suất trống. Khi nguồn điện đủ, lò sấy sơn tĩnh điện dùng điện lắp được ở cả dạng lò sấy sơn tĩnh điện tự động chạy theo xích tải lẫn lò sấy sơn tĩnh điện thủ công sấy theo mẻ.

Trên một dây chuyền đồng bộ như trong ảnh, lò sấy không đứng một mình, nên phép tính nguồn phải gom đủ phụ tải của cả xưởng.

kW Và kVA Khác Nhau Thế Nào Khi Đối Chiếu Lò Điện Với Trạm Biến Áp?

kW là công suất tác dụng biến thành nhiệt hoặc cơ năng, còn kVA là công suất biểu kiến mà máy biến áp phải tải, gồm cả phần phản kháng của động cơ. Trạm biến áp ghi định mức bằng kVA trong khi báo giá lò điện ghi theo kW, nên hai con số này chỉ đối chiếu được sau khi quy đổi qua hệ số công suất cosφ.

Quy tắc quy đổi tại xưởng là lấy số kW chia cho cosφ để ra số kVA thực chiếm trên trạm. Một tổ máy nén khí 75 kW có cosφ 0,85 khi chạy đủ tải sẽ chiếm khoảng 88 kVA, trong khi lò sấy sơn tĩnh điện dùng điện có cụm điện trở 180 kW chiếm đúng 180 kVA.

Điện Trở Của Lò Sấy Sơn Tĩnh Điện Dùng Điện Có Hệ Số Công Suất Gần Bằng 1

Điện trở gia nhiệt là phụ tải thuần trở, dòng điện đi cùng pha với điện áp nên hệ số công suất bằng 1, dựa theo bảng tính thiết bị gia nhiệt trong Electrical Installation Guide của Schneider Electric. Nhờ vậy, mỗi kW điện trở chỉ chiếm khoảng 1 kVA trên máy biến áp.

Điểm chủ đầu tư cần nắm rõ nằm ở bộ đóng cắt điện trở trong tủ điện. Hãng Watlow cho biết kiểu điều khiển SCR đóng qua điểm 0 (zero-cross) không gây lo ngại về hệ số công suất, còn kiểu kích góc pha (phase-angle) sinh sóng hài và cần thêm cuộn kháng hoặc bộ lọc. Chi tiết này nên ghi rõ vào báo giá, vì Nghị định 18/2025/NĐ-CP buộc bên mua điện sản xuất, kinh doanh có trạm riêng hoặc công suất từ 40 kW trở lên phải đảm bảo tiêu chuẩn về sóng hài.

Động Cơ Và Máy Nén Khí Làm Số kVA Lớn Hơn Số kW

Nhóm động cơ kéo máy nén khí, quạt hút và máy gia công luôn cần thêm công suất phản kháng để tạo từ trường, làm hệ số công suất nhỏ hơn 1. Lượng kVA chúng chiếm trên máy biến áp vì thế luôn lớn hơn số kW ghi trên nhãn. Nhóm động cơ mới là phần làm trạm nhanh đầy, chứ không phải lò điện trở.

Tổ máy nén trong hệ thống nén khí thường là phụ tải động cơ lớn nhất tại xưởng sơn. Hệ số công suất của nhóm này còn ảnh hưởng trực tiếp tới hóa đơn tiền điện. Theo Nghị định 18/2025/NĐ-CP ngày 08/02/2025, bên mua điện phải giữ cosφ từ 0,9 trở lên tại điểm đo đếm, thấp hơn phải mua công suất phản kháng, như cosφ 0,85 cộng thêm 5,88% tiền điện năng tác dụng. Lò sấy sơn tĩnh điện dùng điện chỉ thêm điện năng tác dụng nên kéo cosφ bình quân của xưởng lên và không làm phát sinh khoản này.

Cách Tính Phụ Tải Đồng Thời Toàn Xưởng Và Công Suất Nguồn Còn Lại

Phụ tải đồng thời là tổng công suất các thiết bị thực sự chạy cùng lúc ở giờ cao điểm nhất trong ngày, đã nhân hệ số sử dụng và hệ số đồng thời, không phải tổng công suất trên nhãn. Phần công suất nguồn còn lại bằng định mức của khâu yếu nhất giữa trạm, tủ tổng và cáp, trừ đi phụ tải đồng thời đó.

Giờ Cao Điểm Nhất Thường Rơi Vào Lúc Lò Lên Nhiệt Đầu Ca

Khung giờ tải cao điểm nhất của xưởng sơn tĩnh điện thường sẽ rơi vào đầu ca, khi lò đang lên nhiệt với toàn bộ điện trở đóng điện, trùng lúc máy nén khí, quạt hút và máy gia công vừa khởi động. Ngay sau khi hệ thống lò sấy sơn tĩnh điện đạt nhiệt độ đóng rắn, cụm điện trở chỉ đóng ngắt để giữ nhiệt nên công suất trung bình của lò giảm xuống rõ rệt.

Tài liệu kỹ thuật của Schneider Electric lấy hệ số sử dụng trung bình 0,75 cho động cơ trong nhà máy, còn mạch gia nhiệt được đặt hệ số đồng thời bằng 1 theo hướng dẫn UTE C 15-105. Lò sấy sơn tĩnh điện dùng điện vì thế được cộng đủ công suất vào giờ cao nhất, không được giảm trừ như động cơ.

Ví Dụ Minh Họa Với Trạm 400 kVA Và Lò Điện 180 kW

Phép tính dưới đây từ An Khanh sẽ dùng bộ số liệu giả định của một xưởng có trạm 400 kVA đang định lắp thêm lò sấy sơn tĩnh điện dùng điện 180 kW. Mục đích là minh họa cách kỹ sư điện cộng phụ tải tại xưởng, áp dụng hệ số sử dụng 0,75 cho động cơ và hệ số 1 cho mạch gia nhiệt theo Schneider Electric.

Bảng dưới đây tính thử 5 nhóm phụ tải của xưởng giả định đó vào giờ cao nhất đầu ca:

Khi cộng đủ 5 nhóm phụ tải trên, tổng công suất lên tới khoảng 445 kVA, vượt trạm 400 kVA chừng 45 kVA nếu lò lên nhiệt đúng lúc mọi máy cùng khởi động. Nếu lò lên nhiệt xong trước giờ mở máy, đỉnh lúc đó chỉ còn lò cộng chiếu sáng, quanh 200 kVA, còn đỉnh trong ca phụ thuộc công suất giữ nhiệt phải đo trên lò thật.

Công Suất Còn Lại Phải Tính Tới CB Tổng Và Cáp Cấp Nguồn

Trong thực tế triển khai, dù trạm biến áp ngoài xưởng vẫn còn dư công suất, điều đó chưa đồng nghĩa với việc chúng ta có thể đấu nối ngay lò sấy mới. Bởi vì nguồn điện còn phải đi qua một chuỗi hệ thống gồm CB tổng, thanh cái và hệ thống cáp dẫn. Trong chuỗi liên kết này, thiết bị nào có định mức chịu tải thấp nhất sẽ đóng vai trò như một “nút thắt cổ chai”, quyết định chính xác lượng công suất thực tế mà nhà xưởng có thể sử dụng.

Tra cứu theo thông tin từ Schneider Electric, máy biến áp 400 kVA có dòng định mức phía hạ áp khoảng 563 A ở 410 V không tải. Nếu CB tổng trong ví dụ trên chỉ 400 A, khả năng tải qua CB ở 400 V chỉ khoảng 277 kVA, tức phần trống thật còn chừng 12 kVA dù trạm vẫn dư hơn 130 kVA. Tiết diện cáp và thiết bị bảo vệ bắt buộc phải do kỹ sư điện tính theo số liệu thực tế.

Các Phương Án Giảm Tải Trước Khi Quyết Định Nâng Trạm Biến Áp

Khi phụ tải chỉ vượt nguồn trong khoảng lò lên nhiệt đầu ca, chủ đầu tư có thể kéo đỉnh tải xuống trước khi tính tới nâng trạm. Bốn giải pháp thường dùng là chia cấp điện trở, lên nhiệt trước giờ mở máy, bù công suất phản kháng cho nhóm động cơ và giảm công suất lò cần lắp nhờ giữ nhiệt tốt hơn.

Dưới đây là 4 phương án giảm tải, kèm phần việc mỗi cách giải quyết và điều kiện để áp dụng:

1. Chia cấp điện trở: Cụm điện trở được chia thành nhiều nhóm và đóng lần lượt, nhờ vậy đỉnh công suất lúc lò lên nhiệt thấp xuống. Đổi lại, lò lên nhiệt chậm hơn nên giờ bật lò phải tính lại.
2. Lên nhiệt trước giờ mở máy: Lò được bật sớm để đạt nhiệt trước khi nhóm máy gia công khởi động, tách đỉnh của lò khỏi đỉnh của các máy. Cách này cần người trực hoặc bộ hẹn giờ, cùng đủ thời gian trước ca.
3. Bù công suất phản kháng cho nhóm động cơ: Thiết bị bù kéo số kVA mà động cơ chiếm trên trạm xuống và giảm khoản tiền mua công suất phản kháng. Giải pháp này hợp với xưởng nhiều động cơ có cosφ bình quân dưới 0,9.
4. Giảm thất thoát nhiệt của lò: Vỏ, cửa và buồng đệm giữ nhiệt tốt hơn giúp giảm công suất điện trở cần lắp ngay từ đầu. Phương án này chỉ áp dụng được khi thiết kế lò mới.

Cả 4  phương án trên đều kết hợp được với nhau tại xưởng. Nhiều trường hợp chỉ cần chia cấp điện trở và lên nhiệt trước giờ mở máy là lò sấy sơn tĩnh điện dùng điện đã lọt vào phần nguồn còn lại. Việc nâng trạm chỉ thực sự cần khi phụ tải lúc lò giữ nhiệt vẫn vượt nguồn.

Việc Chia Cấp Điện Trở Có Làm Lò Lên Nhiệt Chậm Hơn Không?

Có, lò lên nhiệt chậm hơn, bởi khi giới hạn công suất lúc lên nhiệt thì thời gian khoang lò đạt 180°C đến 200°C sẽ dài ra do nhiệt lượng cấp vào mỗi phút ít hơn. Mức chậm hơn bao nhiêu phút phụ thuộc khối lượng vỏ lò, lượng hàng trong khoang và số cấp được đóng, nên phải tính riêng cho từng lò cụ thể.

Khi khoang sấy đã có hàng, công suất được đóng vẫn phải đủ giữ nhiệt độ vật theo yêu cầu của bột sơn. Nếu cắt giảm quá tay, thiết bị sẽ rơi vào tình trạng lò sấy sơn tĩnh điện không đủ nhiệt và xưởng phải trả giá bằng hàng lỗi.

Nâng Trạm Biến Áp Cho Lò Sấy Sơn Tĩnh Điện Dùng Điện Gồm Những Bước Nào?

Việc nâng trạm biến áp cho lò sấy sơn tĩnh điện dùng điện đi qua bốn bước từ tính lại phụ tải, thỏa thuận đấu nối, thi công trạm đến nghiệm thu và ký lại hợp đồng điện. Phần thủ tục với điện lực có thời hạn công bố, còn phần chế tạo và thi công thì tùy thuộc nhà thầu.

Quy trình nâng trạm thường đi qua 4 bước sau đây:

1. Tính lại phụ tải: Kỹ sư điện lập bảng phụ tải mới có lò rồi chọn máy biến áp theo cấp tiêu chuẩn.
2. Thiết kế và thỏa thuận đấu nối: Hồ sơ đăng ký đấu nối gửi điện lực, kèm đăng ký biểu đồ phụ tải và đặc tính kỹ thuật thiết bị như Nghị định 18/2025/NĐ-CP yêu cầu.
3. Mua máy biến áp và thi công trạm: Đơn vị thi công điện lắp máy, tủ trung thế, tủ hạ thế và cáp theo thiết kế.
4. Nghiệm thu và ký lại hợp đồng: Điện lực nghiệm thu, đóng điện rồi cập nhật hợp đồng mua bán điện theo công suất mới.

Tại địa bàn 8 tỉnh phía Nam từ Lâm Đồng đến Cà Mau trừ TP.HCM, tiêu chuẩn dịch vụ của EVNSPC đặt thời hạn không quá 30 ngày làm việc cho cấp điện trung áp có trạm riêng. Con số này là mốc tham chiếu gần nhất cho phần việc của điện lực. Thời gian chế tạo máy biến áp và thi công nằm ngoài mốc này, nên khâu chế tạo lò nên chạy song song ngay khi công suất lò đã chốt.

Sơn Tĩnh Điện An Khanh Khảo Sát Nguồn Điện Trước Khi Chế Tạo Lò Sấy Điện

Để tối ưu hóa chi phí đầu tư và vận hành, đội ngũ kỹ thuật sơn tĩnh điện An Khanh sẽ tiến hành tính toán tải nhiệt dựa trên chính kích thước sản phẩm và sản lượng thực tế tại nhà xưởng. Số liệu này sau đó sẽ được đối chiếu kỹ lưỡng với công suất nguồn điện khả dụng trước khi hai bên đi đến thống nhất cấu hình lò sấy. Do thông số cấu hình lò và hạ tầng trạm biến áp sử dụng chung một bộ dữ liệu đầu vào, việc phối hợp chuẩn bị đầy đủ thông tin ngay từ bước khảo sát sẽ giúp chúng ta đồng bộ chính xác và tiết kiệm thời gian đo đạc lại về sau.

Dưới đây là 6 dữ liệu mà kỹ sư điện cần đọc khi khảo sát nguồn cho lò sấy điện, kèm nơi lấy và mục đích sử dụng:

1. Biển tên máy biến áp: Ảnh chụp biển tên tại trạm cho biết định mức kVA và cấp điện áp của trạm.
2. CB tổng và sơ đồ tủ tổng: Dòng định mức CB tổng đọc trên thiết bị hoặc bản vẽ tủ điện giúp tìm ra khâu nghẽn nằm trước trạm.
3. Bảng kê thiết bị: Công suất, cosφ và giờ chạy của từng máy, lấy từ nhãn máy hoặc bộ phận bảo trì, là đầu vào để tính phụ tải đồng thời.
4. Hóa đơn điện 12 tháng gần nhất: Hóa đơn lấy từ điện lực hoặc ứng dụng chăm sóc khách hàng cho biết sản lượng điện và khoản tiền công suất phản kháng xưởng đang trả.
5. Số liệu đo phụ tải trong ngày sản xuất: Thiết bị đo chất lượng điện ghi liên tục ít nhất một tuần sẽ chỉ ra giờ cao nhất thật của xưởng.
6. Thông tin sản xuất: Kích thước sản phẩm, sản lượng và vị trí đặt lò do bộ phận sản xuất cung cấp, dùng để tính tải nhiệt và chiều dài cáp tới lò.

6 nhóm dữ liệu trên khớp với bảng kê thiết bị, chế độ và công suất sử dụng điện mà điện lực yêu cầu khi đăng ký mua điện ngoài sinh hoạt. Chủ đầu tư gom một lần là dùng được cho cả phương án lò lẫn hồ sơ nâng trạm. Phần tính toán tải nhiệt có thể triển khai thông qua dịch vụ tư vấn thiết kế dây chuyền sơn tĩnh điện từ An Khanh.

Dự án: Hệ thống sơn tĩnh điện tự động tại SUNHOUSE

Hạng mục: Xích tải treo, buồng phun và lò sấy trên cùng một tuyến

Phạm vi thực hiện: Thiết kế, chế tạo và lắp đặt đồng bộ

Tại nhà máy SUNHOUSE, tuyến xích tải như trong ảnh đưa hàng qua buồng phun rồi vào lò sấy của cùng một hệ thống. Công suất lò bởi vậy phải tính cùng lúc với động cơ xích, quạt hút và máy nén khí. Khi An Khanh thực hiện thiết kế và thi công trọn bộ dây chuyền sơn tĩnh điện tự động, tải nhiệt của lò và phụ tải thiết bị đi kèm nằm trong cùng một phương án ngay từ bản vẽ đầu tiên.

FAQ – Câu Hỏi Thường Gặp Về Lò Sấy Sơn Tĩnh Điện Dùng Điện Và Trạm Biến Áp

Lò sấy sơn tĩnh điện dùng điện hiếm khi làm nhảy CB tổng nếu đỉnh tải được tính đúng. Xưởng chưa có trạm riêng vẫn lắp đặt được sau khi đăng ký thay đổi công suất, còn trạm dư chỉ nên tính cho phần mở rộng có kế hoạch. 3 câu hỏi dưới đây sẽ giải thích từng trường hợp trên nguồn điện hiện có.

1. Bật Lò Sấy Sơn Tĩnh Điện Dùng Điện Có Làm Nhảy CB Tổng Không?

Có, tình trạng này vẫn có thể xảy ra, nhưng nguyên nhân thường không nằm ở dòng khởi động như động cơ vì điện trở gia nhiệt không có dòng khởi động lớn kéo dài. Thiết bị CB tổng nhảy khi dòng của lò lúc chạy hết công suất cộng với các máy đang chạy vượt định mức của CB, rơi đúng vào giờ cao nhất đầu ca.

2. Xưởng Mua Điện Qua Trạm Công Cộng Thì Lắp Lò Điện Thế Nào?

Những xưởng không có trạm riêng cần đăng ký thay đổi công suất sử dụng điện với điện lực trước khi lắp lò. EVNSPC đặt thời hạn tối đa 5 ngày làm việc cho dịch vụ này, khách hàng chịu chi phí từ điểm đấu nối tới nơi dùng, còn lưới khu vực đáp ứng được hay không do điện lực khảo sát.

3. Có Nên Nâng Trạm Dư Hẳn Để Mở Rộng Sau Này?

Chủ đầu tư nên tính trước phần mở rộng có kế hoạch rõ, vì Schneider Electric xếp mở rộng dự kiến cùng khả năng cải thiện hệ số công suất vào nhóm yếu tố khi chọn máy biến áp. Ngược lại, chọn trạm quá lớn so với nhu cầu sẽ làm tăng vốn đầu tư, trong khi máy vẫn tiêu hao tổn thất không tải mỗi giờ đóng điện.