Quy trình test máy phát điện Diesel chuẩn T&C: Hướng dẫn chạy tải 40h

Quy trình test máy phát điện là một hạng mục tối quan trọng, được xem là "trái tim" trong giai đoạn Testing & Commissioning (T&C) của bất kỳ tòa nhà cao tầng hay Data Center nào. Không chỉ dừng lại ở việc khởi động máy để thấy điện áp đầu ra, một quy trình chuẩn mực đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ từ khâu chuẩn bị, kết nối tải giả (Load Bank) cho đến các bài test chịu tải dài hạn. Mục tiêu cuối cùng là đảm bảo hệ thống dự phòng hoạt động tin cậy 100% khi sự cố lưới điện thực tế xảy ra.

Dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và tài liệu kỹ thuật thực tế (như Method Statement của dự án Deutsche Bank), bài viết này sẽ phân tích chi tiết từng bước trong quy trình test máy phát điện diesel, tập trung vào phương pháp kiểm tra tải 40 giờ nghiêm ngặt mà ít đơn vị thi công nào dám lơ là.

1. Chuẩn bị trước khi thực hiện quy trình test máy phát điện

Trước khi nhấn nút Start, công tác chuẩn bị (Pre-Test Procedures) quyết định 50% sự thành công và an toàn của buổi test. Theo kinh nghiệm của các kỹ sư T&C lâu năm, sự cố thường xảy ra do bỏ qua các bước kiểm tra cơ bản này.

Các công cụ và thiết bị đo lường cần thiết

Để thực hiện quy trình test máy phát điện chính xác, kỹ sư T&C cần chuẩn bị đầy đủ các thiết bị. Lưu ý quan trọng là tất cả thiết bị đo phải có chứng nhận hiệu chuẩn (calibration certificates) còn hiệu lực (thường là ít nhất 6 tháng) và truy xuất được nguồn gốc theo tiêu chuẩn quốc tế.

• Đồng hồ vạn năng (Multi-meter) & Ampe kìm (Clip-on Current probe).
• Đồng hồ đo thứ tự pha (Phase Rotation Meter) – Rất quan trọng để tránh quay ngược động cơ tải.
• Bộ tải giả (Load Banks) có công suất phù hợp với công suất máy.
• Máy phân tích công suất 3 pha (Three Phase Power Analyzer) để ghi log dữ liệu sóng hài và sự ổn định điện áp.
• Máy đo độ ồn (Noise level meter).

Kiểm tra trực quan (Visual Checks)

Kỹ sư cần rà soát toàn bộ hệ thống dựa trên bản vẽ Shopdrawing và sơ đồ nguyên lý đã được phê duyệt:

• Hệ thống nhiên liệu: Kiểm tra rò rỉ tại các khớp nối, đảm bảo lượng dầu trong bồn dầu ngày (Day tank) và bồn chính đủ cho toàn bộ thời gian test (đặc biệt là bài test 40 giờ liên tục). Kiểm tra hệ thống thông hơi bồn dầu để tránh hiện tượng chân không.
• Cáp điện động lực: Kiểm tra độ chặt của các đầu cốt (torque tightening) tại máy cắt đầu cực và tủ hòa. Kiểm tra định danh cáp (cable ID) và thứ tự pha màu (R-Y-B hoặc A-B-C) theo chuẩn.
• Hệ thống cơ khí: Kiểm tra các bộ giảm chấn (anti-vibration mounts) đã được lắp đặt đúng vị trí và chưa bị khóa cứng (unlocked). Kiểm tra độ cân bằng (alignment) của máy.
• Kết nối BMS: Đảm bảo hệ thống BMS đã kết nối và nhận tín hiệu từ máy phát (Pre-tested). Các điểm giám sát (points) như mức dầu, nhiệt độ nước, áp suất nhớt phải hiển thị chính xác trên màn hình đồ họa.

2. Thực hiện quy trình test máy phát điện: Các bài kiểm tra chức năng

Sau khi hoàn tất kiểm tra tĩnh và đảm bảo an toàn, chúng ta bước vào giai đoạn kiểm tra chức năng (Functional Tests). Trong quy trình test máy phát điện, giai đoạn này nhằm xác nhận máy hoạt động đúng theo thiết kế bảo vệ của nhà sản xuất trước khi chịu tải.

Các hạng mục kiểm tra chức năng và bảo vệ

Nhà thầu cần phối hợp với đại diện hãng để thực hiện các bài test sau:

• Đo điện trở cách điện cuộn dây (Megger test).
• Kiểm tra hệ thống ắc quy: Điện áp sạc nổi (Float charge), cảnh báo lỗi sạc, khả năng đề nổ.
• Thời gian khởi động lạnh (Cold start run up time): Đo thời gian từ khi nhận lệnh đề đến khi đạt điện áp/tần số định mức.
• Simulate các lỗi bảo vệ (Shutdown/Alarm):
  • Cảnh báo áp suất nhớt thấp (Low oil pressure).
  • Cảnh báo nhiệt độ nước làm mát cao (High water temperature).
  • Cảnh báo mức nước làm mát thấp.
  • Nút dừng khẩn cấp (Emergency Stop).

Bài test chạy tải theo nấc (Stepped Load Test)

Đây là bước tăng dần tải để động cơ "làm nóng" và kiểm tra độ ổn định của bộ điều tốc (Governor) cũng như bộ điều áp (AVR). Tải sẽ được nâng dần theo trình tự tiêu chuẩn:

• 0% -> 25% -> 50% -> 75% -> 100% -> 110%.

Trong suốt quá trình này, các thông số Voltage và Current phải được ghi lại liên tục bằng máy phân tích công suất (như Fluke 43) để phát hiện bất kỳ dao động điện áp (voltage fluctuations) bất thường nào.

3. Quy trình test máy phát điện với bài kiểm tra 40 giờ liên tục

Đây là phần khắt khe nhất trong quy trình test máy phát điện cho các dự án Tier cao (như Ngân hàng hay Data Center). Mục đích là mô phỏng tình huống mất điện lưới kéo dài (blackout) và kiểm tra độ bền nhiệt, khả năng giải nhiệt của động cơ trong điều kiện khắc nghiệt.

Chu trình chạy tải 40 giờ (40 Hour Load Test)

Theo phương pháp (Method Statement) tiêu chuẩn, chu trình này không được phép gián đoạn. Nếu máy dừng vì bất kỳ lý do gì, quy trình test máy phát điện yêu cầu phải bắt đầu lại từ giờ thứ 0.

Lịch trình chạy tải cụ thể như sau:

• Khởi động.
• 12 giờ đầu: Chạy 100% tải định mức.
• 1 giờ tiếp theo: Giảm xuống 50% tải (để kiểm tra khả năng phục hồi và hoạt động ở tải thấp).
• 12 giờ tiếp theo: Quay lại 100% tải.
• 1 giờ tiếp theo: Giảm xuống 50% tải.
• 12 giờ tiếp theo: Tiếp tục chạy 100% tải.
• 1 giờ tiếp theo: Chạy 50% tải.
• 1 giờ cuối cùng: Chạy quá tải 110% (Cần xác nhận khả năng chịu quá tải trong 1 giờ từ nhà sản xuất động cơ).
• Kết thúc.

Trong suốt 40 giờ này, kỹ sư giám sát phải ghi lại các thông số sau mỗi giờ (Hourly intervals): Nhiệt độ nước, áp suất nhớt, nhiệt độ vỏ máy (Casing Temperature), mức tiêu hao nhiên liệu và độ ồn.

4. Các kiểm tra tích hợp và giao diện hệ thống

Một quy trình test máy phát điện hiện đại không thể tách rời hệ thống cơ điện tòa nhà. Sau khi máy chạy ổn định, cần thực hiện các bài test giao diện (Interface tests):

Hòa đồng bộ (Synchronization)

Kiểm tra khả năng hòa điện lưới (nếu có chức năng hòa lưới) hoặc hòa giữa các máy phát với nhau. Cần đặc biệt chú ý kiểm tra khả năng chia tải (Load sharing) bao gồm cả công suất tác dụng (kW) và công suất phản kháng (kVAR).

ATS & Interlock (Hệ thống chuyển nguồn)

Kiểm tra kịch bản chuyển nguồn tự động khi mất điện và phục hồi điện lưới. Đảm bảo Interlock cơ khí và điện (Electrical & Mechanical Interlock) giữa máy cắt lưới (Mains Breaker) và máy cắt máy phát (Gen Breaker) hoạt động chính xác, an toàn tuyệt đối, tránh hiện tượng xông điện ngược.

BMS Interface (Kết nối hệ thống quản lý tòa nhà)

Kiểm tra tín hiệu báo lỗi (Fault), báo trạng thái chạy (Run status), mức dầu, điện áp ắc quy về phòng điều khiển trung tâm. Test các kịch bản sa thải phụ tải (Load Shedding) thông qua BMS nếu máy phát quá tải.

5. Kết thúc quy trình test và hoàn thiện hồ sơ

Sau khi hoàn thành bài test 40 giờ và các bài test chức năng, quy trình sau test (Post Test) bao gồm các bước bắt buộc:

1. Tháo dỡ toàn bộ cáp tạm và Load Bank an toàn.
2. Khôi phục hệ thống về trạng thái vận hành bình thường (Normal operating condition), kết nối lại cáp động lực vào thanh cái tòa nhà.
3. Thực hiện bảo trì hoặc thay thế dầu nhớt, lọc dầu, lọc gió nếu cần thiết sau quá trình chạy nặng tải kéo dài.

Hồ sơ nghiệm thu

Bộ hồ sơ hoàn chỉnh của quy trình test máy phát điện cần bao gồm:

• Phiếu test xuất xưởng (Factory Test Reports) của nhà sản xuất.
• Nhật ký chạy tải 40 giờ (Test Record Sheets) chi tiết theo giờ.
• Biểu đồ download từ máy phân tích công suất.
• Các biên bản kiểm tra trực quan và checklist đã ký xác nhận bởi các bên (Chủ đầu tư, Tư vấn, Nhà thầu).

Kết luận

Việc tuân thủ nghiêm ngặt quy trình test máy phát điện, đặc biệt là các bài test dài hạn và chịu quá tải, là "bảo hiểm" tốt nhất cho hệ thống điện của tòa nhà. Đối với các kỹ sư T&C, việc nắm vững và thực thi đúng quy trình này không chỉ giúp nghiệm thu trôi chảy mà còn khẳng định năng lực chuyên môn, đảm bảo hệ thống vận hành bền bỉ theo thời gian.