Thông tư 39/2015/TT-BCT là gì? Quy định & 3 yêu cầu bắt buộc

Việc đấu nối hệ thống điện năng lượng mặt trời vào lưới điện quốc gia đòi hỏi sự tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật và chất lượng điện năng nhằm bảo vệ hạ tầng lưới điện phân phối.

Với tư cách là những chuyên gia kỹ thuật thuộc đội ngũ kỹ sư điện mặt trời DAT Group, chúng tôi xây dựng bài viết phân tích chuyên sâu này nhằm làm rõ toàn bộ các quy định cốt lõi của Thông tư 39/2015/TT-BCT và văn bản sửa đổi Thông tư 39/2022/TT-BCT, hướng dẫn chủ đầu tư và người lắp đặt hoàn thiện hồ sơ nghiệm thu kỹ thuật chuẩn xác nhất.

Tổng quan về Thông tư 39/2015/TT-BCT

Thông tư 39/2015/TT-BCT do Bộ Công Thương ban hành là văn bản pháp lý cốt lõi quy định chi tiết về Hệ thống điện phân phối tại Việt Nam. Văn bản này thiết lập các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy trình vận hành và điều kiện đấu nối nhằm đảm bảo lưới điện phân phối hoạt động an toàn, tin cậy và liên tục.

Mục tiêu chuẩn hóa kỹ thuật và bảo vệ lưới điện quốc gia

Mục tiêu của Thông tư là thiết lập hành lang kỹ thuật an toàn, đảm bảo nguồn điện phát ra từ các hệ thống điện mặt trời phân tán không làm suy giảm chất lượng điện áp, không gây méo dạng sóng sin và không làm ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải lân cận.

Đồng thời, các quy định kỹ thuật ngăn ngừa hiện tượng dòng điện xoay chiều bị ô nhiễm sóng hài hoặc bị nhiễm dòng điện một chiều DC, bảo vệ an toàn cho các trạm biến áp phân phối và thiết bị đo đếm của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN).

Đối tượng áp dụng từ hộ gia đình đến các dự án điện phân phối

Thông tư áp dụng cho toàn bộ các tổ chức, cá nhân tham gia vào hoạt động điện lực, bao gồm Tổng công ty Điện lực, Công ty Điện lực địa phương, các đơn vị tư vấn thiết kế thi công và các chủ hộ gia đình, doanh nghiệp lắp đặt nguồn điện mặt trời mái nhà đấu nối vào cấp điện áp hạ áp (220V/380V) hoặc trung áp (22kV).

5 quy định về chất lượng điện năng khi đấu nối điện mặt trời

1. Quy định về dải tần số vận hành và cơ chế tự động giảm công suất

Hệ thống điện mặt trời bắt buộc phải vận hành ổn định và liên tục trong dải tần số danh định của lưới điện từ 49.0Hz đến 51.0Hz (tần số chuẩn 50Hz). Khi tần số lưới điện dao động trong dải từ 47.5Hz đến 49.0Hz hoặc từ 51.0Hz đến 52.0Hz, hệ thống phải duy trì vận hành có điều kiện trong khoảng thời gian quy định trước khi ngắt mạch.

Đặc biệt, khi tần số lưới điện tăng cao vượt ngưỡng 50.5Hz, biến tần Inverter phải tự động kích hoạt cơ chế điều tần, giảm công suất phát với độ dốc tối thiểu 40% công suất định mức trên mỗi Hz tăng thêm nhằm hỗ trợ ổn định tần số cho toàn hệ thống điện.

2. Quy định về dải điện áp làm việc và khả năng duy trì ổn định

Tại điểm đấu nối cấp hạ áp 220V/380V, hệ thống điện mặt trời phải duy trì hoạt động bình thường trong dải dao động điện áp cho phép từ 85% đến 110% điện áp danh định.

Nếu điện áp lưới tụt xuống dưới 85% (sụt áp) hoặc tăng vọt trên 110% (quá áp), hệ thống rơ le bảo vệ bên trong biến tần phải tự động cô lập nguồn phát điện để bảo vệ thiết bị gia đình và tránh gây xung đột điện áp ngoài đường dây.

3. Giới hạn độ méo sóng hài tổng THD và dòng điện hài bậc cao

Sóng hài là hiện tượng méo dạng sóng sin gây phát nhiệt cuộn dây máy biến áp, rung giật động cơ và sai lệch đồng hồ đo đếm điện. Thông tư 39 quy định nghiêm ngặt:

• Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp (Total Harmonic Distortion - THD) tại điểm đấu nối hạ áp không được vượt quá 5.0% (trong đó sóng hài điện áp riêng lẻ của từng bậc không được vượt quá 3.0%).

• Đối với các hệ thống điện mặt trời có công suất dưới 50kW, giá trị dòng điện của sóng hài bậc cao phát thải vào lưới không được vượt quá 20% dòng điện định mức.

• Biến tần Inverter từ các thương hiệu uy tín như Solax, Sungrow hay GoodWe phải ứng dụng công nghệ lọc tích cực để duy trì độ méo hài THD thực tế luôn dưới 3.0%, vượt xa tiêu chuẩn ngành.

4. Giới hạn nghiêm ngặt về mức xâm nhập dòng điện một chiều DC

Dòng điện một chiều (DC Injection) sinh ra từ giàn pin mặt trời LONGi nếu bị rò rỉ hoặc xâm nhập vào lưới điện xoay chiều sẽ làm bão hòa từ tính lõi thép máy biến áp, gây quá nhiệt và phá hỏng thiết bị bảo vệ rơ le của điện lực.

Thông tư 39 quy định lượng dòng điện một chiều xâm nhập từ Inverter vào lưới điện tại điểm đấu nối tuyệt đối không được vượt quá 0.5% dòng điện định mức của hệ thống. Biến tần bắt buộc phải trang bị các tầng cảm biến rò dòng DC và mạch cách ly an toàn đạt chuẩn quốc tế.

5. Quy định về hệ số công suất Cos phi và độ lệch pha cân bằng

Hệ thống điện mặt trời đấu nối hạ áp phải có khả năng vận hành linh hoạt với hệ số công suất Cos phi (Power Factor) duy trì trong dải từ 0.95 (chế độ phát công suất phản kháng - cảm ứng) đến 0.95 (chế độ nhận công suất phản kháng - dung tính). Khả năng điều chỉnh Cos phi linh hoạt giúp biến tần hỗ trợ bù điện áp cục bộ cho gia đình.

3 yêu cầu bắt buộc về hệ thống rơ le theo Thông tư 39/20215

1. Cơ chế bảo vệ chống hòa lưới đảo Anti-Islanding bảo vệ nhân viên điện lực

Hiện tượng hòa lưới đảo (Islanding) xảy ra khi lưới điện lực bị mất điện hoàn toàn nhưng giàn pin mặt trời vẫn tiếp tục phát điện ngược ra đường dây ngoài đường phố. Điều này tạo ra nguy cơ điện giật chết người cho các công nhân điện lực EVN đang thực hiện công tác sửa chữa đường dây.

Thông tư 39 bắt buộc 100% biến tần hòa lưới phải trang bị thuật toán chống hòa lưới đảo tự động theo chuẩn IEC 62109. Biến tần phải phát hiện sự mất nguồn lưới và ngắt hoàn toàn kết nối trong thời gian không quá 2.0 giây kể từ thời điểm lưới điện bị gián đoạn.

2. Quy định về thời gian trễ tối thiểu 60 giây trước khi tự động tái hòa lưới

Khi lưới điện quốc gia được khôi phục sau sự cố, điện áp và tần số tại trạm biến áp thường dao động mạnh trong vài chục giây đầu tiên. Để tránh xung dòng đóng ngắt, Thông tư quy định biến tần không được phép hòa lưới trở lại ngay lập tức.

Thiết bị phải tự động theo dõi, đo đạc và chỉ được phép đóng điện phát trở lại sau khi các thông số điện áp (220V/380V) và tần số (50Hz) của lưới điện đã duy trì ổn định liên tục trong thời gian tối thiểu ít nhất 60 giây.

3. Tích hợp thiết bị bảo vệ quá áp kém áp quá tần và kém tần

Tủ điện phân phối và bảo vệ AC/DC Box của hệ thống phải được trang bị đầy đủ các rơ le bảo vệ kỹ thuật số hoặc chức năng bảo vệ tích hợp sẵn trong biến tần với các dải cài đặt ngưỡng tác động chuẩn xác:

• Bảo vệ quá điện áp (mã 59): Ngắt mạch tức thì khi U > 110% U danh định.

• Bảo vệ kém điện áp (mã 27): Ngắt mạch khi U < 85% U danh định.

• Bảo vệ quá tần số (mã 81O): Ngắt mạch khi f > 51.5Hz.

• Bảo vệ kém tần số (mã 81U): Ngắt mạch khi f < 47.5Hz.

Bảng tổng hợp các chỉ số chất lượng điện năng theo Thông tư 39/2015/TT-BCT

Câu hỏi thường gặp về Thông tư 39/2015/TT-BCT

Hệ thống điện mặt trời mái nhà tự dùng bám tải có cần tuân thủ Thông tư 39 không

Hệ thống điện mặt trời tự dùng bám tải (Zero-Export) theo Nghị định 135/2024/NĐ-CP vẫn bắt buộc phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn kỹ thuật và chất lượng điện năng của Thông tư 39/2015/TT-BCT.

Sóng hài THD của biến tần vượt quá mức cho phép sẽ gây ra hậu quả gì

Nếu sử dụng các loại biến tần trôi nổi kém chất lượng có độ méo sóng hài THD vượt quá 5.0%, hệ thống sẽ gây ra hàng loạt sự cố nghiêm trọng: làm quá nhiệt và cháy cuộn dây máy biến áp khu vực, làm các động cơ máy bơm máy giặt bị rung giật phát tiếng kêu lạ, gây nhảy Aptomat vô cớ và làm sai lệch chỉ số ghi nhận của công tơ điện lực, dẫn đến việc bị ngành điện từ chối nghiệm thu hoặc cắt điện xử phạt.

Thông tư 39/2022/TT-BCT đã cập nhật những điểm mới nào so với Thông tư 39/2015/TT-BCT?

Thông tư 39/2022/TT-BCT ban hành ngày 30/12/2022 đã sửa đổi, bổ sung nhiều quy định kỹ thuật quan trọng: chuẩn hóa dải tần số làm việc linh hoạt hơn cho các nguồn điện phân tán mới, làm rõ quy chuẩn đo kiểm sóng hài đối với từng cấp công suất dưới 50kW và trên 50kW, rút ngắn thời gian giải quyết thỏa thuận đấu nối cho khách hàng và tăng cường ứng dụng số hóa trong công tác giám sát điều độ hệ thống điện phân phối.