SÓNG HÀI | NGUYÊN NHÂN CHÍNH ẢNH HƯỞNG CHẤT LƯỢNG ĐIỆN
Kiểm soát, đo lường và phân tích chất lượng điện trong hệ thống truyền tải là cực kỳ quan trọng. Ngoài việc sử dụng các thiết bị chuyên dụng chính hãng, phân chia và tải áp phù hợp. Tuy nhiên trong quá trình truyền tải sử dụng thì luôn có nhiều yếu tố khách quan tiềm ẩn luôn được sinh ra làm ảnh hưởng nghiệm trọng đến tuổi thọ thiết bị điện, gây nổ tụ bù, quá nhiệt nổ biến áp,.. đó là những gì mà sóng hài bậc cao gây ra. Vậy để hiểu hơn về sóng hài sinh ra và các giải pháp giảm ảnh hưởng sóng hài như thế nào? Mời bạn cùng tham khảo thêm về bài giới thiệu, phân tích cùng PATEK nhé:
Sóng hài là gì?
Sóng hài là một dạng nhiễu không mong muốn được sinh ra từ các tải công nghiệp hoặc tải dân dụng ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng lưới điện. Sóng hài là bội của tần số cơ bản 50hz, tuần hoàn liên tục và khi hòa vào lưới điện làm biến dạng sóng hình Sin thông thường. Khi sóng hài bậc cao được sinh ra đồng nghĩa với việc thiết bị điện không sử dụng nó và lúc này sóng hài sẽ biến đổi thành nhiệt năng và gây tỏa nhiệt nóng trên thiết bị điện.
Sóng hài ảnh hưởng như thế nào?
- Sóng hài gây ảnh hưởng đến kinh tế.
- Động cơ bị quá nhiệt gây ra tiếng ồn và sự dao động của momen xoắn trên rotor dẫn đến sự cộng hưởng cơ khí và gây rung.
- Làm sai lệch kết quả trong giá trị đo, các mạch điều khiển trong dây truyền tự động bị chạy sai hoặc nhiễu loạn.
- Các thiết bị chiếu sáng sẽ bị chập chờn.
- Sự xuất hiện của dòng điện lớn trong dây dẫn ảnh hưởng đến an toàn tính mạng con người và hệ thống điện.
- Gây nhiễu sóng đối với thiết bị truyền thông, thu phát.
- Sóng hài gây tổn hao công suất dưới dạng nhiệt năng lâu ngày có thể dẫn đến nổ trạm biến áp.
- Cầu dao nhảy không rõ lý do, hỏng tụ điện bù công suất phản kháng, điện áp N-G quá lớn.
- Sóng hài khuyết đại nghiêm trọng từ 3 – 4 lần ở những hệ thống tàu biển, máy phát điện dễ làm hỏng thiết bị và cháy nổ gây nguy hiểm và tốn kém.
- Giảm tuổi thọ tụ bù, thậm chí gây nổ tụ bù bất thường.
- Giảm tuổi thọ động cơ.
(Gây hư hỏng, cháy nổ thiết bị điện)
Nguyên nhân gây ra sóng hài
- Điện áp đầu vào của tải phi tuyến là dạng hình sin nhưng dòng qua nó có dạng không sin (Các tải phi tuyến thông thường bao gồm khởi động động cơ, các hệ truyền động điện, máy tính và các thiết bị điện tử khác, đèn điện tử, nguồn hàn…)
- Quá trình tính toán có thể độc lập với mỗi hài riêng. Kết quả tính toán của mỗi tần số sẽ được kết hợp vào một dạng của chuỗi Fourier để có dạng sóng ra tổng quát.
Quy định ngưỡng sóng hài
Thông tư 39/2015/TT-BCT ngày 18/11/2015 của Bộ Công Thương quy định:
- Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp tại mọi điểm đấu nối trung và hạ áp không được vượt quá giới hạn như sau:
+Tổng biến dạng sóng hài: ≤ 6,5%
+Biến dạng riêng lẻ: ≤ 3,0%
- Điều 32 của Thông tư 39 đối với thiết bị của khách hàng:
+ Cấp điện áp trung áp và hạ áp có công suất nhỏ hơn 50 kW: Giá trị dòng điện của sóng hài bậc cao không vượt quá 20 % dòng điện phụ tải.
+ Tổng độ biến dạng sóng hài dòng điện được đo đếm theo tiêu chuẩn IEC1000-4-7, kéo dài ít nhất 24 giờ với chu kỳ 10 phút 01 lần.
GIẢI PHÁP XỬ LÝ
- Sử dụng biến tần: Đây là giải pháp xử lý khá đơn giản mà giá thành lại thấp. Trong biến tần giảm thiểu sóng hài của ABB, việc sử dụng phương pháp DTC (Direct Torque Control) và bộ lọc sẽ làm dòng điện hài giảm nhỏ hơn 5%, với việc lựa chọn sử dụng biến tần sẽ giúp giảm sóng hài mà không cần sử dụng biến áp đa xung hay bộ lọc ngoài.
- Sử dụng cuộn kháng lọc sóng hài trong các tụ bù: đây là phương pháp này vừa nâng cao chất lượng điện lưới và là giải pháp tốt nhất với các ứng dụng cần lọc cho nguồn lưới bị nhiễu nặng và yêu cầu giảm sóng hài và làm cho hình dạng của điện áp lưới gần như không méo.
- Sử dụng bộ lọc: đây là giải pháp bù sóng hài điện áp, bù công suất, bù sóng hài dòng điện.
***Xem thêm các bài viết liên quan đến chất lượng điện năng
>> Thiết bị phân tích hiệu suất PM180
>> Máy phân tích chất lượng điện năng từ CHAUVINARNOUX
>> Ứng dụng của máy phân thích điện năng
>> Thiết bị kiểm tra dòng điện
