Sóng hài và tác hại của sóng hài với lưới điện:
Khi giá trị hiệu dụng và giá trị biên độ của tín hiệu điện áp hay dòng điện tăng do sóng hài sẽ kéo theo một loạt những nguy hại xảy ra với toàn bộ hệ thống lưới điện như làm tăng phát nóng của dây dẫn điện, thiết bị điện sinh ra nhiệt cao gây hư hỏng thiết bị, hỏa hoạn và nguy cơ cháy nổ; làm cho tụ điện bị quá nhiệt và trong nhiều trường hợp có thể dẫn tới phá hủy chất điện môi. Các sóng điều hòa bậc cao còn có thể làm momen tác động của rơle biến dạng gây ra hiện tượng nhảy rơle dẫn đến thời điểm tác động của rơle sai lệch, gây cảnh báo nhầm của các UPS đồng thời gây ra tổn thất đồng, tổn thất từ thông tản và tổn thất sắt làm tăng nhiệt độ Máy biến áp dẫn đến làm tăng tổn thất điện năng.
Ngoài ra, sóng hài còn làm tổn hao trên cuộn dây và lõi thép động cơ tăng, làm méo dạng momen, giảm hiệu suất máy, gây tiếng ồn; ảnh hưởng đến sai số của các thiết bị đo, làm cho kết quả đo bị sai lệch. Nguy hại hơn, các sóng điều hòa bậc cao còn có thể sinh ra momen xoắn trục động cơ hoặc gây ra dao động cộng hưởng cơ khí làm hỏng các bộ phận cơ khí trong động cơ; làm các thiết bị sử dụng điện và đèn chiếu sáng bị chập chờn ảnh hưởng đến con người đồng thời gây sóng điện từ lan truyền trong không gian làm ảnh hưởng đến thiết bị thu phát sóng.
Các nguồn sinh ra sóng hài:
- Các phụ tải công nghiệp: Các thiết bị điện tử công suất, biến tần, lò hồ quang, máy hàn, bộ khởi động điện tử, đóng mạch máy biến áp công suất lớn…
- Các phụ tải dân dụng: Đèn phóng điện chất khí, tivi, máy photocopy, máy tính, lò vi sóng…
Đặc biệt, thời gian gần đây có rất nhiều Inverter của hệ thống điện năng lượng mặt trời hòa lưới làm tăng nguy cơ gia tăng sóng hài với lưới điện.
Tiêu chuẩn quy định ngưỡng sóng hài:
Để giảm ảnh hưởng của sóng hài trong hệ thống điện, Thông tư 39/2015/TT-BCT ngày 18/11/2015 của Bộ Công Thương quy định:
* Yêu cầu về sóng hài điện áp:
1. 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%
2. Cho phép đỉnh nhọn điện áp bất thường trên lưới điện phân phối trong thời gian ngắn vượt quá tổng mức biến dạng sóng hài quy định như trên nhưng không được gây hư hỏng thiết bị của lưới điện phân phối.
* Yêu cầu về sóng hài dòng điện:
1. Giá trị cực đại cho phép của tổng độ biến dạng sóng hài dòng điện phụ tải gây ra được quy định như sau:
a) Đối với đấu nối vào 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;
b) Đối với đấu nối vào cấp điện áp cao áp hoặc các đấu nối có công suất từ 50 kW trở lên: Giá trị dòng điện của sóng hài bậc cao không vượt quá 12% dòng điện phụ tải.
2. Tổng độ biến dạng sóng hài dòng điện do Đơn vị phân phối điện (Điện lực địa phương) đo tại điểm đấu nối của Khách hàng sử dụng lưới điện phân phối được đo đếm theo tiêu chuẩn IEC1000-4-7, kéo dài ít nhất 24 giờ với chu kỳ 10 phút 01 lần. Chậm nhất 06 tháng kể từ thời điểm phát hiện thiết bị của khách hàng không đạt được giá trị quy định tại Khoản 1 Điều này, khách hàng phải áp dụng các biện pháp khắc phục để đạt được giá trị tổng độ biến dạng sóng hài dòng điện trong giới hạn cho phép.
Các phương pháp làm giảm sóng hài:
Thay thế các thiết bị hư hỏng mà nguyên nhân gây ra bởi sóng hài là giải pháp tốn kém, làm tăng kinh phí đầu tư đến 15% và kinh phí vận hành đến 10%. Vì thế, cần lựa chọn những giải pháp ít tốn kém lại mang hiệu quả cao trong việc kiểm soát sóng hài. Một số phương pháp thường được dùng để làm giảm sóng hài:
+ Dùng cuộn kháng cho biến tần;
+ Giải pháp chỉnh lưu 12 xung (12 pulse);
+ Bộ lọc thụ động (Passive Harmonic filter);
+ Bộ lọc tích cực (Active Harmonic filter);
+ Sử dụng loại biến tần có sóng hài thấp (low harmonice drive).
Có thể thấy, sóng hài là dòng điện không mong muốn làm quá tải đường dây và biến áp, làm tăng nhiệt độ hệ thống (hoặc thậm chí gây hỏa hoạn) và gây nhiễu lên lưới điện. Trong trường hợp chạy nhiều động cơ cùng lúc, không kiểm soát sóng hài có thể làm quá tải hệ thống điện, tăng công suất nhu cầu (power demand) và làm máy ngừng chạy (do nguồn bị quá tải), gây hư hao thiết bị hoặc làm ngưng cả hệ thống. Chính vì thế, giảm thiểu sóng hài là nhân tố quan trọng giúp duy trì tuổi thọ của các thiết bị vận hành.
Thiết bị lọc sóng hài do NVR cung cấp
Hiện nay, NVR cùng với đối tác của mình thực hiện việc cung cấp và lắp đặt thiết bị khử sóng hài chủ động AHF (Active Harmonic Filter) của hãng Sinexcel
- Ưu điểm:
- Gọn, nhẹ, dễ dàng tích hợp vào hệ thống có sẵn hoặc hệ thống mới.
- Giảm năng lượng điện năng tiêu thụ và hiệu suất hoạt động lớn hơn 96%.
- Kỹ thuật lọc sóng hài chủ động, vì vậy THDi thấp hơn 3% , đáp ứng tiêu chuẩn IEEE519-1992 và quy định hiện hành.
- Tiết kiệm năng lượng/ Tối ưu chất lượng điện năng
Nếu Doanh nghiệp của bạn có nhu cầu, hãy alo cho NVR để được tư vấn kỹ nhé.
(NVR Tổng Hợp)
