BỘ LỌC SÓNG HÀI TÍCH CỰC Bộ lọc sóng hài tích cực được sản xuất để khử sóng hài trong hệ thống điện, bộ lọc được sử dụng rộng rãi ở các nước tiên tiến, và tại Việt Nam đây là dòng sản phẩm mới để đáp ứng tiêu chuẩn ngày càng cao của ngành điện. 1. Mở đầu Khi phân tích đồ thị méo dạng này theo phương trình toán học chuỗi Fourier – Chu kỳ T, thì ta có: u(t)= Uo + ∑_(n=1)^∞▒〖Unsin(nΩt+αn)〗 Với : Uo là giá trị DC của hàm sóng hài f(t) Un là giá trị đỉnh của thành phần hài bậc n và αn là giá trị góc pha tương ứng với bậc hài n Qua đó, sóng hài có thể coi như là tổng của thành phần cố định DC và dãy sóng sine mà tần số của nó là bội số nguyên của tần số cơ bản, với n>=2 là các bội nguyên tần số cơ bản tương ứng với bậc sóng hài 2,3,4…… Thông số quan trọng trong nghiên cứu thiết kế bộ lọc sóng hài tích cực là: + THD (%) (Total Harmonic Distorsion): tổng độ méo dạng dạng sóng hài + TDD (%) (Total Demand Distorsion): tổng độ méo dạng dòng điện phụ tải. 2. Yêu cầu bộ lọc sóng hài tích cực Bộ lọc sóng hài tích cực phải đảm bảo triệt tiêu các thành phần hài nhằm giảm các hiệu ứng: + Nhiễu trong thông tin liên lạc trong hệ thống viễn thông do sóng hài bậc cao gây bức xạ điện từ. + Sóng hài gây làm cho thiết bị đo hoạt động chính xác, gây đo đếm sai thiết bị đo đếm điện năng kWh. + Sóng hài chạy quẩn trong hệ thống gây ra tổn hao đồng và làm nóng các thiết bị như máy biến áp hoặc máy phát điện. + Sóng hài gây quá nhiệt, gây tiếng ồn, gây mất ổn định momen xoắn trên rotor do thành phần thứ tự nghịch dẫn tới sự cộng hưởng cơ khí và gây rung trong động cơ điện. + Máy phát điện còn có thêm các vấn đề từ sóng hài gây ra dạng sóng dòng thứ tự không lớn. Nó có thể ngăn cản hoặc làm cho việc vận hành thiếu ổn định. + Máy cắt, áp tô mát, khỡi động từ có thể tác động nhầm mà không rõ nguyên nhân. + Gây nổ cầu chì, tụ điện trên lưới do quá trình cộng hưởng mạch LC ở một số bậc hài làm quá dòng trên cầu chì gây chảy và quá áp trên tụ gây hỏng điện môi. + Gây quá dòng điện trên dây trung tính, tương ứng với sự tăng cao của dòng thứ tự không, phát nóng gây hỏng cách điện, dẫn đến cháy nổ. 3. Tiêu chuẩn về sóng hài Tiêu chuẩn Quốc tế về sóng hài: đáp ứng tiêu chuẩn IEEE 519, THDi thấp hơn 5%, THDu thấp hơn 5%, giá trị TDDi phụ thuộc vào hệ số dòng sự cố và dòng tải mà có giá trị phù hợp nhưng luôn nhỏ hơn 20% Tiêu chuẩn Việt Nam THDi thấp hơn 12%, THDu thấp hơn 6% theo thông tư 39/2015/TT-BCT ngày 18/11/2015. 4. Phương pháp giảm sóng hài Sơ đồ nguyên lý tải 3 pha – 4 dây 5. Bộ lọc sóng hài tích cực (Active Harmonic Filter) Nhiệm vụ bộ lọc sóng hài tích cực a. Bù công suất: Bộ lọc sóng hài tích cực thực hiện bù công suất phản kháng, đồng thời với chức năng lọc thì các cấu hình thiết kế, có thể chỉ giới hạn ở mức độ công suất nhỏ. Do nhiều thiết bị bù tuy có đáp ứng chậm hơn nhưng giá thành rẻ, ví dụ bù bằng SVC –đóng ngắt bằng thyristor. b. Bù sóng hài điện áp: Bộ lọc sóng hài tích cực được xem xét đến khi phụ tải nhạy cảm với sự xuất hiện sóng hài điện áp từ nguồn. Bù điện áp ít được chú ý nhiều trong hệ thống điện vì nguồn thường có trở kháng thấp và điện áp tiêu thụ tại điểm đấu dây chung thường duy trì trong phạm vi giới hạn cơ bản đối với các sự cố tang hoặc giảm áp. Bù điện áp thường đấu nối nối tiếp với hệ thống tải, tốc độ đáp ứng khoảng vài chục μs đến vài ms. c. Bù sóng hài dòng điện: Bộ lọc sóng hài tích cực (Active Harmonic Filter) bù các thành phần sóng hài dòng điện có ý nghĩa quan trọng đối các tải công suất nhỏ và vừa. Việc giảm thành phần sóng hài dòng điện trong lưới còn có tác dụng giảm độ méo dạng điện áp lưới tại điểm đấu dây chung. Bù dòng điện thường được đấu nối song song với tải, tốc độ đáp ứng khoảng vài chục ms. Bù sóng hài dòng điện, bù công suất phản kháng, bù thành phần dòng điện không đối xứng, giảm nhấp nháy điện áp. 6. Ứng dụng bộ lọc sóng hài tích cực trong dự án 6.1 Ứng dụng Bộ lọc tích cực AHF được ứng dụng trong các ngành công nghiệp: + Nhà máy thép luyện thép, nhà máy cán thép. + Nhà máy sản xuất cement. + Nhà máy sản xuất oto. + Khách sạn, khu nghỉ mát Resort + Đường sắt chạy điện + Tuyến tàu điện Metro + Hệ thống cáp treo + Khu thương mại, building + Khu công nghệ cao sản xuất thiết bị điện tử. + Nhà máy sản xuất giấy và bột giấy + Hệ thống làm lạnh Chiller. + Xưởng in ấn + Nhà máy dệt may. + Các phòng thí nghiệm điện, xưởng bảo dưỡng + Và tất cả các nhà máy sản xuất công nghiệp loại khác 6.2 Ưu điểm vượt trội bộ lọc sóng hài tích cực (Active Harmonic Filter) + Lọc đến bậc sóng hài 50 và giảm đến 97% sóng hài sinh ra. + Đáp ứng tức thời với sự thay đổi hệ thống. + Điện áp từ 380V đến 1140V. + Có khả năng dễ dàng mở rộng trong tương lai vì thiết kế theo dạng module (50A, 100A, 150A, 200A, 500A, 1000A), tương đương với công suất lắp đặt máy biến áp của trạm khách hàng đến 3000kVA. + Giao diện đơn giản dễ sử dụng với màn hình cảm ứng. + Đặc tính của thiết bị lọc không ảnh hưởng bởi nguồn và không công hưởng với hệ thống nên hoạt động an toàn. + Thi công đấu nối với nguồn dễ dàng. + Xuất xứ Châu Âu, Ấn Độ, chất lượng và giá thành hợp lý. + Phù hợp tiêu chuẩn G5/4 hoặc IEEE-519, TCVN. 7. Địa chỉ liên hệ bộ lọc sóng hài tích cực Trụ sở chính tại Sài Gòn: Công ty Cổ phần Tư vấn và Thiết bị Điện Tân Trung Nam Số 2/19 Thăng Long – Phường 4 - Quận Tân Bình - TP.HCM (Ngay vòng xoay Lăng Cha Cả) Tel : 08-62-92-43-16 ; Fax: 08-62-92-43-38 HP : 0903-11-11-17 (VũTrungNam) Email : [email protected] VPĐD tại Đà Nẵng: Số: 84 Bùi Lâm-P. Nại Hiên Đông – Q. Sơn Trà - Tp.Đà Nẵng (Cách chân cầu Sông Hàn 1.5km về phía núi Sơn Trà) Tel : 0903-111-117 (VũTrungNam) Email : [email protected] Keywords: Bo loc song hai tich cuc
