Sóng hài (Harmonics) là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây quá nhiệt thiết bị, nổ tụ bù, giảm tuổi thọ máy biến áp, sụt giảm chất lượng điện áp và làm gián đoạn hoạt động sản xuất. Dịch vụ xử lý sóng hài của chúng tôi được thiết kế nhằm phát hiện – đánh giá – đưa ra giải pháp triệt để, đảm bảo hệ thống điện vận hành ổn định – an toàn – hiệu quả lâu dài.
1. Nguyên nhân gây ra sóng hài
6
1) Phụ tải phi tuyến (Non-linear loads)
Đây là nguyên nhân chiếm trên 90%. Các thiết bị lấy dòng điện theo dạng không sin:
Biến tần (VFD, inverter)
UPS, bộ nạp battery
Bộ chỉnh lưu AC/DC
Thiết bị điện tử công suất (SMPS, LED drivers)
Máy tính, server, PLC
Dòng điện không sin → gây méo dạng điện áp → tạo sóng hài.
2) Bão hòa máy biến áp
Khi MBA làm việc gần bão hòa (quá excitation, điện áp cao, lõi từ không tốt) → từ thông không tuyến tính → sinh ra sóng hài bậc 2, 3, 5…
3) Tụ bù và hiện tượng cộng hưởng
Hệ thống có nhiều tụ bù + điện kháng đường dây → tần số riêng của hệ thống có thể trùng với một bậc sóng hài → gây khuếch đại sóng hài rất lớn.
4) Biến dạng điện áp lưới
Nguồn điện đầu vào đã bị méo dạng → truyền tới phụ tải.
5) Thiết bị đóng cắt theo dạng xung
Một số bộ điều khiển chỉnh lưu điều khiển góc pha (thyristor), điều khiển nhiệt bằng triac → tạo sóng hài bậc cao.
2. Tác hại của sóng hài
4
1) Nóng dây dẫn – tăng tổn hao
Sóng hài làm tăng I²R losses
Dây, busway, thanh cái bị nóng hơn thiết kế
Có thể gây chảy cách điện hoặc cháy
2) Hư hỏng máy biến áp
Tăng tổn hao lõi từ (eddy current, hysteresis)
Tăng tổn hao đồng do hiệu ứng bề mặt (skin effect)
Máy biến áp quá nhiệt → giảm tuổi thọ cách điện
3) Quá tải trung tính (Neutral Overload)
Các bậc hài bậc 3 và bội số 3 cộng dồn trên dây trung tính
Dây trung tính có thể cháy dù dây pha vẫn bình thường
4) Hư tụ bù – nổ tụ
Tụ bù rất nhạy với harmonics
Dòng qua tụ tăng cao → nóng → nổ tụ
Thường gặp khi có cộng hưởng sóng hài
5) Gây rung – ồn động cơ
Sóng hài mô-men xoắn → động cơ bị rung, nóng
Giảm tuổi thọ bạc đạn, giảm hiệu suất động cơ
6) Thiết bị điện tử hoạt động lỗi
Trip sai của ACB/MCCB
PLC, VFD, UPS báo lỗi hoặc reboot
Sai số thiết bị đo (CT, PT, wattmeter)
7) Suy giảm chất lượng điện – mất ổn định
Giảm hệ số công suất PF
Dễ gây mất đồng bộ, nhấp nháy điện áp (flicker)
Ảnh hưởng lưới điện khu vực
3. Các chỉ số thường dùng đánh giá sóng hài
THD-I (Total Harmonic Distortion – Dòng)
THD-V (Méo điện áp tổng)
TDD (Total Demand Distortion) Trong đó:
THD-V khuyến nghị < 5% theo IEEE 519
THD-I tùy theo mức dòng tải, thường 8–12% cho VFD là chấp nhận
4. Giải pháp xử lý sóng hài
Bộ lọc thụ động (Passive Filter)
Bộ lọc chủ động (AHF – Active Harmonic Filter)
Reactors cho VFD (AC/DC reactor)
Tối ưu tụ bù + cuộn kháng 7% hoặc 14%
Tách nguồn cho phụ tải phi tuyến lớn
Tại An Khang dịch vụ xử lý sóng hài của chúng tôi được thiết kế nhằm phát hiện – đánh giá – đưa ra giải pháp triệt để, đảm bảo hệ thống điện vận hành ổn định – an toàn – hiệu quả lâu dài.
2.1. Đề xuất và triển khai giải pháp
Lắp đặt Bộ lọc chủ động AHF (Active Harmonic Filter)
Thiết kế Bộ lọc thụ động – Tuned Filter 189Hz, 210Hz
Lắp cuộn kháng 7% / 14% cho hệ thống tụ bù
Bổ sung AC/DC Reactor cho biến tần
Tách nguồn phụ tải phi tuyến, tối ưu hóa sơ đồ cấp điện
Máy thử nghiệm Trip Unit bảo vệ ACB là thiết bị chuyên dụng dùng để kiểm tra, đánh giá và xác nhận hoạt động của các chức năng bảo vệ trong máy cắt không khí (Air Circuit Breaker) theo tiêu chuẩn kỹ thuật. Thiết bị cho phép mô phỏng chính xác các điều kiện quá tải và ngắn mạch, từ đó kiểm tra khả năng tác động của Trip Unit như Long-time, Short-time, Instantaneous và Ground Fault.
Hợp bộ mô phỏng trạm Recloser và LBS (Load Break Switch) trên lưới điện trung áp là một hệ thống mô phỏng các thiết bị này, giúp huấn luyện nhân viên và thử nghiệm các tình huống khác nhau trên lưới điện.
Các vấn đề về chất lượng điện là một trong những nguyên nhân chính gây ra thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, thiết bị trục trặc và hư hỏng. Độ tin cậy và tính nhất quán của nguồn cung cấp điện là rất quan trọng đối với các doanh nghiệp, từ các nhà máy công nghiệp, cơ sở y tế, trung tâm dữ liệu đến các tòa nhà văn phòng. Khi chất lượng điện không hoàn hảo do các nhiễu loạn như gián đoạn, sụt áp hoặc ô nhiễm sóng hài, doanh nghiệp của bạn sẽ bị ảnh hưởng.
Hiện công tác giám sát, kiểm tra các thiết bị bên trong các tủ hợp bộ trung áp được thực hiện thông qua kiểm tra định kỳ theo quy định bằng mắt thường và dụng cụ cầm tay dò phóng điện (PD test).
VỀ CHÚNG TÔI
Công ty TNHH Bảo Trì Thí Nghiệm Điện An Khang
MST: 0314815846
Văn phòng làm việc:131C Thạnh Lộc 28, Phường An Phú Đông, TP. Hồ Chí Minh
Chi nhánh:42 Nguyễn Văn Linh, Phường Phú Mỹ, TP. Hồ Chí Minh
Văn phòng đại diện:A1-25 Vinhomes Golden River, Số 2 Tôn Đức Thắng, Phường Sài Gòn, TP. Hồ Chí Minh