Cách Giảm Nhiễu Sóng Hài Trong Mạch Điện
Sóng hài là gì?
Sóng hài là dòng điện không mong muốn gây quá tải cho đường dây và biến áp, dẫn đến việc tăng nhiệt độ hệ thống và gây nhiễu lên lưới điện.
Khi nhiều động cơ sử dụng biến tần hoạt động đồng thời, nếu không có biện pháp kiểm soát sóng hài, chúng có thể làm quá tải hệ thống điện, gia tăng công suất nhu cầu (power demand) và khiến máy ngừng hoạt động do nguồn bị quá tải.
Nguyên nhân xuất hiện sóng hài trong mạch điện?
HÌnh ảnh: Dòng sóng hài qua biến tần
Trong các hệ thống điện 3 pha, dòng điện cấp cho biến tần thường có dạng xung với biên độ cao và khoảng cách ngắn, khoảng 3.3 mili giây. Dạng sóng này gây ra nhiều vấn đề cho các thiết bị khác trong hệ thống, đặc biệt là đối với các máy biến áp. Các xung sóng hài có thể làm quá nhiệt và gây hư hỏng thiết bị.
Cường độ sóng điện từ quanh dây dẫn tỉ lệ thuận với mật độ xung dòng trong dây. Sóng hài gây nhiễu điện từ mạnh hơn so với sóng sin thông thường, và đôi khi, nhiễu này còn gây ra hiện tượng như âm thanh lạ, màn hình chập chờn, nhiễu truyền thông, và nhiều vấn đề khác.
Hình ảnh: Điện áp bị biến dạng
Tác hại của sóng hài với lưới điện
Sóng hài có thể làm tăng giá trị hiệu dụng và giá trị biên độ của tín hiệu điện áp hay dòng điện. Điều này dẫn đến việc tăng phát nhiệt trên dây dẫn, gây hư hỏng thiết bị, hỏa hoạn và nguy cơ cháy nổ. Sóng hài cũng làm giảm hiệu suất của các thiết bị, gây tiếng ồn, sai số đo lường và thậm chí làm hỏng các bộ phận cơ khí trong động cơ.
Ngoài ra, các sóng điều hòa bậc cao có thể gây dao động cộng hưởng cơ khí, làm hỏng các thiết bị cơ khí trong động cơ và gây nhiễu sóng điện từ trong không gian, ảnh hưởng đến thiết bị thu phát sóng.
Vậy, cách giảm nhiễu sóng hài trong mạch điện là gì?
Phương pháp giảm nhiễu sóng hài trong mạch điện
Để giảm thiểu tác hại của sóng hài và bảo vệ hệ thống điện, cần áp dụng các biện pháp kiểm soát sóng hài hiệu quả. Dưới đây là các cách giảm nhiễu sóng hài trong mạch điện:
1/ Dùng cuộn kháng AC (line choke) hoặc cuộn kháng DC (DC choke): Đây là giải pháp đơn giản và hiệu quả đối với các ứng dụng cần lọc nguồn lưới bị nhiễu nặng, nhưng yêu cầu giảm sóng hài không phải là ưu tiên chính.
2/ Giải pháp chỉnh lưu 12 xung (12 pulse): Đây là giải pháp có hiệu suất cao nhất trong việc giảm sóng hài. Tuy nhiên, quy trình thực hiện khá phức tạp và yêu cầu điều chỉnh tỉ mỉ.
3/ Bộ lọc thụ động (passive filter): Giải pháp này sử dụng nhiều cuộn kháng và tụ điện lắp thành mạch cộng hưởng để loại bỏ các bậc hài. Một hệ thống bộ lọc thụ động có thể loại bỏ một số bậc sóng hài.
4/ Bộ lọc tích cực (active filter): Đây là giải pháp áp dụng cho nhiều biến tần hoạt động song song trên cùng một đường dây phân phối (chung điểm PCC – point of common coupling). Nhiệm vụ của bộ lọc này là bù công suất, sóng hài điện áp và dòng điện.
5/ Sử dụng loại biến tần có sóng hài thấp (low harmonice drive): Đây là giải pháp tối ưu, vì biến tần sử dụng công nghệ giảm sóng hài mà không cần bộ lọc ngoài hoặc biến áp đa xung. Những biến tần này có chỉ số THDi thấp hơn 5%, giúp giảm nhiễu sóng hài hiệu quả.
Không kiểm soát sóng hài khi chạy nhiều động cơ sử dụng biến tần cùng lúc sẽ dẫn đến các hiện tượng sau:
– Quá tải hệ thống điện.
– Tăng công suất nhu cầu (power demand)
– Làm máy ngừng chạy (do nguồn bị quá tải).
– Làm hư hỏng thiết bị hoặc ngưng hoạt động của cả hệ thống.
Vì vậy, cách giảm nhiễu sóng hài trong mạch điện là yếu tố quan trọng giúp duy trì hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
Mọi tư vấn về Tự động hóa, vui lòng liên hệ:
TRUNG TÂM TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP PLCTECH
Hà Nội: Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – Cầu Giấy
HCM: 97 Đường Số 3 – Hiệp Bình Phước – TP. Thủ Đức
SĐT/Zalo: 0987 635 127
Website: https://plctech.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/PLCTechHN/
