Những người làm trong lĩnh vực điện lực chắc đã không còn quá xa lạ với khái niệm sóng hài. Đối với sóng hài bậc cao có thể gây ra các tình trạng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng điện năng như giảm tuổi thọ của thiết bị điện, gây nổ tụ bù hoặc thậm chí gây ra hiện tượng quá nhiệt gây nổ biến áp, tất cả đều rất có hại cho nguồn điện và gây thiệt hại đến kinh tế.

Để khắc phục tình trạng này, bộ lọc sóng hài chủ động AHF đã ra đời. Cùng tìm hiểu ngay nguyên lý hoạt động của bộ lọc sóng hài AHF qua bài viết dưới đây.

1. Sóng hài là gì?

Sóng hài được hiểu đơn giản là một dạng sóng nhiễu không mong muốn, sóng hài gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nguồn điện cũng như tuổi thọ của các thiết bị điện. Chính vì vậy mà các nhà máy hay doanh nghiệp tiêu thụ nguồn điện lớn cần chú ý tới khi tổng các dòng điện hài cao hơn mức độ giới hạn cho phép.

Tần số để các thiết bị được hoạt động một cách ổn nhất nhất là 50Hz, tuy nhiên trong quá trình truyền tải điện năng, các thành phần sóng bậc cao được sinh ra và hòa vào lưới điện. Nguyên nhân gây nên hiện tượng này là do các phần tử phụ tải phi tuyến điện được sinh ra từ các lò hồ quang, máy hàn,...

Trong quá trình hoạt động, chúng sản sinh ra các thành phần sóng hài bậc cao khác nhau và trả lại lưới điện thông qua dây dẫn, kết hợp chung với tần số cơ bản gây nên hiện tượng méo mó dạng sóng của hệ thống phân phối năng lượng. 

Đặc điểm dễ nhận thấy nhất của sóng hài là tần số luôn là bội số của 50Hz, chúng tuần hoàn và liên tục và khi hòa vào lưới điện sẽ gây nên hiện tượng biến dạng sóng sin đơn thuần mà chúng ta thường thấy. 

Sóng hài là một dạng sóng nhiễu không mong muốn

2. Tác hại của sóng hài

Sóng hài có thể gây ra một số tác hại xấu nếu không tìm được giải pháp khắc phục cụ thể như:

• Đối với động cơ điện, sóng hài bậc cao gây ra hiện tượng tổn hao trên cuộn dây và lõi thép động cơ gây méo dạng momen, làm giảm hiệu suất, gây nóng máy và giảm tuổi thọ của thiết bị. Trong trường hợp nguy hiểm hơn, sóng hài còn gây nên momen xoắn trục động cơ, gây dao động cộng hưởng cơ khí làm hộp số bị hư hỏng.

• Làm kết quả đo đạc trên các thiết bị đo bị sai lệch.

• Làm các thiết bị sử dụng đèn chiếu sáng bị chập chờn, nghiêm trọng hơn có thể làm cháy bóng đèn.

• Đối với máy biến áp, sóng hài gây nên tình trạng tổn hao công suất dưới dạng nhiệt năng, gây nên cháy nổ biến áp.

• Các thiết bị thu sóng khác bị ảnh hưởng do sóng điện từ lan truyền trong không gian.

• Đối với dây trung tính hệ thống ba pha bốn dây, sóng hài làm hệ thống bị mất cân bằng, ảnh hưởng đến tính mạng con người và gây hư hại cho hệ thống điện. 

Tác hại của sóng hài 

3. Các giải pháp làm giảm tác hại của sóng hài

Hiện nay, một số biện pháp giúp giảm tác hại của sóng hài phổ biến nhất hiện nay có thể kể đến như:

• Thay thế các thiết bị hư hỏng.

• Giảm ảnh hưởng phát xạ sóng hài từ các bộ biến tần: Để khắc phục tình trạng sóng hài, các bộ biến tần hiện nay đã được tích hợp thêm bộ lọc ngoài hoặc đổi sang bộ biến tần phát sóng hài thấp hơn.

• Sử dụng cuộn kháng lọc sóng hài: Đây là phương pháp trang bị tụ bù có lắp đặt thêm cuộn kháng với mục đích chính là đảm bảo tuổi thọ của thụ và lọc sóng hài.

• Sử dụng bộ lọc sóng hài tích cực : Đây là một giải pháp giảm sóng hài và tăng cường hệ số cos phi để đảm bảo các thiết bị hoạt động an toàn, hiệu quả hơn.

4. Nguyên lý cơ bản bộ lọc sóng hài chủ động AHF

Bộ lọc sóng hài tích cực hay còn gọi là bộ lọc sóng hài chủ động của Elecnova (SFR-APF) là một loại sản phẩm để cải tiến chất lượng điện năng mới để lọc sóng hài chủ động và bù công suất phản kháng. Nó có thể lọc sóng hài (biến thiên theo bậc sóng hài và tần số) và bù công suất phản kháng động lực theo thời gian thực. Nó được sử dụng để khắc phục những thiếu sót của việc triệt tiêu sóng hài thông thường và các phương pháp bù công suất phản kháng như bộ lọc sóng hài thụ động và đạt được chức năng lọc sóng hài và chức năng bù công suất phản kháng của hệ thống.

Sơ đồ nguyên lý bộ lọc sóng hài

Nguyên lý hoạt động của bộ lọc sóng hài chủ động AHF: Bộ lọc sóng hài – APF của Elecnova thu tín hiệu dòng điện của tải bởi biến dòng, tách sóng hài bằng FFT thông minh (Fast Fourier Transform) bởi DSP sau đó gửi đến IGBT bên trong bằng tín hiệu PWM. APF sẽ tạo ra dòng điện bù có cùng giá trị nhưng ngược pha với sóng hài để đạt được chức năng lọc động thời gian thực.

Hy vọng rằng thông qua bài viết trên của Elecnova, bạn đã có thêm những thông tin chi tiết về nguyên lý hoạt động của bộ lọc sóng hài chủ động AHF. Nếu có nhu cầu mua hàng, đừng ngần ngại mà hãy liên hệ ngay với Elecnova để có được trải nghiệm mua sắm tuyệt vời nhất.