I. Lọc sóng hài là gì?

Lọc Sóng hài là gì? Lọc sóng hài là quá trình loại bỏ các tần số không mong muốn (còn gọi là sóng hài) từ tín hiệu âm thanh hoặc tín hiệu điện. Các phương pháp lọc sóng hài bao gồm sử dụng bộ lọc thông cao, bộ lọc thông thấp, bộ lọc thông dải và phân tích Fourier.

Dòng điện hài là dòng điện có tần số là bội của tần số cơ bản. Ví dụ dòng 250Hz trên lưới 50Hz là sóng hài bậc 5 , dòng điện 250Hz là dòng năng lượng không sử dụng được với các thiết bị trên lưới. Vì vậy, nó sẽ bị chuyển hoá sang dạng nhiệt năng và gây tổn hao .
Sóng hài là sản phẩm của các thiết bị điện tử, bộ chuyển đổi năng lượng tái tạo và nhiều thứ khác.

II. Nguyên nhân gây ra sóng hài

Lọc Sóng hài là kết quả của tải phi tuyến biến đổi điện áp đường dây AC thành DC. Sóng hài đi vào hệ thống điện do các thiết bị chuyển mạch điện tử phi tuyến, chẳng hạn như bộ biến tần (VFD), bộ nguồn máy tính và ánh sáng tiết kiệm năng lượng.

Các danh mục chung của tải sinh ra sóng hài (còn gọi là tải phi tuyến) là:

• Thiết bị điện tử công suất VFDs, động cơ điện tử chuyển mạch (EC), bộ chỉnh lưu, máy tính, đèn LED, bộ sạc EV, v.v.)
• Các thiết bị tạo hồ quang (máy hàn, lò hồ quang, đèn huỳnh quang, v.v.)
• Thiết bị bão hòa sắt (máy biến áp)

Ngày nay, các nguồn sóng hài phổ biến nhất và đang phát triển là:

• VFD’s, động cơ EC, bộ sạc pin và bộ sạc EV
• Bộ nguồn máy tính và các thiết bị điện tử khác
• Đèn LED và đèn huỳnh quang

III. Các nguồn gây ra sóng hài

Các tải công nghiệp: Các thiết bị điện tử có công suất, biến tần, lò hồ quang, máy hàn, bộ khởi động điện tử, đóng mạch máy biến áp công suất lớn…

Các tải dân dụng: Đèn phóng điện chất khí, tivi, máy photocopy, máy tính, lò vi sóng…

IV. Tác hại của sóng hài gây ra cho hệ thống điện

• Sóng hài gây ra những ảnh hưởng xấu sau đây đối với thiết bị điện.
• Quá nhiệt của máy biến áp và thiết bị quay. …
• Quá nóng của dây dẫn trung tính. …
• Phiền toái Cắn cầu dao và nổ cầu chì. …
• Ứng suất quá mức của tụ điều chỉnh hệ số công suất. …
• Mất I2R cao hơn.
• Giảm tuổi thọ của động cơ, lãng phí năng lượng
• Ảnh hưởng đến các thiệt bị viễn thông, hệ thống tự động hóa

V. Tại sao phải lọc sóng hài

Như đã đề cậpở phần trước tác hại của sóng hài nên bộ lọc sóng hài được sử dụng để loại bỏ sự biến dạng sóng hài do dòng điện dư thừa vào và ra khỏi thiết bị. Nó có thể ngăn chặn số lượng lớn sóng hài gây hư hỏng thiết bị, thời gian ngừng hoạt động và ngăn chặn sự gia tăng chi phí vận hành.

VI. Phương pháp lọc sóng hài hiệu quả

Việc thay thế các linh kiện, thiết bị điện bị hư hỏng do sóng hài gây ra là một giải pháp khá tốn kém, một số phương pháp lọc sóng hài tiết kiệm chi phí mà lại hiệu quả cao mà bạn có thể áp dụng như:

• Dùng cuộn kháng AC hoặc cuộn kháng DC cho các biến tần – đây là giải pháp tốt nhất cho các ứng dụng cần lọc nguồn lưới bị nhiễu nặng và yêu cầu giảm sóng hài không phải là ưu tiên hàng đầu.
• Giải pháp chỉnh lưu 12 xung – đây là phương pháp cho hiệu suất cao nhất trong việc làm giảm sóng hài nhưng quy trình lại phức tạp nhất
• Sử dụng các loại biến tần có sóng hài thấp – Biến tần sử dụng công nghệ giảm sóng hài mà không cần dùng tới bộ lọc ngoài hay biến áp đa xung với tổng độ méo dạng hài dọng điện (THDi) thấp hơn 5%

Theo đặc điểm, có 2 loại bộ lọc sóng hài

• Bộ lọc sóng hài thứ tự 0 (ZSF): đây là dạng sóng hài làm giảm hoặc triệt tiêu sóng hài thứ tự 0 với các máy biến áp quấn dây theo kỹ thuật zigzag. Hiệu suất lọc khoảng 60%~95%
• Bộ lọc sóng hài tích cực (Active Harmonic Filter): đây cách lọc sóng hài bằng cách sản sinh ra các dạng sóng hài đối nghịch. Có hiệu suất lọc 80%~95%

VII. Bộ lọc sóng hài tích cực của Danfoss

Bên cạnh các phương pháp lọc sóng hài trên thì còn có thể sử dụng các thiết bị hỗ trợ lọc sóng hài rất nhanh chóng và mang lại hiệu quả cao.

Bộ lọc sóng hài tích cực hay còn có tên gọi khác là bộ lọc sóng hài chủ động của Danfoss: Một loại sản phẩm để cải tiến chất lượng điện năng mới để lọc sóng hài một cách 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. Bộ lọc sóng hài tích cực của Danfoss 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.

1. Các chức năng và chế độ khác

• Lọc sóng hài, đúng hệ số công suất, bù sóng hài và công suất phản kháng với nhau, một máy dùng cho nhiều mục đích;
• Có chức năng bù phụ sóng hài và có thể thiết lập tỷ lệ bù công suất phản kháng;
• Màn hình cảm ứng HMI song ngữ 7 (10) inch độ nét cao, cung cấp dữ liệu giám sát thời gian thực.
• Chức năng bảo vệ toàn diện để cải thiện tính ổn định của ứng dụng người dùng
• Thuật toán nâng cao, khi dòng điện hài tải lớn hơn đầu ra thiết bị, có thể tự động điều khiển đầu ra của thiết bị ở mức 100% đầu ra mà không có nguy cơ quá tải;
• Hoàn thành các chức năng bảo vệ, bao gồm quá dòng, quá áp, dưới điện áp, quá nhiệt và các chức năng bảo vệ khác, đảm bảo hiệu suất và trách nhiệm;

2. Chiến lược điều khiển nâng cao và thiết kế cấu trúc liên kết

• Công nghệ phát hiện cải tiến dựa trên lý thuyết công suất phản kháng tức thời có thể phát hiện dòng điện hài trong thời gian thực, tự động theo dõi sự thay đổi sóng hài phụ tải, với khả năng điều khiển cao và phản ứng nhanh;
• Sử dụng thuật toán tách sóng hài tách pha duy nhất, khi tải ba pha không cân bằng, nó có thể nhận ra điều khiển độc lập của từng pha và khi đủ công suất, có thể chọn chức năng không cân bằng;
• Sử dụng bộ lọc cấu trúc liên kết LCL, trong trường hợp đầu ra dòng điện hài, nó sẽ không gây ra nhiễu sóng hài chuyển mạch IGBT tần số cao và nó phù hợp với bất kỳ trở kháng hệ thống lưới điện tại chỗ nào mà không có cộng hưởng;

3. Tích hợp cao, mô-đun và tuần tự hóa

• Thiết kế mô-đun, khối lượng nhỏ, trọng lượng nhẹ, mật độ công suất cao, dễ dàng lắp đặt và bảo trì;
• Máy song song kết hợp có thể đáp ứng các yêu cầu công suất khác nhau, cải thiện độ tin cậy và khả năng bảo trì của thiết bị trong khi thực hiện sản xuất tiêu chuẩn hóa, và tạo điều kiện thuận lợi đáng kể cho việc lắp đặt và bảo trì hệ thống;
• Thiết kế ống gió độc lập mô-đun đơn có thể cách ly hiệu quả sự bám dính của bụi môi trường và cải thiện hiệu quả tản nhiệt của sản phẩm.

VIII. Đại lý cung cấp lọc sóng hài chất lượng, uy tín

HG Automation là nhà cung cấp giải pháp, sản phẩm & dịch vụ công nghiệp, các giải pháp Tự động hóa, Đo lường điều khiển phục vụ cho các ngành công nghiệp dầu khí (Oil & Gas industry), Điện (Power), Thực phẩm và rượu bia nước giải khát (Food & Beverage), Hàng hóa tiêu dùng (Commercial Goods), Hóa chất (Chemical), Than khoáng sản (Coal Mining), Xử lý nước sạch và nước thải (Waste/fresh water treatment), Đường (Sugar), Mô tô xe máy (Automotive), Công nghiệp chế tạo máy và một số ngành công nghiệp trọng điểm khác tại Việt Nam. Tự hào cung cấp sản phẩm và dịch vụ cho các tối tác lơn như: NOTEC, AZ Amarturen, ABB, DANFOSS,…

Để giải quyết các vấn đề do sóng hài gây ra cho hệ thống điện một cách nhanh chóng. Liên hệ ngay cho HG chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ về lọc sóng hài.