TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 2-2: MÔI TRƯỜNG - MỨC TƯƠNG THÍCH ĐỐI VỚINHIỄU DẪN TẦN SỐ THẤP VÀ TÍN HIỆU TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN HẠ ÁPCÔNG CỘNG

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7909-2-2:2008 IEC 61000-2-2:2002 TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 2-2: MÔI TRƯỜNG - MỨC TƯƠNG THÍCH ĐỐI VỚI NHIỄU DẪN TẦN SỐ THẤP VÀ TÍN HIỆU TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN HẠ ÁP CÔNG CỘNG Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-2: Environment - Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signalling in public low-voltage power supply systems Lời nói đầu TCVN 7909-2-2: 2008 hoàn toàn tương đương với IEC 61000-2-2: 2002; TCVN 7909-2-2: 2008 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E9 Tương thích điện từ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Lời giới thiệu TCVN 7909-2-2: 2008 phần Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7909 Hiện tại, Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7909 (IEC 61000) có phần đây, có tên gọi chung Tương thích điện từ Phần 1-1, Qui định chung - ứng dụng giải thích thuật ngữ định nghĩa Phần 1-2, Qui định chung - Phương pháp luận để đạt an toàn chức thiết bị điện điện tử liên quan đến tượng điện từ Phần 1-5, Qui định chung - ảnh hưởng điện từ công suất lớn (HPEM) khu dân cư Phần 2-2, Môi trường - Mức tương thích nhiễu dẫn tần số thấp tín hiệu truyền hệ thống cung cấp điện hạ áp công cộng Phần 2-4, Môi trường - Mức tương thích nhiễu dẫn tần số thấp khu công nghiệp Phần 2-6, Môi trường - Đánh giá mức phát xạ liên quan đến nhiễu dẫn tần số thấp cung cấp điện khu công nghiệp TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) - PHẦN 2-2: MƠI TRƯỜNG - MỨC TƯƠNG THÍCH ĐỐI VỚI NHIỄU DẪN TẦN SỐ THẤP VÀ TÍN HIỆU TRUYỀN TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN HẠ ÁP CÔNG CỘNG Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-2: Environment - Compatibility levels for lowfrequency conducted disturbances and signalling in public low-voltage power supply systems Phạm vi áp dụng đối tượng Tiêu chuẩn đề cập đến nhiễu dẫn dải tần từ kHz đến kHz, mở rộng đến 148,5 kHz dành riêng cho hệ thống tín hiệu truyền lưới điện Tiêu chuẩn đưa mức tương thích hệ thống phân phối điện hạ áp xoay chiều cơng cộng có điện áp danh nghĩa đến 420 V, pha, 690 V, ba pha tần số danh nghĩa 50 Hz 60 Hz Mức tương thích qui định tiêu chuẩn áp dụng điểm ghép nối chung đầu nối điện vào thiết bị nhận nguồn cung cấp từ hệ thống nêu trên, đa số phận, mức khắc nghiệt nhiễu lấy giống mức điểm ghép nối chung Nhưng có số trường hợp lại khơng vậy, đặc biệt trường hợp đường dây dài thiết kế riêng để cung cấp cho hệ thống lắp đặt cụ thể, trường hợp nhiễu phát khuếch đại bên hệ thống lắp đặt mà thiết bị phần hệ thống Mức tương thích qui định cho nhiễu điện từ thuộc loại xuất hệ thống cung cấp điện hạ áp công cộng, dùng để hướng dẫn công việc: - đặt giới hạn cho nhiễu phát xạ vào hệ thống cung cấp điện công cộng (kể mức lập kế hoạch định nghĩa 3.1.5) - đặt giới hạn miễn nhiễm ban kỹ thuật sản phẩm ban kỹ thuật khác đặt thiết bị nằm mơi trường nhiễu dẫn có hệ thống cung cấp điện công cộng Các tượng nhiễu cần quan tâm là: - biến động điện áp chập chờn; - hài đến bậc 50; - hài trung gian đến hài bậc 50; - méo điện áp tần số cao (cao hài bậc 50); - sụt áp điện thời gian ngắn; - cân điện áp; - điện áp độ; - biến thiên tần số nguồn; - thành phần chiều; - tín hiệu truyền lưới điện Hầu hết tượng mô tả IEC 61000-2-1 Trong trường hợp chưa có khả thiết lập mức tương thích IEC 61000-2-1 cung cấp số thông tin Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu có ghi năm cơng bố, áp dụng nêu Đối với tài liệu không ghi năm công bố, áp dụng (kể sửa đổi) IEC 60050-101, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 101: Mathematics (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế (IEV) - Phần 101: Toán học) IEC 60050-161, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 161: Electromagnetic compatibility (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế (IEV) - Phần 161: Tương thích điện từ) IEC 60664-1, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 1: Principles, requirements and tests (Phối hợp cách điện dùng cho thiết bị hệ thống điện hạ áp - Phần 1: Nguyên tắc, yêu cầu thử nghiệm) IEC/TR3 61000-2-1, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2: Environment - Section 1: Description of the environment - Electromagnetic environment for low-frequency conducted disturbances and signalling in public power supply systems (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 2: Môi trường - Mục 1: Mô tả môi trường - Môi trường điện từ nhiễu dẫn tần số thấp tín hiệu truyền hệ thống cung cấp điện công cộng) IEC 61000-3-3, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3: Limits - Section 3: Limitation of voltage fluctuations and flicker in low-voltage supply systems for equipment with rated current ≤ 16 A (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 3: Giới hạn - Mục 3: Giới hạn biến động điện áp chập chờn hệ thống cung cấp điện hạ áp dùng cho thiết bị có dòng điện danh định ≤ 16 A) IEC 61000-4-7, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4: Testing and measurement techniques Section 7: General guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation, for power supply systems and equipment connected thereto (Tương thích điện từ - Phần 4: Kỹ thuật thử nghiệm kỹ thuật đo - Mục 7: Hướng dẫn chung phép đo dụng cụ đo hài hài trung gian hệ thống cung cấp điện thiết bị nối thêm vào) IEC 61000-4-15, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4: Testing and measurement techniques Section 15: Flickermeter - Functional and design specifications (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4: Kỹ thuật thử nghiệm đo - Mục 15: Máy đo độ chập chờn - Yêu cầu kỹ thuật chức thiết kế) Định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng định nghĩa IEC 60050-101, IEC 60050-161 sửa đổi 2, với định nghĩa 3.1 Định nghĩa chung 3.1.1 Nhiễu điện từ (electromagnetic disturbance) Hiện tượng điện từ làm suy giảm tính cấu, thiết bị hệ thống [IEV 16101-05, có sửa đổi] 3.1.2 Mức nhiễu (disturbance level) Lượng độ lớn nhiễu điện từ, đo đánh giá theo cách qui định [IEV 161-03-01, có sửa đổi] 3.1.3 Tương thích điện từ (electromagnetic compatibility) EMC Khả hoạt động thoả đáng thiết bị hệ thống mơi trường điện từ mà khơng tạo nhiễu điện từ mức cho vật mơi trường [IEV 161-01-07, có sửa đổi] CHÚ THÍCH 1: Tương thích điện từ điều kiện môi trường điện từ cho, với tất tượng, mức phát xạ nhiễu đủ thấp mức miễn nhiễm đủ cao để tất cấu, thiết bị hệ thống làm việc dự kiến CHÚ THÍCH 2: Tương thích điện từ đạt mức phát xạ mức miễn nhiễm khống chế cho, mức miễn nhiễm cấu, thiết bị hệ thống vị trí khơng vượt q mức nhiễu gây phát xạ tích luỹ tất nguồn yếu tố khác vị trí đó, ví dụ trở kháng mạch điện Vì vậy, xác suất trệch khỏi tính dự kiến đủ thấp xem tương thích Xem 61000-2-1, Điều Chú thích 3: Trong trường hợp có u cầu, tương thích hiểu đề cập đến nhiễu đơn lẻ nhóm nhiễu CHÚ THÍCH 4: Tương thích điện từ thuật ngữ sử dụng để mô tả lĩnh vực nghiên cứu ảnh hưởng điện từ bất lợi mà cấu, thiết bị hệ thống phải chịu lẫn từ tượng điện từ 3.1.4 Mức tương thích (điện từ) ((electromagnetic) compatibility level) Mức nhiễu điện từ qui định sử dụng làm mức chuẩn môi trường qui định để phối hợp chế độ đặt giới hạn phát xạ miễn nhiễm [IEV 161-03-10, có sửa đổi] CHÚ THÍCH: Theo qui ước, mức tương thích chọn cho xác suất bắt gặp vượt mức nhiễu thực tế nhỏ 3.1.5 Mức lập kế hoạch (planning level) Mức nhiễu cụ thể môi trường cụ thể, chấp nhận làm giá trị chuẩn cho giới hạn cần đặt cho phát xạ từ phụ tải lớn hệ thống lắp đặt, để phối hợp giới hạn với tất giới hạn chấp nhận thiết bị dự kiến nối vào hệ thống cung cấp điện CHÚ THÍCH: Mức lập kế hoạch mang tính cục bộ, chấp nhận tổ chức chịu trách nhiệm lập kế hoạch vận hành mạng lưới cung cấp điện cho khu vực liên quan Để có thêm thơng tin, xem Phụ lục A 3.1.6 Điểm ghép nối chung (point of common coupling) PCC Điểm gần điện với phụ tải cụ thể, mạng lưới cung cấp điện cơng cộng, phụ tải khác nối vào nối vào [IEV 161-07-15, có sửa đổi] 3.2 Định nghĩa liên quan đến tượng Các định nghĩa liên quan đến hài dựa việc phân tích điện áp dòng điện hệ thống phương pháp biến đổi Furie rời rạc (DFT) Đây ứng dụng cụ thể biến đổi Furie định nghĩa IEV 101-13-09 Xem Phụ lục B CHÚ THÍCH: Biến đổi Furie hàm số theo thời gian, chu kỳ không chu kỳ, hàm số miền tần số xem phổ tần số hàm thời gian, phổ đơn Nếu hàm thời gian chu kỳ phổ đường (hoặc thành phần) rời rạc Nếu hàm thời gian không chu kỳ phổ hàm liên tục, thể tất thành phần tần số Các định nghĩa khác liên quan đến hài hài trung gian nêu IEV tiêu chuẩn khác Một số số định nghĩa khác này, không sử dụng tiêu chuẩn đề cập Phụ lục B 3.2.1 Tần số (fundamental frequency) Tần số phổ, có từ biến đổi Furie hàm thời gian, mà tất tần số khác phổ lấy làm Trong tiêu chuẩn này, tần số tần số nguồn cung cấp [IEV 101-14-50, có sửa đổi] CHÚ THÍCH 1: Trong trường hợp hàm chu kỳ, tần số thường với tần số hàm (Xem B.1) CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp có nghi ngờ, tần số nguồn cung cấp cần tham chiếu đến cực tính tốc độ quay (các) máy phát đồng cấp điện cho hệ thống 3.2.2 Thành phần (fundamental component) Thành phần có tần số tần số 3.2.3 Tần số hài (harmonic frequency) Tần số số nguyên lần tần số Tỷ số tần số hài tần số bậc hài (ký hiệu khuyến cáo: h) 3.2.4 Thành phần hài (harmonic component) Tất thành phần có tần số hài Giá trị thành phần hài thường biểu diễn giá trị hiệu dụng Để rút gọn, thành phần gọi đơn giản hài 3.2.5 Tần số hài trung gian (interharmonic frequency) Tất tần số số nguyên lần tần số CHÚ THÍCH 1: Mở rộng bậc hài, bậc hài trung gian tỷ số tần số hài trung gian tần số Tỷ số số nguyên (Ký hiệu khuyến cáo: m) CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp m < 1, sử dụng thuật ngữ tần số hài phụ 3.2.6 Thành phần hài trung gian (interharmonic component) Thành phần có tần số hài trung gian Giá trị thường biểu diễn giá trị hiệu dụng Để rút gọn, thành phần gọi đơn giản "hài trung gian" CHÚ THÍCH: Với mục đích tiêu chuẩn nêu IEC 61000-4-7, cửa sổ thời gian có chiều rộng 10 chu kỳ (hệ thống 50 Hz) 12 chu kỳ (hệ thống 60 Hz), tức xấp xỉ 200 ms Do đó, hiệu tần số hai thành phần hài trung gian liên tiếp xấp xỉ Hz 3.2.7 Méo hài tổng (total harmonic distortion) THD Tỷ số giá trị hiệu dụng tổng thành phần hài đến bậc qui định (ký hiệu khuyến cáo: H) giá trị hiệu dụng thành phần h H THD =  Qh     h 2  Q1  Q thể dịng điện điện áp Q1 giá trị hiệu dụng thành phần h bậc hài Qh giá trị hiệu dụng thành phần hài bậc h H thường 50, 25 rủi ro cộng hưởng bậc cao thấp CHÚ THÍCH: THD tính đến hài Trong trường hợp có hài trung gian, xem B.1.2.1 3.2.8 Mất cân điện áp (khơng cân bằng) (voltage unbalance (imbalance)) Một tình trạng hệ thống nhiều pha, có chênh lệch giá trị hiệu dụng điện áp pha-pha (thành phần bản), góc pha điện áp pha liên tiếp Độ cân thường biểu diễn tỷ số thành phần thứ tự nghịch, thành phần thứ tự không so với thành phần thứ tự thuận [IEV 161-08-09, có sửa đổi] CHÚ THÍCH 1: Trong tiêu chuẩn này, cân điện áp xem liên quan đến hệ thống ba pha thành phần thứ tự nghịch Chú thích 2: Một số phép tính gần đem lại kết tính tốn hợp lý mức không cân thường gặp (tỷ số thành phần thứ tự nghịch với thành phần thứ tự thuận), ví dụ: Mất cân điện áp = 2 6(U12  U23  U31 )  2 (U12  U23  U31 ) U12, U23 U31 ba điện áp pha-pha Mức tương thích 4.1 Dẫn giải chung Các điều khoản nêu mức tương thích nhiễu khác dựa sở riêng Tuy nhiên, mơi trường điện từ lại thường có đồng thời số nhiễu, tính số thiết bị bị suy giảm phối hợp cụ thể nhiễu Xem Phụ lục A 4.2 Biến động điện áp chập chờn Biến động điện áp mạng điện hạ áp sinh biến động phụ tải, hoạt động chuyển đổi theo nấc máy biến áp điều chỉnh khác hệ thống cung cấp thiết bị nối với Trong trường hợp bình thường, thay đổi điện áp đột ngột giới hạn đến % điện áp cung cấp danh nghĩa Tuy nhiên, thay đổi điện áp theo nấc vượt % xảy không thường xuyên mạng cung cấp điện cơng cộng Ngồi ra, tiếp sau thay đổi phụ tải thao tác đóng cắt khác thường trệch điện áp ngồi dung sai làm việc bình thường (ví dụ, 10 % so với điện áp cung cấp cơng bố) xảy vài chục giây trước chuyển đổi tải máy biến áp cao áp - trung áp tác động Biến động điện áp mạng điện hạ áp gây chập chờn Mức khắc nghiệt chập chờn đo theo IEC 61000-4-15 đánh giá theo IEC 61000-3-3 Mức khắc nghiệt chập chờn tính tốn theo hiệu ứng ngắn hạn dài hạn Mức khắc nghiệt ngắn hạn, biểu thị Pst, xác định thời gian 10 Hình biểu diễn đường cong ngưỡng chập chờn cho phép bóng đèn tiêu chuẩn, sinh thay đổi điện áp theo hình chữ nhật tốc độ lặp khác Đường cong ứng với Pst = Mức khắc nghiệt chập chờn sinh biến động điện áp khơng theo hình chữ nhật tìm phép đo với máy đo độ chập chờn cách áp dụng hệ số hiệu chỉnh, tiêu chuẩn IEC 61000-3-3 Mức khắc nghiệt dài hạn, biểu thị Plt, tính thời gian h Nó rút từ giá trị Pst 12 giai đoạn 10 liên tiếp Pit = 12 x  Psti 12 i 1 đó, Psti (i = 1, .12) 12 giá trị liên tiếp P st (xem IEC 61000-4-15) Mức tương thích sau: ngắn hạn: Pst = 1; dài hạn: Plt = 0,8 Hình - Chập chờn - Đường cong khắc nghiệt (Pst=1) thay đổi điện áp theo hình chữ nhật hệ thống cung cấp điện hạ áp 4.3 Hài Khi qui định mức tương thích hài, phải xem xét hai yếu tố Một độ tăng số lượng nguồn hài Hai độ giảm tỷ lệ tải trở (tải dùng để gia nhiệt), hoạt động phần tử làm nhụt, so với tải tổng thể Do đó, mức hài tăng lên xảy hệ thống cung cấp điện nguồn phát xạ hài đưa giới hạn hiệu Mức tương thích tiêu chuẩn phải hiểu liên quan đến hài gần ổn định hài ổn định cho giá trị chuẩn hiệu ứng dài hạn hiệu ứng ngắn hạn - Hiệu ứng dài hạn liên quan chủ yếu đến hiệu ứng nhiệt cáp, máy biến áp, động cơ, tụ điện, v.v Hiệu ứng dài hạn xuất từ mức hài trì 10 lâu - Hiệu ứng ngắn hạn liên quan chủ yếu đến hiệu ứng gây nhiễu cấu điện tử dễ bị ảnh hưởng mức hài trì s ngắn Khơng tính thời gian q độ Liên quan đến hiệu ứng dài hạn, mức tương thích thành phần hài riêng rẽ điện áp nêu Bảng Mức tương thích tương ứng méo hài tổng THD = % Bảng - Mức tương thích điện áp hài riêng rẽ mạng điện hạ áp (giá trị hiệu dụng phần trăm giá trị hiệu dụng Hài lẻ bội số thành phần bản) Hài lẻ bội số 3a Hài chẵn Bậc hài Điện áp hài Bậc hài Điện áp hài Bậc hài Điện áp hài h % h % h % 2 1,5 11 3,5 15 0,4 0,5 13 21 0,3 0,5 21 < h ≤ 45 0,2 10 ≤ h ≤ 50 0,25 x (10/h) + 0,25 17 ≤ h ≤ 49 2,27 x (17/h) - 0,27 a Các mức đưa hài lẻ bội số áp dụng cho hài thứ tự không Cũng vậy, mạng lưới ba pha khơng có dây trung tính khơng có tải nối pha đất, giá trị hài bậc hài bậc nhỏ nhiều so với mức tương thích, tuỳ thuộc vào độ không cân hệ thống Liên quan đến hiệu ứng ngắn hạn, mức tương thích thành phần hài riêng rẽ điện áp giá trị nêu Bảng nhân với hệ số k, k tính sau: K = 1,3 + 0,7 x (h - 5) 45 Mức tương thích tương ứng méo hài tổng THD = 11 % Chú thích: Các phiến góp cổ góp, chừng mực góp phần vào mức hài điện áp cung cấp, bao trùm mức tương thích nêu Tuy nhiên, liên quan đến ảnh hưởng khác chúng, kể ảnh hưởng chúng lên cổ góp chuyển đổi khác lên thiết bị khác kéo theo thành phần hài bậc cao yêu cầu có mơ tả miền thời gian, xem tiêu chuẩn sản phẩm liên quan 4.4 Hài trung gian Kiến thức nhiễu điện từ liên quan đến điện áp hài trung gian xây dựng Xem thêm thảo luận Phụ lục B Trong tiêu chuẩn này, mức tương thích đưa cho trường hợp điện áp hài trung gian xuất tần số sát với tần số (50 Hz 60 Hz), dẫn đến thay đổi độ lớn điện áp cung cấp Trong điều kiện này, tải định nhạy với bình phương điện áp, đặc biệt thiết bị chiếu sáng, thể hiệu ứng phách, gây chập chờn (xem 4.2) Tần số phách hiệu tần số hai điện áp trùng nhau, tức tần số hài trung gian tần số Mức tương thích điện áp hài trung gian đơn lẻ trường hợp trên, biểu diễn tỷ số biên độ với biên độ thành phần bản, Hình 2, hàm số tần số phách Như 4.2, mức tương thích dựa mức chập chờn với Pst = bóng đèn làm việc 120 V 230 V (Các phép đo thường cho thấy xuất số hài trung gian) Hình - Mức tương thích điện áp hài trung gian liên quan đến chập chờn (hiệu ứng phách) CHÚ THÍCH 1: Trường hợp tương tự xảy có mức điện áp đáng kể tần số hài (đặc biệt bậc 5) trùng với điện áp hài trung gian tần số gần Trong trường hợp này, ảnh hưởng cần đánh giá theo Hình 2, với biên độ tích biên độ tương đối điện áp hài điện áp hài trung gian làm tăng tần số phách Kết đáng kể CHÚ THÍCH 2: Với bậc hài trung gian nhỏ 0,2, mức tương thích xác định yêu cầu chập chờn tương tự Với mục đích này, mức khắc nghiệt chập chờn cần tính theo Phụ lục A IEC 61000-3-7 sử dụng hệ số hình dáng cho trước theo chu kỳ biến động điện áp hình sin Giá trị thoả đáng hệ số hình dáng 0,8 0,04 < m ≤ 0,2 0,4 m ≤ 0,04 4.5 Sụt áp điện thời gian ngắn Về tượng này, xem Phụ lục B IEC 61000-2-8 4.6 Mất cân điện áp Trong tiêu chuẩn này, cân điện áp xem có liên quan đến hiệu ứng dài hạn, tức thời gian 10 dài Trong tiêu chuẩn này, cân điện áp xem liên quan đến thành phần thứ tự pha nghịch, thành phần có liên quan đến nhiễm nhiễu có với thiết bị nối với hệ thống phân phối điện hạ áp cơng cộng Chú thích: Đối với hệ thống có điểm trung tính nối đất trực tiếp, tỷ số cân thành phần thứ tự liên quan Mất cân điện áp, gây phụ tải pha nối pha-pha, thực tế với tỷ số công suất tải công suất ngắn mạch mạng lưới ba pha Mức tương thích độ cân thành phần thứ tự nghịch % thành phần thứ tự thuận số khu vực, đặc biệt nối tải pha lớn, xuất giá trị đến % 4.7 Quá điện áp độ Về tượng này, xem Phụ lục B Liên quan đến độ chênh lệch, xét khía cạnh biên độ lượng lượng, điện áp độ có nguồn gốc khác (chủ yếu xung sét xung đóng cắt), khơng qui đinh mức tương thích Với phối hợp cách điện, xem IEC 60664-1 4.8 Biến thiên tần số nguồn tạm thời Ở hệ thống cung cấp điện công cộng, tần số trì gần với tần số danh nghĩa tốt, chừng mực định phụ thuộc chủ yếu vào qui mơ tổng thể tồn hệ thống liên kết đồng Phần lớn, dải nằm phạm vi Hz tần số danh nghĩa Trong trường hợp liên kết đồng thực đất liền, biến thiên thường nhỏ Nhưng hải đảo khơng nối đồng với hệ thống lớn, phải chịu biến đổi lớn chút Mức tương thích biến thiên tần số tạm thời so với tần số danh nghĩa  Hz Sai lệch tần số trạng thái ổn định so với tần số danh nghĩa nhỏ nhiều CHÚ THÍCH: Đối với số thiết bị, tốc độ thay đổi tần số đáng quan tâm 4.9 Thành phần chiều Điện áp hệ thống cung cấp điện công cộng đề cập tiêu chuẩn thường thành phần chiều mức đáng kể Tuy nhiên, thành phần nảy sinh nối với số tải có điều khiển khơng đối xứng định Khơng tính đến trường hợp khơng điều khiển bão từ Điểm tới hạn mức dòng điện chiều Giá trị điện áp chiều khơng phụ thuộc vào dịng điện chiều mà phụ thuộc vào yếu tố khác, đặc biệt điện trở mạng lưới điểm cần xét Do đó, khơng qui định mức tương thích điện áp chiều Xem Phụ lục B 4.10 Tín hiệu truyền lưới điện 4.10.1 Yêu cầu chung Mặc dù mạng lưới công cộng thiết kế chủ yếu để cung cấp lượng điện cho khách hàng nhà cung cấp sử dụng chúng để truyền tín hiệu cho mục đích quản lý mạng lưới điều khiển số mức tải Các mạng điện không sử dụng để truyền tín hiệu hộ sử dụng riêng lẻ Về mặt kỹ thuật, tín hiệu truyền lưới điện nguồn điện áp hài trung gian, xem 4.4 Phụ lục B Tuy nhiên, trường hợp này, điện áp tín hiệu đặt có chủ ý lên phần chọn hệ thống cung cấp Điện áp tần số tín hiệu phát xác định trước tín hiệu truyền thời điểm cụ thể Để phối hợp miễn nhiễm thiết bị nối vào mạng điện có tín hiệu lưới điện, cần tính đến mức điện áp tín hiệu Thiết kế hệ thống tín hiệu truyền lưới điện cần phải đáp ứng ba mục đích: - tương thích với hệ thống lắp đặt bên cạnh; - hệ thống tín hiệu truyền khơng bị nhiễm nhiễu từ thiết bị lưới nối vào lưới; - hệ thống tín hiệu truyền phần tử khơng gây nhiễu đến thiết bị lưới thiết bị nối vào lưới Bốn loại hệ thống tín hiệu truyền lưới điện mơ tả Điều 10 IEC 61000-2-1 (Dải tần số đề cập dải tần số danh nghĩa vấn đề quan trọng thực tế chung) 4.10.2 Hệ thống điều khiển nhấp nhô (110 Hz đến 000 Hz) Tín hiệu điều khiển nhấp nhơ truyền chuỗi xung, xung có độ rộng phạm vi từ 0,1 s đến s độ rộng toàn chuỗi phạm vi từ s đến 180 s Thông thường, độ rộng xung khoảng 0,5 s độ rộng chuỗi xung khoảng 30 s Nói chung, hệ thống hoạt động dải tần từ 110 Hz đến 000 Hz Giá trị tín hiệu sóng sin đưa vào nằm khoảng % đến % điện áp cung cấp danh nghĩa, tuỳ thuộc vào thông lệ địa phương, cộng hưởng gây mức tăng lên đến % Trong nhiều hệ thống lắp đặt gần đây, tín hiệu thường nằm phạm vi 110 Hz đến 500 Hz Ở số nước, đường cong Meister, nêu Hình 3, cơng nhận thức Trong trường hợp khơng áp dụng đường cong Meister, biên độ tín hiệu đưa vào khơng vượt mức cho Bảng hài lẻ (không phải bội số 3) Hình - Đường cong Meister dùng cho hệ thống điều khiển nhấp nhô mạng điện công cộng (100 Hz đến 000 Hz) 4.10.3 Hệ thống sóng mang đường dây tải điện tần số trung bình (3 kHz đến 20 kHz) (Đang xem xét) 4.10.4 Hệ thống sóng mang đường dây tải điện tần số rađiô (20 kHz đến 148,5 kHz) (Đang xem xét) 4.10.5 Hệ thống chọn lựa Vì hệ thống khác có đặc điểm khác nên khơng thể đưa hướng dẫn chung nhà chế tạo cần đảm bảo tính tương thích hệ thống họ mạng lưới cung cấp Phụ lục A (tham khảo) Chức mức tương thích mức lập kế hoạch EMC A.1 Sự cần thiết mức tương thích Tương thích điện từ (EMC) liên quan đến suy giảm tính có thiết bị điện điện tử xuất nhiễu môi trường điện từ mà thiết bị làm việc Để tương thích, có hai yêu cầu thiết yếu sau: - phát xạ nhiễu vào mơi trường điện từ phải trì thấp mức gây độ suy giảm tính chấp nhận thiết bị làm việc mơi trường đó; - tất thiết bị làm việc mơi trường điện từ phải có đủ miễn nhiễm với tất nhiễu mức mà chúng tồn môi trường Các giới hạn phát xạ miễn nhiễm thiết lập độc lập với Rõ ràng, mức phát xạ khống chế hiệu mức miễn nhiễm yêu cầu phải đặt lên thiết bị khắt khe Tương tự, thiết bị có tính miễn nhiễm cao giới hạn nghiêm ngặt phát xạ nhiễu cần thiết Do đó, có yêu cầu việc phối hợp chặt chẽ giới hạn chấp nhận cho phát xạ miễn nhiễm Đây chức mức tương thích qui định tiêu chuẩn Hiện tượng nhiễu đề cập tượng dẫn mạng điện hạ áp hệ thống cung cấp điện xoay chiều công cộng Trong thực tế, hệ thống cung cấp thiết kế kênh, qua lượng điện truyền từ trạm phát sang thiết bị sử dụng, và, cách không chủ ý, tạo thành kênh qua nhiễu điện từ chuyển từ nguồn chúng đến thiết bị bị ảnh hưởng Cần ghi nhớ ba vấn đề cần xem xét thiết lập mức tương thích cho tượng: - mức tương thích mức nhiễu xuất mơi trường, cho phép vượt với xác suất nhỏ (< %) Với số tượng nhiễu, mức khắc nghiệt tăng lên, đó, yêu cầu có viễn cảnh dài hạn; - mức tương thích mức nhiễu trì cách thực giới hạn phát xạ - mức tương thích mức nhiễu mà từ đó, với khoảng dư thích hợp, thiết bị làm việc môi trường liên quan phải có miễn nhiễm A.2 Liên quan mức tương thích mức miễn nhiễm Đối với tượng nhiễu, mức tương thích phải thừa nhận mức khắc nghiệt tồn mơi trường liên quan Tất thiết bị thiết kế để làm việc mơi trường địi hỏi phải có miễn nhiễm mức nhiễu Thơng thường, có khoảng dư mức tương thích mức miễn nhiễm, tương ứng với thiết bị liên quan Hơn nữa, mức tương thích thiết lập cho tượng nhiễu riêng rẽ, trường hợp hài hài trung gian, cho tần số riêng rẽ Tuy nhiên, phải nhận số tượng nhiễu tồn đồng thời môi trường bình thường tính số thiết bị bị suy giảm phối hợp cụ thể nhiễu, nhiễu mức nhỏ mức tương thích Ví dụ, trường hợp hài hài trung gian, phối hợp định tần số, biên độ pha làm thay đổi biên độ điện áp đỉnh và/hoặc điểm qua Có thể có thêm mức độ phức tạp có nhiễu khác Vì số lượng hốn vị vơ nên khơng thể thiết lập mức tương thích cho phối hợp nhiễu Do đó, phạm vi mức tương thích, có số phối hợp nhiễu làm suy giảm tính sản phẩm cụ thể phối hợp cần nhận biết cho sản phẩm liên quan để xem xét yêu cầu miễn nhiễm cách tương ứng A.3 Liên quan mức tương thích mức phát xạ Trước hết, phải lưu ý hệ thống điện thiết kế tốt phải chịu số nhiễu có nguồn gốc khí quyển, đặc biệt sét, hoạt động bình thường tác động không tránh khỏi cố điện đóng cắt có tải thao tác đóng cắt thiết bị cụ thể Các nhiễu thuộc loại điện áp độ, sụt áp điện thời gian ngắn Không thể ấn định giới hạn phát xạ cho tượng này, nguồn phát xạ khơng thể kiểm sốt qui mơ lớn Trong trường hợp này, mức tương thích nhằm phản ánh mức khắc nghiệt xảy thực tế Tuy nhiên, nhiều loại nhiễu có nguồn gốc từ thiết bị sử dụng nguồn điện công cộng hoặc, phạm vi hẹp, từ thiết bị tạo thành phần thân hệ thống cung cấp điện Nhiễu sinh thiết bị thu hút dòng điện hàm số theo qui luật hàm khơng đổi điện áp cung cấp, mà có biến đổi đột ngột khơng theo chu kỳ hồn chỉnh dạng sóng điện áp Các dịng điện khơng có qui luật chạy qua trở kháng mạng cung cấp tạo điện áp không theo qui luật tương ứng Mặc dù độ suy giảm số số trở kháng mạng xem để giảm nhẹ ảnh hưởng nguồn nhiễu định, nói chung trở kháng cố định, chủ yếu dựa sở qui luật điện áp, cịn xem xét khác khơng liên quan đến giảm nhẹ nhiễu Sự không theo qui luật điện áp, đến lượt nó, lại truyền đến thiết bị khác làm cho số thiết bị bị nhiễu loạn Các mức khắc nghiệt mà chúng gây cho thiết bị khác phụ thuộc vào loại thiết bị hình thành nguồn phát xạ, số lượng vị trí nguồn làm việc thời gian cho trước bất kỳ, phụ thuộc vào cách mà phát xạ từ nguồn khác phối hợp với để đạt mức cụ thể nhiễu vị trí cụ thể Các mức khơng vượt q mức tương thích Do đó, giới hạn phát xạ có mối liên quan với mức tương thích phức tạp mức miễn nhiễm Khơng nguồn phát xạ đa dạng mà đặc biệt, trường hợp nhiễu tần số thấp, nguồn có áp dụng giới hạn số nhiều nguồn phối hợp với để tạo mức nhiễu mơi trường thể mức tương thích Hơn nữa, nhiều giới hạn phát xạ biểu diễn theo dòng điện, mức tương thích biểu diễn theo điện áp cho hầu hết loại nhiễu Do đó, cần xem xét trở kháng mạng Tuy nhiên, mục đích việc thiết lập giới hạn phát xạ để đảm bảo mức nhiễu thực tế khơng vượt q mức tương thích, ngoại trừ kiện có xác suất thấp chấp nhận EMC Điều nghĩa giới hạn phát xạ thiết bị thuộc loại cụ thể thiết lập độc lập, mà với tượng nhiễu, phải phối hợp với giới hạn thiết lập cho tất nguồn khác nhiễu Phối hợp phải cho tất nguồn tuân thủ giới hạn riêng chúng, đóng vai trị tác động cấp độ xuất mơi trường liên quan mức nhiễu nhỏ mức tương thích Nguồn phát xạ đa dạng việc chia chúng thành hai loại lớn hữu ích: - Thiết bị hệ thống lắp đặt lớn: thời điểm, thiết bị hệ thống lắp đặt lớn nguồn đáng kể phát xạ tần số thấp hài biến động điện áp Điểm quan trọng liên quan đến chúng nhà cung cấp điện ý đến, đó, nhà cung cấp với người vận hành người sở hữu thiết bị gây nhiễu có hội đặt chế độ vận hành nhằm mục đích trì phát xạ phạm vi giới hạn chấp nhận cách thức cung cấp đảm bảo phát xạ nằm giới hạn có khả gây nhiễu lên thiết bị khác nối với mạng lưới cung cấp Giải pháp cụ thể cho vị trí liên quan - Thiết bị nhỏ: với mức độ tăng liên tục qui mô thiết bị có cơng suất tương đối thấp, sử dụng rộng rãi gia đình, thương mại sở cơng nghiệp nhỏ nguồn mức cao nhiễu tần số thấp Các thiết bị mua thị trường thường lắp đặt vận hành mà không tham khảo nhà cung cấp điện Phát xạ từ mảng thiết bị đơn lẻ nhỏ theo nghĩa tuyệt đối toàn số lượng mảng nối lớn chiếm 50 % nhu cầu hệ thống Hơn nữa, nhiều thiết bị phát xạ lớn so với cơng suất danh định Do đó, loại thiết bị trở thành nguồn nhiễu tần số thấp ngày lớn Phương pháp khả thi để khống chế phát xạ đảm bảo thiết bị thiết kế chế tạo phù hợp với giới hạn phát xạ thích hợp Do đó, để trì mức tương thích thị mức nhiễu lớn có mơi trường điện từ cần phối hợp quán giới hạn phát xạ chấp nhận cho dải rộng sản phẩm, kể hệ thống lắp đặt lớn nhà cung cấp điện ý đến lẫn thiết bị nhỏ mà người sử dụng lắp đặt theo ý riêng họ CHÚ THÍCH: Hệ thống lắp đặt nhà cung cấp điện đặc biệt quan tâm gồm số lượng lớn thiết bị chuyên dụng công suất thấp Tuy nhiên, trường hợp này, phát xạ xem có liên quan đến tồn hệ thống lắp đặt, mà không áp đặt giới hạn lên hạng mục riêng rẽ A.4 Mức lập kế hoạch Đối với tải hệ thống lắp đặt lớn, tạo thành hệ thống cung cấp điện có vai trị riêng Để xác định giới hạn phát xạ thích hợp hệ thống lắp đặt này, sử dụng khái niệm mức lập kế hoạch, định nghĩa 3.1.5 Mức lập kế hoạch liên quan chủ yếu đến mạng điện áp trung gian mạng điện áp cao Tuy nhiên, nhiễu dẫn tần số thấp truyền theo hai chiều mạng điện áp thấp mạng điện áp cao Phối hợp giới hạn phát xạ phải tính đến tất mức điện áp Việc sử dụng mức lập kế hoạch mô tả IEC/TR3 61000-3-6 IEC/TR3 61000-3-7 Các điểm quan trọng là: - Mức lập kế hoạch giá trị chấp nhận quan lập kế hoạch vận hành hệ thống cung cấp điện khu vực cụ thể, sử dụng để thiết lập giới hạn phát xạ cho phụ tải hệ thống lắp đặt lớn cần nối vào hệ thống khu vực Mức lập kế hoạch sử dụng công cụ để phân phối phụ tải hạn chế phát xạ cân tốt - Mức lập kế hoạch cao mức tương thích Nói chung thấp mức tương thích khoảng dư tuỳ thuộc vào yếu tố tượng nhiễu liên quan, kết cấu đặc tính điện mạng lưới cung cấp (với điều kiện thiết kế bảo trì cách phù hợp), mức nhiễu, khả cộng hưởng mơ tả tải Do đó, mức lập kế hoạch mang đặc trưng cục - Mặc dù mức lập kế hoạch liên quan chủ yếu đến thiết bị hệ thống lắp đặt lớn phải tính đến nhiều nguồn nhiễu khác, đặc biệt số lượng lớn thiết bị công suất thấp nối phía hạ áp Khoảng dư để chứa phát xạ từ hệ thống lắp đặt lớn phụ thuộc vào hiệu việc áp dụng giới hạn lên thiết bị cơng suất thấp Bất kỳ khó khăn vấn đề dấu hiệu cho thấy cần đòi hỏi cách tiếp cận chặt chẽ phát xạ từ thiết bị công suất thấp Mục tiêu quan trọng để đảm bảo mức nhiễu dự đốn khơng vượt q mức tương thích A.5 Thể mức tương thích, phát xạ, miễn nhiễm lập kế hoạch Các mức giới hạn EMC khác thể Hình A.1 Mặc dù khơng xác mặt tốn học thể mối quan hệ giá trị Hình có ý nghĩa giản đồ Cụ thể là, vị trí tương đối hai đường cong cho thấy xuất đoạn gối lên khơng thể xác mức độ chồng chéo Mức nhiễu Hình A.1 - Liên quan mức tương thích, miễn nhiễm, lập kế hoạch với mức phát xạ Phụ lục B (tham khảo) Thảo luận số tượng nhiễu B.1 Phân tích khía cạnh điện áp dịng điện khơng hình sin Méo điện áp nguồn so với dạng sóng sin dự kiến tương đương xếp chồng nhiều điện áp hình sin tần số khơng mong muốn lên điện áp dự kiến Nội dung có hiệu lực cho điện áp dịng điện, đó, sử dụng từ "đại lượng" Phân tích chuỗi Furie (IEV 101-13-08) cho phép tất đại lượng khơng hình sin đại lượng có chu kỳ phân tích thành thành phần hồn tồn hình sin chuỗi tần số, cộng thêm thành phần chiều Tần số thấp chuỗi gọi tần số ff (IEV 101-14-49) Các tần số khác chuỗi số nguyên lần tần số gọi tần số hài Các thành phần tương ứng đại lượng có chu kỳ đề cập tương ứng thành phần thành phần hài Chuyển đổi Furie (IEV 101-13-09) áp dụng cho hàm số nào, chu kỳ không chu kỳ Kết chuyển đổi phổ miền tần số, trường hợp hàm số thời gian không chu kỳ liên tục khơng có thành phần Trường hợp cụ thể áp dụng cho hàm số có chu kỳ đường phổ miền tần số, đó, đường phổ thành phần hài chuỗi Furie tương ứng Chuyển đổi Furie rời rạc (DFT) ứng dụng cụ thể chuyển đổi Furie Trong thực tế, tín hiệu phân tích khoảng thời gian giới hạn (cửa sổ có độ rộng T w) sử dụng số lượng mẫu hạn chế (M) có tín hiệu thực tế Kết DFT phụ thuộc vào việc lựa chọn tham số T w M Nghịch đảo Tw tần số sở DFT, fb DFT áp dụng cho tín hiệu thực tế bên cửa sổ Tín hiệu khơng xử lý bên ngồi cửa sổ giả thiết lặp lại giống tín hiệu bên cửa sổ Do đó, tín hiệu thực tế lấy xấp xỉ tín hiệu ảo hồn tồn chu kỳ có chu kỳ cửa sổ thời gian FFT (chuyển đổi Furie nhanh) thuật giải đặc biệt cho phép rút ngắn thời gian tính tốn Nó yêu cầu số lượng mẫu (M) số nguyên lần (M = 2i) (Nói cách khác, yêu cầu tần số lấy mẫu luỹ thừa nguyên có chặn của thành phần bản) Tuy nhiên, xử lý tín hiệu số đại có khả làm cho độ phức tạp DFT (bảng hàm số sin cosin) trở nên kinh tế linh hoạt so với FFT có chặn tần số Để kết DFT áp dụng cho hàm số xem có chu kỳ (xem B.1.1), giống kết phân tích chuỗi Furie tần số ff số nguyên lần tần số sở (điều yêu cầu tần số lấy mẫu số nguyên lần tần số sở [fs = M x fb]) Việc lấy mẫu đồng thiết yếu Mất đồng thay đổi kết phổ, làm xuất thêm đường phổ thay đổi biên độ đường thực Do đó, kỹ thuật đo qui định IEC 61000-4-7 định nghĩa tần số 3.2.1 thích hợp để áp dụng cho tất sản phẩm kỹ thuật điện điện tử công suất Các trường hợp khác cần có xem xét thêm Để minh họa, xem xét việc xếp chồng tín hiệu điều khiển nhấp nhơ hình sin 175 Hz lên điện áp cung cấp hình sin 50 Hz Sự xếp chồng tạo điện áp chu kỳ có chu kỳ 40 ms tần số 25 Hz Phân tích chuỗi Furie cổ điển điện áp cho thành phần 25 Hz có độ lớn hai thành phần có độ lớn khác 0, hài bậc (50 Hz) có độ lớn độ lớn điện áp cung cấp hài bậc (175 Hz) có độ lớn độ lớn tín hiệu điều khiển nhấp nhơ Các định nghĩa 3.2 ngăn ngừa việc nhầm lẫn ẩn phương pháp này, cho kết phù hợp với thực tế chung DFT (như mô tả IEC 61000-4-7), thành phần 50 Hz hài trung gian bậc 3,5 CHÚ THÍCH 1: Khi phân tích điện áp hệ thống cung cấp điện, thành phần tần số thành phần có biên độ cao Khi áp dụng DFT với hàm thời gian không thiết phải đạt đến đường phổ CHÚ THÍCH 2: Khi phân tích dịng điện, thành phần tần số không thiết phải thành phần có biên độ cao B.1.1 Hiện tượng biến đổi theo thời gian Điện áp dòng điện hệ thống cung cấp điện điển hình bị ảnh hưởng thao tác đóng cắt liên tục biến đổi tải tuyến tính tải khơng tuyến tính Tuy nhiên, với mục đích phân tích, chúng xem tĩnh bên cửa sổ phép đo (xấp xỉ 200 ms), số nguyên lần chu kỳ điện áp nguồn cung cấp Máy phân tích hài thiết kế để có dàn xếp tốt mà cơng nghệ cung cấp (xem IEC 61000-4-7) B.1.2 Định nghĩa thuật ngữ bổ sung Các định nghĩa bổ sung cho định nghĩa nêu 3.2 sử dụng thực tế B.1.2.1 Mức độ méo tổng (total distortion content) Hiệu số đại lượng xoay chiều thành phần bản, tất xem hàm số thời gian TDC = Q  Q12 Q tổng giá trị hiệu dụng, thể dòng điện điện áp; Q1 giá trị hiệu dụng thành phần Mức độ méo tổng gồm thành phần hài thành phần hài trung gian Xem thêm IEV 101-14-54 IEV 551-20-11 B.1.2.2 Tỷ số méo tổng (total distortion ratio) TDR Tỷ số giá trị hiệu dụng mức độ méo tổng giá trị hiệu dụng thành phần đại lượng xoay chiều TDC TDR = = Q1 Q  Q12 Q1 có giải thích ký hiệu giống B.1.2.1 B.2 Thành phần hài trung gian thành phần điện áp tần số cao tần số hài bậc 50 B.2.1 Nguồn dịng điện điện áp khơng mong muốn Hệ thống phân phối điện xoay chiều công cộng thiết kế để phân phối điện áp tần số công nghiệp, 50 Hz 60 Hz Cần phải tránh xuất điện áp tần số khác chừng mực Tuy nhiên, phát triển việc sử dụng điện có xu hướng làm tăng mức xếp chồng điện áp tần số không mong muốn lên điện áp cung cấp Nguồn quan trọng ngày nhiều tần số không chủ ý mơđun điều hồ cơng suất điện tử kết hợp ngày nhiều thiết bị sử dụng điện Dưới nguồn điển hình: - Hầu hết thành phần điện tử yêu cầu nguồn chiều Khi khơng có để thay cho acqui nguồn cung cấp điện chiều khác, thông lệ chung cung cấp môđun điện tử lấy lượng yêu cầu từ nguồn xoay chiều phân phối đến thành phần theo đường điện áp chiều Nguồn cung cấp điện chế độ đóng cắt cấu phổ biến sử dụng cho mục đích Tuy nhiên, kết cơng suất lấy từ hệ thống xoay chiều điều kiện khơng tuyến tính cao, gây dịng điện nhiều tần số hài hài trung gian, chí mở rộng đến tần số cao tần số hài bậc 50 Vì dịng điện chạy qua trở kháng hệ thống cung cấp nên chúng làm tăng điện áp tần số tương ứng, đến lượt điện áp xếp chồng lên điện áp cung cấp phân phối đến người sử dụng tần số cao hơn, phát xạ mơ nguồn điện áp - Trong số trường hợp, sản phẩm sử dụng điện trực tiếp đòi hỏi điện áp xoay chiều tần số khác tần số cung cấp, hệ thống truyền động có biến đổi điều chỉnh tốc độ Cũng vậy, việc hoàn thiện nhờ cấu điện tử lấy lượng yêu cầu từ nguồn lấy điện vào phân phối lượng vào thành phần xi dịng theo đường điện áp tần số u cầu Nhìn từ phía hệ thống cung cấp, cấu nguồn dòng điện nhiều tần số tần số nguồn Trong tần số hài thường phổ biến, số loại chuyển đổi lại tạo thêm hài trung gian Bộ chuyển đổi nguồn điện áp, có chuyển đổi điều biến độ rộng xung phía mạng điện, tạo hài tần số điều biến, không đồng với tần số mạng điện Các chuyển đổi chủ yếu tần số cao: tần số đóng cắt hài Thiết bị cơng suất cao, thường MW nối với mạng điện áp trung bình điện áp cao, sử dụng chuyển đổi chu kỳ chuyển đổi nguồn dòng điện, làm việc tần số không đồng với tần số mạng điện Chúng tạo hài trung gian ghép nối dư phía động mạng điện Kết chung là, nguồn chuyển đổi tần số kiểu điện tử tạo tần số rời rạc dải từ Hz đến 500 Hz, chí lớn (Xem TCVN 7909-2-4 (IEC 61000-2-4), Phụ lục C) - Lò hồ quang dùng điện nguồn lượng lớn hài trung gian thành phần tần số lớn tần số hài bậc 50 Đây thiết bị công suất cao, không nối với mạng lưới điện hạ áp công cộng - Máy hàn hồ quang tạo phổ tần số dải rộng liên tục, kết hợp với qui trình gián đoạn đó, thời gian hoạt động hàn riêng rẽ biến đổi từ giây đến vài giây - Động cảm ứng gây dịng điện từ hố khơng theo qui luật rãnh stato rôto, kèm theo bão hồ lõi sắt tốc độ bình thường động cơ, dịng điện tạo hài trung gian tần số từ 10 đến 40 lần tần số nguồn suốt thời gian khởi động, hài chạy qua toàn dải tần giá trị cuối chúng - Cơng suất cung cấp cho hệ thống kéo gây hài trung gian tần số cố định, ví dụ 16,7 Hz Các nguồn kể nối với mạng điện hạ áp, trung áp cao áp Phát xạ chúng gây hài trung gian điện áp tần số cao tạo truyền tất mức điện áp tuỳ thuộc vào trở kháng mạng lưới Các điện áp đạt tới 0,5 % Cũng có giá trị cao hơn, đặc biệt xảy hiệu ứng cộng hưởng Mức hài trung gian có bậc 0,02 % điện áp cung cấp danh nghĩa, trường hợp đo với độ rộng băng tần 10 Hz Tín hiệu truyền lưới điện nguồn điện áp hài trung gian trường hợp này, phát xạ có chủ ý hữu ích người sử dụng thực hành điều khiển cẩn thận để đảm bảo tính tương thích, xem 4.10 B.2.2 Ảnh hưởng điện áp khơng mong muốn Trường hợp điện áp có tần số phối hợp với tần số tạo tần số phách đề cập đến 4.4 Bảng B.1 mức điện áp hài trung gian ứng với mức tương thích cho Hình Bảng B.1 - Giá trị thị điện áp hài trung gian mạng lưới hạ áp ứng với mức tương thích liên quan đến hiệu ứng chập chờn Hệ thống 50 Hz Hệ thống 60 Hz Hệ thống 50 Hz Hệ thống 60 Hz Bậc Tần số hài Um Tần số hài Um m trung gian % trung gian % Hệ thống Hệ thống fm Hệ thống Hệ thống fm Hz 120 V 230 V Hz 120 V 230 V 0,2 < m ≤ 0,6 10 < fm ≤ 30 0,68 0,61 12 < fm ≤ 36 0,95 0,69 0,6 < m ≤ 0,64 30 < fm ≤ 32 0,67 0,43 36 < fm ≤ 38,4 0,79 0,58 0,64 < m ≤ 0,68 32 < fm ≤ 34 0,46 0,35 38,4< fm ≤ 40,8 0,54 0,48 0,68 < m ≤ 0,72 34 < fm ≤ 36 0,37 0,28 40,8< fm ≤ 43,2 0,50 0,38 0,72 < m ≤ 0,76 36 < fm ≤ 38 0,29 0,23 43,2< fm ≤ 45,6 0,38 0,30 0,76 < m ≤ 0,84 38 < fm ≤ 42 0,23 0,18 45,6< fm ≤ 50,4 0,23 0,18 0,84 < m ≤ 0,88 42 < fm ≤ 44 0,23 0,18 50,4< fm ≤ 52,8 0,22 0,18 0,88 < m ≤ 0,92 44 < fm ≤ 46 0,28 0,24 52,8< fm ≤ 55,2 0,22 0,20 0,92 < m ≤ 0,96 46 < fm ≤ 48 0,40 0,36 55,2< fm ≤ 57,6 0,34 0,30 0,96 < m ≤ 1,04 48 < fm ≤ 52 0,67 0,64 57,6< fm ≤ 62,4 0,59 0,56 1,04 < m ≤ 1,08 52 < fm ≤ 54 0,40 0,38 62,4< fm ≤ 64,8 0,34 0,30 1,08 < m ≤ 1,12 54 < fm ≤ 56 0,28 0,24 64,8< fm ≤ 67,2 0,22 0,20 1,12 < m ≤ 1,16 56 < fm ≤ 58 0,23 0,18 67,2< fm ≤ 69,6 0,22 0,18 1,16 < m ≤ 1,24 58 < fm ≤ 62 0,23 0,18 69,6< fm ≤ 74,4 0,23 0,18 1,24 < m ≤ 1,28 62 < fm ≤ 64 0,29 0,23 74,4< fm ≤ 76,8 0,39 0,30 1,28 < m ≤ 1,32 64 < fm ≤ 66 0,37 0,28 76,8< fm ≤ 79,2 0,50 0,38 1,32 < m ≤ 1,38 66 < fm ≤ 68 0,46 0,35 79,2< fm ≤ 81,6 0,64 0,48 1,38 < m ≤ 1,40 68 < fm ≤ 70 0,57 0,43 81,6 < fm ≤ 84 0,79 0,68 1,40 < m ≤ 1,8 70 < fm ≤ 90 0,68 0,51 84 < fm < 108 0,95 0,69 Một số hiệu ứng khác hài trung gian gồm có: - dịng điện khơng mong muốn chạy mạng điện cung cấp tạo tổn hao lượng bổ sung, với độ tăng liên tục phát xạ thể khí từ trạm phát; - điện áp hài trung gian gây nhiễu hoạt động đèn huỳnh quang thiết bị điện tử máy thu hình Thực tế, việc sử dụng điện mà điện áp đỉnh thời điểm qua điểm "không" quan trọng bị nhiễu phối hợp tần số không mong muốn làm thay đổi thuộc tính điện áp cung cấp - dải tần số xuất lớn độ lớn điện áp tần số cao rủi ro có hiệu ứng cộng hưởng khơng đốn trước mà khuếch đại độ méo điện áp dẫn đến tải nhiễu thiết bị mạng lưới cung cấp hệ thống lắp đặt người sử dụng điện cao; - hiệu ứng khác việc tạo tạp âm Việc điện áp dải tần từ kHz đến kHz chí cao hơn, với biên độ từ 0,5 % trở lên tuỳ thuộc vào giá trị tần số loại thiết bị bị ảnh hưởng B.2.3 Sự cần thiết mức tương thích điện áp khơng mong muốn Với ảnh hưởng có điện áp tần số hài trung gian tần số cao hài bậc 50 cho trước, mong muốn thiết lập mức chuẩn để phối hợp phát xạ miễn nhiễm liên quan đến tương thích điện từ Tuy nhiên, kiến thức tần số mạng lưới điện công cộng chưa đủ phép chấp nhận thoả thuận mức tương thích, trừ trường hợp nêu chập chờn sinh tần số phách Trường hợp cần xem xét chặt chẽ Một mặt, rõ ràng việc tạo điện áp tần số không mong muốn không phép tăng lên khơng có giới hạn Mặt khác, điện áp trở nên phổ biến điều quan trọng thiết bị nối với mạng điện công cộng phải có đủ mức miễn nhiễm để tiếp tục làm việc dự kiến có nhiễu Nên xét mức tương thích khơng cao mức tương thích hài liền kề Ví dụ, khơng có lý để chấp nhận điện áp cao 95 Hz so với 100 Hz hệ thống 50 Hz điện áp cao 115 Hz so với 120 Hz hệ thống 60 Hz Từ đó, mức chuẩn cho tần số hài trung gian nên mức tương thích cho Bảng hài chẵn cao Máy thu có điều khiển nhấp nhô trường hợp đặc biệt Mức đáp tuyến chúng thấp 0,3 % điện áp cung cấp danh định Do đó, điện áp hài trung gian không chủ ý vượt giá trị này, mạng lưới có máy thu có điều khiển nhấp nhơ, gây nhiễu tần số giống tần số làm việc ấn định máy thu Dựa vào giá trị này, mức chuẩn tần số xác định nên 0,2 % điện áp cung cấp danh nghĩa Tần số ấn định qui định cục Trong trường hợp điện áp tần số vượt tần số hài bậc 50 nói chung việc điện áp hài hài trung gian không quan trọng Chúng xảy tần số rời rạc băng tần tương đối rộng Với tần số rời rạc dải từ hài bậc 50 đến kHz, mức chuẩn đề xuất u, biểu diễn tỷ số giá trị hiệu dụng điện áp tần số với giá trị hiệu dụng thành phần bản, sau: u = 0,2 % Với băng tần dải từ hài bậc 50 đến kHz, mức chuẩn đề xuất cho độ rộng băng tần 200 Hz có điểm tần số F sau: ub = 0,3 % Ub = F 100 Hz 1 x x Uf2 xdf U1 200Hz F  100 Hz U1 giá trị hiệu dụng điện áp (thành phần bản); Uf điện áp hiệu dụng tần số f; F tần số băng tần (băng tần lớn hài bậc 50) Trong thực nghiệm cho thấy giá trị vượt mức nêu nguyên nhân gây nhiễu liệu thực nghiệm mở rộng tương lai mức tương thích cao chút thích hợp điện áp tần số cao hài bậc 50 B.3 Sụt áp điện thời gian ngắn Sụt áp điện thời gian ngắn kiện ngẫu nhiên lớn, khơng dự đốn trước nảy sinh chủ yếu từ cố điện hệ thống cung cấp điện hệ thống lắp đặt lớn Chúng mô tả rõ theo thống kê Sụt áp tượng nhiễu hai chiều, mức nhiễu tăng theo độ sâu thời gian sụt áp Độ sâu sụt áp phụ thuộc vào độ gần điểm quan sát với điểm mạng lưới, đó, xảy ngắn mạch Tại điểm đó, điện áp giảm gần 0, độ sâu sụt áp đạt đến 100 % Trong trường hợp có nguyên nhân khác, ví dụ biến động phụ tải lớn, độ sâu nhỏ Sụt áp kéo dài nhỏ 1/10 giây cố xảy hệ thống truyền loại bỏ hệ thống bảo vệ tác động nhanh có cố tự giải trừ Nếu cố ảnh hưởng đến mức điện áp thấp mạng lưới giải trừ hệ thống bảo vệ định sử dụng mạng lưới sụt áp kéo dài đến vài giây Sụt áp hầu hết kéo dài từ nửa chu kỳ đến 000 ms Số lần sụt áp đáng kể độ miễn nhiễm thiết bị cho trước khơng thích hợp xảy sụt áp sâu-kéo dài vấn đề xem xét liệu trình cho trước có cần mức miễn nhiễm riêng hay không Đối với đường dây cụ thể, số lần sụt áp gồm có sụt áp cố đường dây khác mạng lưới sụt áp từ mạng lưới phía nguồn khu vực nơng thơn, cung cấp điện đường dây không, số lần sụt áp lên đến vài trăm lần năm, nói chung, tuỳ thuộc vào số lần sét điều kiện khí tượng khác vùng mạng cáp, thơng tin thiết bị sử dụng điện nối điện hạ áp phải chịu sụt áp xuất với tần suất phạm vi khoảng mười lần năm đến trăm lần năm, tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương Mất điện thời gian ngắn kéo dài đến 180 s theo loại hệ thống đóng lặp lại hệ thống chuyển đổi sử dụng đường dây không Thông thường, điện thời gian ngắn xảy sau sụt áp (xem thêm IEC 61000-2-8) Khi xem xét mức tương thích, yêu cầu trường hợp sụt áp phép phối hợp mức miễn nhiễm Tuy nhiên, mức tương thích cần biểu diễn theo hai chiều, để phản ánh mức nhiễu Các liệu thích hợp chưa sẵn có phép thực việc Ngoài ra, theo hướng khắt khe, trường hợp gián đoạn ngắn sụt áp nặng nề mức miễn nhiễm thiết bị điện khơng phải khái niệm thích hợp Điều thiết bị điện làm việc cách không xác định dự kiến trường hợp khơng có lượng cung cấp Do đó, mức miễn nhiễm với nhiễu vấn đề phục hồi nhanh lượng từ nguồn thay bố trí thiết bị q trình kết hợp để thích nghi với gián đoạn ngắn giảm bớt công suất theo cách dự kiến, thường lấy độ an tồn hạn chế hỏng hóc làm mục đích Xem thêm IEC 61000-2-8 B.4 Quá điện áp độ Một số tượng, kể tác động cấu đóng cắt cầu chảy cố sét đánh vùng lân cận mạng lưới cung cấp, gây điện áp độ hệ thống cung cấp điện hạ áp hệ thống lắp đặt nối với chúng Quá điện áp dao động không dao động, thường bị làm nhụt cao có thời gian tăng dải nhỏ micrơ giây đến vài mili giây Các mức thời gian chúng đơi hạn chế chống sét tồn hệ thống, mà khơng điểm ghép nối chung Biên độ, thời gian mức lượng điện áp độ thay đổi theo giá trị ban đầu chúng Thông thường, q điện áp có nguồn gốc khí có biên độ cao điện áp đóng cắt có thời gian dài thường có lượng lớn Thiết bị tới hạn cần bảo vệ cấu bảo vệ đột biến riêng rẽ, thường chọn để dùng cho mức lượng lớn điện áp đóng cắt Việc đóng cắt dãy tụ điện thường gây điện áp độ Điển hình giá trị chúng điểm rơi nhỏ hai lần điện áp danh định Tuy nhiên, phản xạ sóng biên độ điện áp xảy độ lan truyền dọc đường dây, khuếch đại điện áp tới thiết bị nối Việc cần tính đến có xem xét độ miễn nhiễm thiết bị hệ thống lắp đặt cụ thể Đóng cắt đồng hố kỹ thuật làm dịu để giảm thiểu độ đóng cắt tụ điện, cuộn kháng biến áp, thường áp dụng nhiều điện áp trung bình điện áp cao Biên độ đến kV thường xem điển hình cho q điện áp có nguồn gốc khí giá trị đến kV chí cao ghi lại Liên quan đến cách điện phối hợp, xem thêm IEC 60664-1 B.5 Thành phần chiều Trong mức đáng kể thành phần chiều thường không xuất điện áp hệ thống cung cấp điện cơng cộng mối nối tải định có điều khiển khơng đối xứng gây tượng Trong trường hợp xuất thành phần chiều điện áp cung cấp dịng điện chiều gây từ hoá đối xứng máy biến áp phân phối dẫn đến nhiệt Hơn nữa, chạy xuống đất, dòng điện làm tăng ăn mịn vật kim loại chơn đất Giá trị dịng điện biến đổi xác định điện trở chiều mạch điện liên quan điện áp thành phần chiều Do đó, dung sai điện áp chiều xác định theo trường hợp THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO lEC 60038: 1983, lEC standard voltages (Dãy điện áp tiêu chuẩn IEC) Amendment (1994) Amendment (1997) lEC 60050-551: 1998, International Electrotechnical Vocabulary (lEV) - Part 551: Power electronics (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế (IEV) - Phần 551: Điện tử công suất) IEC/TR2 60868: 1986, Flickermeter - Functional and design specifications (Máy đo độ chập chờn Yêu cầu kỹ thuật chức thiết kế) Amendment (1990) IEC/TR2 60868-0: 1991, Flickermeter - Part 0: Evaluation of flicker severity (Máy đo độ chập chờn Phần 0: Đánh giá mức khắc nghiệt chập chờn) TCVN 7909-2-4: 2008 (lEC 61000-2-4: 1994), Tương thích điện từ (EMC) - Phần 2-4: Mơi trường Mức tương thích nhiễu dẫn tần số thấp khu công nghiệp lEC 61000-2-8: 2002, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 2-8: Environment - Voltage dips and short interruptions on public electric power supply systems with statistical measurement results (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 2-8: Môi trường - Sụt áp gián đoạn ngắn hệ thống cung cấp điện công cộng với kết đo theo thống kê) lEC 61000-3-2: 2000, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-2: Limits - Limits for harmonic current emissions (equipment input current ≤ 16A per phase) (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 3-2: Giới hạn - Giới hạn phát xạ dòng điện hài (dòng điện vào thiết bị ≤ 16 A pha) IEC/TR3 61000-3-6: 1996, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3: Limits - Section 6: Assessment of emission limits for distorting loads in MV and HV power systems - Basic EMC Publication (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 3: Giới hạn - Mục 6: Đánh giá mức phát xạ méo tải hệ thống điện trung áp hệ thống điện cao áp - Tiêu chuẩn EMC bản) IEC/TR3 61000-3-7: 1996, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3: Limits - Section 7: Assessment of emission limits for fluctuating loads in MV and HV power systems - Basic EMC Publication (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 3: Giới hạn - Mục 7: Đánh giá mức phát xạ phụ tải biến động hệ thống điện trung áp hệ thống điện cao áp - Tiêu chuẩn EMC bản) IEC 61037: 1990, Electronic ripple control receivers for tariff and load control (Máy thu điều khiển nhấp nhô điện tử để điều khiển giá biểu tải)1 Amendment (1996) Amendment (1998) UIE: 1992, Flicker measurement and evaluation (Đo đánh giá chập chờn) UIE: 1988, Connection of fluctuating loads (Đấu nối tải biến động) MỤC LỤC Lời nói đầu Lời giới thiệu Phạm vi áp dụng đối tượng Tài liệu viện dẫn Định nghĩa 3.1 Định nghĩa chung 3.2 Định nghĩa liên quan đến tượng Mức tương thích 4.1 Dẫn giải chung 4.2 Biến động điện áp chập chờn 4.3 Hài 4.4 Hài trung gian 4.5 Sụt áp điện thời gian ngắn 4.6 Mất cân điện áp 4.7 Quá điện áp độ 4.8 Biến thiên tần số nguồn tạm thời 4.9 Thành phần chiều 4.10 Tín hiệu truyền lưới điện Phụ lục A (tham khảo) - Chức mức tương thích mức lập kế hoạch EMC Phụ lục B (tham khảo) - Thảo luận số tượng nhiễu Thư mục tài liệu tham khảo Có phiên hợp 1.2 (1998) kết hợp phiên 1.0 sửa đổi