Ảnh hưởng của sóng hài bậc cao đến tổn thất điện năng

Ảnh hưởng của sóng hài bậc cao đến tổn thất điện năng

ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG HÀI BẬC CAO ĐẾN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG HÀ NỘI - 8/15/15 SÓNG HÀI HẠN CHẾ SÓNG HÀI MÔ HÌNH HÓA NỘI DUNG BẢN CHẤT NGUỒN GỐC TÁC HẠI SÓNG HÀI 3 SÓNG HÀI LÀ GÌ ?  Là sóng điều hòa có tần số bằng bội số nguyên lần của tần số cơ bản  Sóng hài điện áp  Sóng hài dòng điện  Độ méo dạng sóng toàn phần  THD – Total Harmonics Distorsion 4 SÓNG HÀI LÀ GÌ ?  Sóng điều hòa bất kỳ = Σ (sóng cơ bản + các điều hòa bậc cao hơn) 5 5 = Σ SÓNG HÀI ĐẾN TỪ ĐÂU ? (1) 6  Phụ tải phi tuyến  Tiêu thụ công suất tần số cơ bản  Phát công suất tần số sóng hài  Thiết bị :  Chỉnh lưu  Thiết bị hàn  Lò hồ quang  Biến tần  Biến áp bị bão hòa  …v.v SÓNG HÀI ĐẾN TỪ ĐÂU ? (2) 7  Các hệ thống có điều khiển góc mở Thyristor  Chỉnh lưu (ở tất cả các gam công suất)  UPS  Biến tần không lọc EMC  Lò luyện thép hồ quang & cảm ứng SÓNG HÀI ĐẾN TỪ ĐÂU ? (3) 8 TÁC HẠI CỦA SÓNG HÀI (1)  Cộng hưởng  Điện cảm hệ thống LS  Điện dung tụ bù C  Dòng điện hài Ih  Quá tải & phá hủy tụ bù cosφ  Tổng trở sóng của tụ rất bé  Tụ bù hút sóng hài về nó  gây quá tải và phá hủy 9 S S CL Lj Z 2 1 ω ω − = TÁC HẠI CỦA SÓNG HÀI (2)  Không có sóng hài, chỉ có thành phần cơ bản  Hệ số công suất  Khi tồn tại sóng hài, hàm lượng hài lớn  Hệ số công suất hiệu dụng bị suy giảm 10 0 . cos 11 = = THD IU P ϕ ( ) %44 1 cos 2 = + = THD THDi PF ϕ [...]... CỦA SÓNG HÀI (3)  Phát nóng phụ trội và tổn thất điện năng (a)  Quan hệ giữa dòng hiệu dụng Irms và dòng điện bậc nhất I1 qua độ méo dạng sóng tổng hợp THD Irms = I1* 1 + ( THDi) 2  Khi THD lớn, với cùng công tương đương do dòng I1sinh ra , dòng hiệu dụng sẽ lớn hơn  dây mang tải lớn hơn và tổn thất cao hơn TÁC HẠI CỦA SÓNG HÀI (3)  Phát nóng phụ trội và tổn thất điện năng (b)  Khi có sóng hài, ...  Sóng bội ba trên từng pha sẽ chảy về dây trung tính  Giá trị dòng điện hài bội ba trong dây trung tính gấp 3 lần giá trị dòng điện hài trong từng pha  Khi THD lớn, giá trị dòng bậc nhất không đáng kể so với dòng hài bậc cao   Phải tăng kích thước của dây trung tính  Dây trung tính mang dòng tần số cao  kích thước phải tăng thêm TÁC HẠI CỦA SÓNG HÀI (5)  Suy giảm chất lượng điện năng  Méo điện. .. chất lượng điện năng  Méo điện áp  Tổn thất phụ  Sụt giảm điện áp ngắn hạn (voltage sags)  Dao động momen  Chớp nháy TÁC HẠI CỦA SÓNG HÀI (6)  Sai lệch hệ thống đo đếm gây tổn thất phi kỹ thuật  Bản chất biến dòng lõi thép  Dòng điện tần số công nghiệp và dòng điện tần số cao khi tồn tại sóng hài  Giá trị đo lường sai khác thực tế CÁC BiỆN PHÁP HẠN CHẾ SÓNG HÀI CHẾ TÀI PHƯƠNG PHÁP THỤ ĐỘNG PHƯƠNG... hài, điện trở toàn phần của dây dẫn tăng lên do hiệu ứng bề mặt  tổn thất tăng theo  THD khoảng 10% gây tổn hao phụ thêm 6% !  Máy biến áp bị quá tải gây già hóa cách điện sớm  Phải tăng công suất lắp đặt cho MBA (UTE C15-112) hoặc giảm trừ công suất khi phải cung cấp cho phụ tải có thành phần sóng hài lớn  k – hệ số suy giảm công suất  Th – tỷ lệ giữa dòng hài với dòng cơ bản TÁC HẠI CỦA SÓNG HÀI... 1.0 15.0 >1,000 15.0 7.0 6.0 2.5 1.4 20.0 HỆ THỐNG/ Điện áp Ứng dụng đặc biệt Ứng dụng chung Ứng dụng chuyên biệt 120 - 600V 3.0 5.0 8.0 Đến 69KV - 5.0 - CHẾ TÀI  Tiêu chuẩn Việt Nam  QD 37/2006 của Bộ Công nghiệp về Quy định đấu nối vào hệ thống điện quốc gia  Quy định về méo dạng sóng điện áp tại điểm đấu nối  Không quy định về méo dạng sóng dòng điện  Kế thừa và được phép sử dụng tiêu chuẩn IEC... dòng hài cần phải phát ra PHÉP TÍNH DÒNG ĐIỆN ĐẶT MÔ HÌNH BẰNG PHẦN MỀM KẾT QUẢ MÔ HÌNH HÓA (1)  Dạng sóng dòng điện nguồn sin hơn khi có sự tham gia của bộ lọc  Giá trị hiệu dụng giảm do có bù dòng tại chỗ KẾT QUẢ MÔ HÌNH HÓA (3)  THD giảm rất đáng kể (từ 26% về 6%) KẾT QUẢ MÔ HÌNH HÓA (2)  Công suất phản kháng được bù, nguồn gần như không phải truyền tải công suất phản kháng  Cos(φ) ≈ 1, tổn thất. .. lọc tích cực (Actif Filter) PHƯƠNG PHÁP TÍCH CỰC (2)  Nguyên lý hoạt động của lọc tích cực (Actif Filter) PHƯƠNG PHÁP TÍCH CỰC (3) PHƯƠNG PHÁP LAI  Kết hợp của cả hai phương pháp nêu trên  mang lại hiệu quả tối ưu MÔ HÌNH HÓA LÝ THUYẾT CÔNG SUẤT MÔ HÌNH HÓA BẰNG PHẦN MỀM KẾT QUẢ LÝ THUYẾT CÔNG SUẤT (1)  Sự tồn tại của sóng hài làm nảy sinh nhu cầu định nghĩa lại khái niệm công suất  Budeanu (1927)... tiêu chuẩn về ô nhiễm sóng hài dòng điện hoặc điện áp PHƯƠNG PHÁP THỤ ĐỘNG (1)  Lọc thụ động (Passif Filter)  Tạo trở kháng lớn (lọc nối tiếp)  Tạo “bẫy” (lọc song song) PHƯƠNG PHÁP THỤ ĐỘNG (2)  Sử dụng các phần tử cách ly  Nhóm các phụ tải phi tuyến với nhau  Dùng máy biến áp riêng  Dùng máy biến áp có tổ đấu dây đặc biệt PHƯƠNG PHÁP TÍCH CỰC (1)  Nguyên lý hoạt động của lọc tích cực (Actif... QUẢ MÔ HÌNH HÓA (3)  THD giảm rất đáng kể (từ 26% về 6%) KẾT QUẢ MÔ HÌNH HÓA (2)  Công suất phản kháng được bù, nguồn gần như không phải truyền tải công suất phản kháng  Cos(φ) ≈ 1, tổn thất điện áp (điện năng) giảm KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM . ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG HÀI BẬC CAO ĐẾN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG HÀ NỘI - 8/15/15 SÓNG HÀI HẠN CHẾ SÓNG HÀI MÔ HÌNH HÓA NỘI DUNG BẢN CHẤT NGUỒN GỐC TÁC HẠI SÓNG HÀI 3 SÓNG HÀI LÀ GÌ ?  Là sóng. HẠI CỦA SÓNG HÀI (3)  Phát nóng phụ trội và tổn thất điện năng (b)  Khi có sóng hài, điện trở toàn phần của dây dẫn tăng lên do hiệu ứng bề mặt  tổn thất tăng theo  THD khoảng 10% gây tổn. ứng SÓNG HÀI ĐẾN TỪ ĐÂU ? (3) 8 TÁC HẠI CỦA SÓNG HÀI (1)  Cộng hưởng  Điện cảm hệ thống LS  Điện dung tụ bù C  Dòng điện hài Ih  Quá tải & phá hủy tụ bù cosφ  Tổng trở sóng của tụ rất