Một số giải pháp hạn chế sóng hài trong lưới điện nhằm nâng cao chất lượng điện năng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGÔ XUÂN TRIỆU MỘT SỐ GIẢI PHÁP HẠN CHẾ SÓNG HÀI TRONG LƯỚI ĐIỆN NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS BÙI ĐỨC HÙNG HÀ NỘI – 2010 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận văn Ngô xuân Triệu Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ LỜI CẢM ƠN Qua hai năm, học tập Viện Sau Đại Học môn Thiết bị điệnĐiện tử, Tôi cảm thấy vinh dự truớc sinh viên học viên cao học Trường ĐHBK Hà Nội Hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, cô giáo Viện đào tạo sau đại học Bộ môn trang bị kiến thức sâu rộng mang tính thực tiễn cao để chúng tôi, kĩ sư sau thạc sĩ ngành Kỹ thuật điện tự tin áp dụng kết nghiên cứu vào công việc Qua Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy, cô giáo trường, đặc biệt thầy giáo T.S Bùi Đức Hùng môn Thiết bị điện - Điện tử Trường đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ tận tình hướng dẫn tiếp cận vấn đề khoa học lĩnh vực Điện Tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới Ban lãnh đạo nhà trường đồng nghiệp Trường cao đẳng công nghiệp dệt may thời trang Hà Nội, tạo điều kiện thời gian, lòng nhiệt tình vấn đề chuyên môn để có hiểu biết sâu chuyên đề luận văn mà thực Cuối Tôi muốn cám ơn gia đình, bạn bè nguồn cổ vũ động viên suốt trình học tập nghiên cứu luận văn Mặc dù cố gắng mình, khó khăn tài liệu, khoảng thời gian nghiên cứu khả hạn chế thân nên luận văn tránh khỏi thiếu sót, mong nhận nhiều góp ý từ thầy giáo, cô giáo từ bạn đồng nghiệp để vấn đề nghiên cứu luận văn sáng tỏ hoàn thiện Tôi xin trân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 27 tháng 11 năm 2010 Ngô Xuân Triệu Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: SÓNG HÀI VÀ CÁC NGUỒN PHÁT SINH SÓNG HÀI 1.1 KHÁI QUÁT SÓNG HÀI 1.1.1 Sóng hài 1.1.2 Điều hoà 1.1.3 Méo điều hoà 1.1.4 Các thông số đặc trưng sóng hài 1.1.5 Các số điều hoà 12 1.2 CÁC NGUỒN PHÁT SINH SÓNG HÀI 13 1.2.1 Tải tiêu dùng 13 1.2.2 Tải công nghiệp 20 1.3KẾT LUẬN CHƯƠNG 31 CHƯƠNG 2: CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG HÀI 32 2.1 CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG 32 2.1.1 Khái niệm “chất lượng điện ” 32 2.1.2 Phân loại chất lượng điện 34 2.2 ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG HÀI ĐẾN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN 39 2.2.1 Máy điện quay: 40 2.2.2 Máy biến áp thiết bị phân phối công suất khác 42 2.2.3 Dây trung tính: 42 2.2.4 Các tụ bù: 42 2.2.5 Cáp điện, dây dẫn điện 43 2.2.6 Thiết bị chuyển mạch 43 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ 2.2.7 Rơle 43 2.2.8 Máy tính vi xử lý 44 2.2.9 Bộ thu, phát đường dây thông tin 44 2.2.10 Thiết bị đo, đếm điện 45 2.2.11 Các thiết bị khác: 45 2.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 46 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ĐỘ MÉO VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP HẠN CHẾ SÓNG HÀI 47 3.1 ĐÁNH GIÁ MÉO ĐIỀU HÒA 47 3.1.1 Khái niệm điểm đổi nối chung PCC 47 3.1.2 Đánh giá sóng hài hệ thống phân phối 47 3.1.3 Đánh giá sóng hài thiết bị người sử dụng 48 3.2 MỘT SỐ GIẢI PHÁP HẠN CHẾ SÓNG HÀI 49 3.2.1 Giảm dòng hài Tải 50 3.2.2 Lọc sóng hài 50 3.2.3 Điều chỉnh đáp ứng tần số hệ thống 50 3.3 VỊ TRÍ ĐIỀU CHỈNH ĐIỂM CỘNG HƯỞNG 51 3.3.1 Trên hệ thống phân phối nhà cung cấp 51 3.3.2 Trên thiết bị người sử dụng 51 3.4 CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH HÀI 52 3.4.1 Các thành phần phản kháng hay cuộn kháng 53 3.4.2 Các lọc 53 3.5 MỘT SỐ TIÊU CHUẨN LIÊN QUAN ĐẾN SÓNG HÀI TRÊN THẾ GIỚI 58 3.5.1 Tiêu chuẩn IEEE 519-1992 58 3.5.2 Tiêu chuẩn IEC điều hoà 58 3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 64 CHƯƠNG – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN, XÂY DỰNG MÔ HÌNH TẢI 66 4.1 ĐẶC ĐIỂM MÔ HÌNH: 66 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ 4.2 SỐ LƯỢNG, CHỦNG LOẠI THIẾT BỊ ĐIỆN CHÍNH 68 4.3 KHẢO SÁT, LỰA CHỌN MÔ HÌNH: 72 4.3.1 Nhận xét 72 4.3.2 Khảo sát Tải 72 4.4 LỰA CHỌN MÔ HÌNH TẢI 74 4.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 75 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO SẢN PHẨM 76 5.1 CHỌN BỘ LỌC SÓNG HÀI 76 5.1.1 Lựa chọn phương án 76 5.1.2 Lựa chọn kiểu lọc: 77 5.2- NGUYÊN LÝ BỘ LỌC THÔNG THẤP LC 77 5.2.1 Phương trình hàm truyền: 78 5.2.2 Lựa chọn thông số cho lọc 78 5.3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 81 5.3.1 Kết 81 5.3.2 Bàn luận 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 KẾT LUẬN 88 KIẾN NGHỊ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ CÁC TỪ VIẾT TẮT THD: Tổng méo điều hoà (Total Harmonic Distortion) TDD: Tổng méo nhu cầu (Total Demand Distorton) PF: Hệ số công suất (Power Factor) DPF: Hệ số công suất dịch (Displacement Power Factor) PWM: Điều chế độ rộng xung (Pulse Width Modulation) ASD: Điều chỉnh tốc độ (Adjustable Speed Drives) PCC: Điểm đổi nối chung (Point of Common Coupling) IEEE: Viện kĩ thuật điện điện tử (Institue of Electrical and Electronic Engineers) IEC: Uỷ ban kỹ thuật điện quốc tế (International Electrotechnical Commission) ANSI: Viện tiêu chuẩn Mỹ (American National Standards Institute) NXB: Nhà xuất Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng 2.1 Bảng phân loại tính chất tượng điện từ hệ thống điện 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 Giới hạn méo điện áp hài tỉ lệ phần trăm điện áp tần số định mức Giới hạn méo dòng điện điều hoà tỉ lệ phần trăm IL Mức độ tương ứng cho điện áp hài mạng cung cấp điện áp thấp Giới hạn điều hoà cho thiết bị lớp A Giới hạn điều hoà cho thiết bị lớp C Giới hạn điều hoà cho thiết bị lớp D Giới hạn điều hoà theo IEC 61000-3-4 Mức độ tương thích cho điện áp điều hoà hệ thống thấp áp trung áp Mức độ dự kiến cho điện áp điều hoà hệ trung áp 3.10 Mức độ dự kiến cho điện áp điều hoà hệ cao áp siêu cao áp 4.1 Bảng kê thiết bị điện 5.1 Bảng quan hệ L, C giá trị điện kháng cuộn cảm XL 5.2 Một vài thông số khác trị số khác thay đổi giá trị tụ điện 5.3 Bảng thông số dùng hay không dùng lọc thông LC 5.4 Bảng thông số số điện áp dùng lọc thông LC 10máy 5.5 Bảng thông số số dòng điện dùng lọc thông LC 10máy 5.6 Bảng thông số dùng hay không dùng lọc thông LC -12máy 5.7 Bảng thông số số điện áp dùng lọc thông LC 12máy 5.8 Bảng thông số số dòng điện dùng lọc thông LC 12máy Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ DANH MỤC HÌNH VẼ STT 1.1 Tên hình Chương Méo dòng gây tải phi tuyến 1.2 Dạng sóng điều hòa không lý tưởng 1.3 Sóng tuần hoàn với tần số khác 1.4 Điện áp hài gây dòng hài hệ thống 1.5 Nguồn công suất chế độ đóng cắt 1.6 Chỉnh lưu pha dùng tụ lọc 1.7 Biểu diễn đường cong dòng điện điện áp 1.8 Hình ảnh Tần số với góc pha dòng điện (Dòng THD=120%) 1.9 Bóng + Đế đèn tuýp dài 1,2m 1.10 Dòng pha công tắc chuyển mạch cho bóng đèn tuýp 1.11 Công suất tác dụng công suất biểu kiến 1.12 Đường cong dòng áp với 10 máy tính 1.13 Dòng hài 10máy tính 1.14 Đường cong dòng điện, điện áp với 12 máy tính 1.15 Dòng hài 12máy tính 1.16 Sơ đồ điều chỉnh cầu 3pha 1.17 Sơ đồ điều chỉnh tốc độ ứng dụng PWM 1.18 Điện áp dạng sóng thời, vào buổi chiều 1.19 Điện áp dạng sóng thời, vào buổi tối 1.20 Điện áp dạng sóng thời, vào buổi tối 1.21 Điện áp pha Cơ (đỉnh) Dòng điện pha (thấp nhất) 1.22 Đo dạng điện áp hài bậc (nét sáng) bậc (nét tối) Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ 1.23 Đo điện áp hài bậc (nét sáng) bậc (nét tối) có lọc 1.24 Sơ đồ thay đơn giản mạch cộng hưởng song song 1.25 Đáp ứng tần số hệ thống 1.26 Hệ thống với tiềm cộng hưởng nối tiếp 1.27 Sơ đồ thay đơn giản mạch cộng hưởng nối tiếp 1.28 Đáp ứng tần số mạch cộng hưởng nối tiếp 1.29 Tác động tải trở lên cộng hưởng song song 1.30 Các sóng bậc cao tác động vào hệ thống hỗn hợp 1pha, 3pha Chương 3.1 Các cấu trúc lọc thụ động phổ biến 3.2 Bộ lọc thụ động nối tiếp 3.3 Sơ đồ nguyên lý lọc thông thấp LC 3.4 Một ứng dụng lọc thông thấp HTĐ công nghiệp 3.5 Mạch tương ứng cho lọc C Chương 4.1 Đồng hồ đo vạn 4.2 R232 nối máy tính Chương 5.1 Sơ đồ mạch lọc thông thấp 5.2 Sơ đồ tương đương mạch lọc hệ thống 5.3 Bộ sản phẩm lọc thông thấp LC 5.4 Sơ đồ đấu lọc thông thấp 5.5 Biểu diễn sóng dòng điện, điện áp phổ dòng với 10 Máy Tính 5.6 Biểu diễn sóng dòng điện, điện áp phổ dòng với 12 Máy Tính Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ + Vẫn sử dụng công tắc k1, k2 để điều khiển đóng cắt dùng lọc hay không dùng lọc + Phải sử dụng thêm k3 để thay đổi vị trí đấu Tụ điện (trước sau cuộn cảm) mục đích xem có thay đổi tổng méo dòng, áp hài Trong sơ đồ : Với k1, k2 cũ (k1 đóng, k2 mở - không dùng lọc cho tải, k1 mở, k2 đóng – dùng lọc cho tải) Với k3: - Khi k3 đóng phía Tụ điện C mắc trước cuộn kháng - Khi k3 đóng phía Tụ điện C mắc sau cuộn kháng b) Kết đo ⇒ Khi k3 đóng Bảng Bảng thông số dùng không dùng Bộ lọc (Cuộn kháng + Tụ điện C= 50µF - 450VAC) với Tải pha : Chỉ số Giá trị Đơn vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 217,4 211,3 V I 7,22 9,32 A P 1,281 1,379 kW Q 0,907 1,406 kVAR S 1,570 1,969 kVA Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ pf 0,82 0,70 dpf 0,95 1,00 Bảng 10 Bảng thông số áp, dòng hiệu dụng số THD áp, dòng hài dùng không dùng Bộ lọc (Cuộn kháng + Tụ điện C=50µF-450V) với Tải pha Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 216,4 209,9 V Upk 302,2 294,5 V THDu 1,8 2,2 % f 50,3 50,2 Hz Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc I 7,23 9,17 A Ipk 14,92 24,5 A THDi 58,5 100 % f 50,3 50,2 Hz Bảng 11 Bảng số dòng điện hài bậc cao dùng không dùng Bộ lọc (Cuộn kháng + Tụ điện C=50µF-450VAC) với Tải pha 2: Giá trị Giá trị Giá trị Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc h (A) h(%) 7.54 6.5 100 9.08 6.3 100 7.43 2.5 33.6 4.3 47.8 7.2 0.8 11.1 THDi(%) 58.5 100 Chỉ số I(A) Bậc Giá trị K.dùng Dùng K.dùng lọc lọc lọc 8.9 3.3 37.1 7.21 0.5 6.9 9.08 0.7 7.7 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Giá trị Chỉ số Giá trị Giá trị Giá trị Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc h (A) 7.35 0.2 8.99 0.2 7.5 0.1 8.03 0.2 7.4 0.1 8.72 0.1 7.4 0.1 8.54 0.1 h(%) 2.7 2.2 1.3 2.5 1.3 1.1 1.4 1.2 I(A) THDi(%) ⇒ Khi k3 đóng 11 Bậc 13 15 Bảng 12 Bảng thông số dùng không dùng Bộ lọc (Tụ điện C=50µF450VAC + Cuộn kháng) với Tải pha Chỉ số Giá trị Đơn vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 225,5 211,3 V I 6,37 9,32 A P 1,221 1,379 kW Q 0,753 1,406 kVAR S 1,435 1,969 kVA pf 0,85 0,70 dpf 0,99 1,00 Bảng 13 Bảng thông số điện áp, dòng điện hiệu dụng số THD áp, dòng hài dùng hay không dùng Bộ lọc (Tụ điện C=50µF-450VAC +Cuộn kháng) với Tải pha Chỉ số Giá trị Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 222,4 209,9 V Upk 316,7 294,5 V THDu 2,1 2,2 % f 50,3 50,2 Hz Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc I 6,36 9,17 A Ipk 12,21 24,5 A THDi 56,4 100 % f 50,3 50,2 Hz + Chỉ số tổng méo áp hài dùng lọc hay không dùng lọc nhỏ (THDu =2,2%) + Kết ta thấy số tổng méo dòng hài thay đổi giảm đáng kể 43,6% (đang từ THDi =100% không dùng lọc giảm xuống 56,4% dùng lọc) Bảng 14 Bảng số dòng hào bậc cao dùng hay không dùng Bộ lọc (Tụ điện C=50µF–450VAC + Cuộn kháng) với tải pha Giá trị Chỉ số h (A) h(%) 9.08 6.3 100 THDi(%) 56.4 100 I(A) h (A) h(%) Giá trị 6.2 1.9 30.6 4.9 54.4 6.21 0.5 8.1 8.9 2.5 28.1 6.17 0.4 6.5 9.08 0.6 6.6 Giá trị Giá trị Giá trị Giá trị Bậc Chỉ số Giá trị Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc 6.38 5.3 100 I(A) Giá trị Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc 6.24 0.3 8.99 0.4 6.3 0.2 8.03 0.3 6.3 0.1 8.72 0.1 6.1 0.1 8.54 0.1 4.8 4.4 3.2 3.7 1.6 1.1 1.6 1.5 THDi(%) Bậc 11 13 15 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ 4.2.2 Thay đổi thông số điện dung C lọc cho pha 2: a) Phương án + Sơ đồ đấu dây: Trong sơ đồ : Với k1, k2 cũ (k1 đóng, k2 mở - không dùng lọc cho tải, k1 mở, k2 đóng – dùng lọc cho tải) Với k3: - Khi k3 đóng phía Tụ điện C mắc trước cuộn kháng - Khi k3 đóng phía Tụ điện C mắc sau cuộn kháng ⇒Khi k3 đóng phía Bảng 15 Bảng thông số dùng hay không dùng Bộ lọc (cuộn kháng + với Tụ điện có điện dung C=45µF–450VAC) với Tải pha Chỉ số Giá trị Đơn vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 210,4 210,5 V I 6, 44 7,19 A P 1,197 1,234 kW Q 0,635 0, 875 kVAR S 1,355 1,513 kVA pf 0,88 0,82 dpf 0,99 0, 95 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Bảng 16 Bảng thông số điện áp, dòng điện hiệu dụng số THD áp, dòng hài với Tải pha dùng hay không dùng Bộ lọc (với cuộn kháng + Tụ điện C=45µF–450VAC) Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 210,6 210,3 V Upk 295,4 295,7 V THDu 2,0 1,9 % f 50,1 50,1 Hz Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc I 6,54 7,18 A Ipk 12,59 14,74 A THDi 49,5 99,3 % f 50,1 50,2 Hz Bảng 17 Bảng số dòng hài bậc cao với Tải pha dùng hay không dùng Bộ lọc (cuộn kháng + Tụ điện C=45µF–450VAC) Giá trị Chỉ số Giá trị Giá trị Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc 6.53 5.7 h (A) 100 h(%) THDi(%) 49.6 9.48 6.7 100 97 I(A) Bậc Giá trị 6.3 1.8 28.6 9.5 4.2 44.2 6.27 0.5 8.0 9.49 2.9 30.6 6.45 0.3 4.7 9.43 1.2 12.7 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Giá trị Chỉ số Giá trị Giá trị Giá trị Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc 6.45 0.2 3.1 I(A) h (A) h(%) 9.5 0.5 5.3 6.1 0.1 1.8 9.42 0.2 2.1 0.1 1.7 9.41 0.1 1.1 5.5 0.1 1.8 9.35 0.1 1.1 THDi(%) Bậc 11 13 15 b) Phương án + Sơ đồ đấu dây: Trong sơ đồ : Với k1, k2 cũ (k1 đóng, k2 mở - không dùng lọc cho tải, k1 mở, k2 đóng – dùng lọc cho tải) Với k3: - Khi k3 đóng phía Tụ điện C mắc trước cuộn kháng - Khi k3 đóng phía Tụ điện C mắc sau cuộn kháng ⇒Khi k3 đóng phía Bảng 18 Bảng thông số dùng hay không dùng Bộ lọc (cuộn kháng + với Tụ điện có điện dung C=58µF–450VAC) với Tải pha Chỉ số U I P Q S pf dpf Giá trị Khi dùng lọc 212,1 6,94 1,250 0,847 1,512 0,82 0,98 Khi không dùng lọc 204,3 9,32 1,269 1,429 1,933 0,66 1,00 Đơn vị V A kW kVAR kVA Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Bảng 19 Bảng thông số điện áp, dòng điện hiệu dụng số THD áp, dòng hài với Tải pha dùng hay không dùng Bộ lọc (với cuộn kháng + Tụ điện C=58µF–450VAC) Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 213,4 203 V Upk 302,6 289,5 V THDu 1,5 1,4 % f 50 49,9 Hz Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc I 6,96 9,38 A Ipk 13,52 24,88 A THDi 61,4 100 % 50 49,9 Hz f Bảng 20 Bảng số dòng hài bậc cao với Tải pha dùng hay không dùng Bộ lọc (cuộn kháng + Tụ điện C=58µF–450VAC) Giá trị Giá trị Giá trị Giá trị Giá trị Chỉ số Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc I(A) 7.2 9.4 7.2 9.3 7.1 9.2 7.2 9.4 7.2 9.3 h (A) 6.0 6.2 2.7 3.6 0.5 2.2 0.4 1.2 0.2 0.9 h(%) 100 100 37.5 38.8 7.0 23.8 5.5 12.8 2.8 9.4 THDi(%) 62.2 100 Bậc Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Giá trị Giá trị Chỉ số Giá trị Giá trị Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc I(A) 7.0 9.3 7.0 9.2 7.4 9.2 7.0 9.3 h (A) h(%) 0.2 2.9 0.5 5.4 0.2 2.9 0.4 4.4 0.1 1.6 0.3 3.3 0.1 2.0 0.2 2.2 THDi(%) Bậc 11 13 15 17 ⇒Khi k3 đóng phía Bảng 21 Bảng thông số dùng hay không dùng Bộ lọc (cuộn kháng + với Tụ điện có điện dung C=58µF–450VAC) với Tải pha Chỉ số Giá trị Đơn vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 209,5 204,3 V I 7,13 9,32 A P 1,236 1,269 kW Q 0,871 1,429 kVAR S 1,543 1,933 kVA pf 0,82 0,66 dpf 0,98 1,00 Bảng 22 Bảng thông số điện áp, dòng điện hiệu dụng số THD áp, dòng hài với Tải pha dùng hay không dùng Bộ lọc (với cuộn kháng + Tụ điện C=58µF–450VAC) Chỉ số Giá trị Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 206,2 203 V Upk 293,9 289,5 V THDu 1,6 1,4 % f 50,1 49,9 Hz Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc I 7,29 9,38 A Ipk 14,36 24,88 A THDi 62,1 100 % f 50,1 49,9 Hz Bảng 23 Bảng số dòng hài bậc cao với Tải pha dùng hay không dùng Bộ lọc (cuộn kháng + Tụ điện C=58µF–450VAC) Giá trị Giá trị Giá trị Giá trị Giá trị Chỉ số Dùng lọc K.dung lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc I(A) 7.2 9.4 7.17 9.3 7.2 9.2 7.2 9.4 7.2 9.3 h (A) 6 1.9 3.6 1.1 2.4 0.5 1.2 0.4 0.6 h(%) 100 100 26.5 38.8 15.3 26.0 7.0 12.8 5.6 6.5 THDi(%) 62.9 100 Bậc Giá trị Chỉ số Giá trị Giá trị Giá trị Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng Dùng K.dùng lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc lọc I(A) 7.1 9.28 6.9 9.16 6.9 9.15 6.9 9.26 h (A) 0.2 0.5 0.2 0.4 0.1 0.3 0.1 0.2 h(%) 2.8 5.4 2.9 4.4 1.4 3.3 1.4 THDi(%) Bậc 11 13 15 17 2.2 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ c) Phương án + Sơ đồ đấu dây: Trong sơ đồ : Với k1, k2 cũ (k1 đóng, k2 mở - không dùng lọc cho tải, k1 mở, k2 đóng – dùng lọc cho tải) Với k3: - Khi k3 đóng phía Tụ điện C mắc trước cuộn kháng - Khi k3 đóng phía Tụ điện C mắc sau cuộn kháng ⇒Khi k3 đóng phía Bảng 24 Bảng thông số dùng hay không dùng Bộ lọc (Tụ điện có điện dung C=58µF–450VAC + Cuộn kháng) với Tải pha Chỉ số Giá trị Đơn vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 211 211 V I 6,42 7,79 A P 1,102 1,192 kW Q 0,783 1,119 kVAR S 1,354 1,653 kVA pf 0,81 0,74 dpf 0,96 1,00 Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Bảng 25 Bảng thông số điện áp, dòng điện hiệu dụng số THD áp, dòng hài với Tải pha dùng hay không dùng Bộ lọc (Tụ điện C=58µF– 450VAC + Cuộn kháng) Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc 210 211 V 295,4 296,3 V THDu 2,0 2,5 % f 49,9 49,9 Hz U Upk Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc I 6,23 7,91 A Ipk 13,52 20,21 A THDi 61,8 83,3 % 50 50 Hz f Bảng 26 Bảng số dòng hài bậc cao với Tải pha1 dùng hay không dùng Bộ lọc (Tụ điện C=58µF–450VAC + Cuộn kháng) Giá trị Giá trị Giá trị Giá trị Chỉ số Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc I(A) 6.2 5.2 100 61.6 7.9 5.9 100 89.4 6.4 2.4 36.5 7.7 3.2 41.7 6.4 0.8 12.5 7.5 2.3 30.5 6.2 0.3 4.8 7.7 0.5 6.5 h (A) h(%) THDi(%) Bậc Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Giá trị Chỉ số Dùng lọc K.dùng lọc I(A) 6.4 0.2 3.1 7.5 0.3 3.3 h (A) h(%) Giá trị Giá trị Dùng K.dùng lọc lọc 6.4 0.1 1.6 Giá trị Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc 6.5 0.1 1.5 7.6 0.2 2.6 6.4 0.1 1.6 7.4 0.2 2.0 7.4 0.2 2.7 THDi(%) Bậc 11 13 15 ⇒Khi k3 đóng phía Bảng 27 Bảng thông số dùng hay không dùng Bộ lọc (cuộn kháng + với Tụ điện có điện dung C=58µF–450VAC) với Tải pha Chỉ số Giá trị Đơn vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 211 211 V I 6,32 7,79 A P 1,109 1,192 kW Q 0,715 1,119 kVAR S 1,331 1,653 kVA pf 0,84 0,74 dpf 0,99 1,00 Bảng 28 Bảng thông số điện áp, dòng điện hiệu dụng số THD áp, dòng hài với Tải pha dùng hay không dùng Bộ lọc (với Cuộn kháng + Tụ điện C=58µF–450VAC) Chỉ số Giá trị Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc U 210,4 211 V Upk 296,3 296,3 V THDu 2,3 2,5 % f 49,8 49,9 Hz Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Giá trị Chỉ số Đ.vị Khi dùng lọc Khi không dùng lọc 6,6 7,91 A Ipk 12,03 20,21 A THDi 61,1 83,3 % 50 50 Hz I f Bảng 29 Bảng số dòng hài bậc cao với Tải pha dùng hay không dùng Bộ lọc (Cuộn kháng + Tụ điện C=58µF–450VAC) Giá trị Giá trị Giá trị Giá trị Chỉ số Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc I(A) 6.0 5.1 100 60.4 7.9 5.9 100 91.6 6.3 1.9 30.1 7.7 2.9 37.8 6.3 0.7 11.1 7.5 1.8 23.9 6.3 0.4 6.4 7.7 0.9 11.8 h (A) h(%) THDi(%) Bậc Giá trị Chỉ số I(A) h (A) h(%) Giá trị Giá trị Giá trị Giá trị Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc Dùng lọc K.dùng lọc 6.3 0.3 4.7 7.5 0.5 6.7 6.3 0.2 3.2 7.4 0.3 4.0 6.1 0.1 1.6 7.6 0.2 2.6 6.1 0.1 1.7 7.4 0.2 2.7 6.3 0.1 1.6 9.3 0.2 2.2 THDi(%) 11 13 15 Với phương án khác nhau, kết thu khả quan Bậc 17 + Khi ta thay đổi vị trí Tụ điện cuộn kháng tổng méo dòng hài giảm đi, mắc Tụ điện sau cuộn kháng tổng méo dòng hài giảm 41,5% (chỉ số THDi = 100% không dùng Bộ lọc giảm xuống THDi=58,5% dùng lọc) Khi mắc Tụ điện phía trước cuộn kháng tổng méo dòng hài giảm 43,6% (chỉ số THDi =100% không mắc Bộ lọc giảm xuống THDi = 56,4% dùng Bộ lọc) Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ + Tương tụ với kết trên, ta thay đổi trị số Tụ điện tổng méo dòng hài giảm Với Tụ điện có C=45µF-450VAC tổng méo dòng hài giảm 49,8% (Chỉ số THDi = 99,3% không dùng lọc giảm xuống THDi=49,5% dùng Bộ lọc) Còn Tụ điện C=58µF-450VAC tổng méo dòng hài giảm 37,9% (Chỉ số THDi=100% không dùng Bộ lọc giảm xuống 62,5% dùng lọc), thay đổi vị trí mắc Tụ điện tổng méo dòng hài giảm 22,2% (Chỉ số THDi =83,3% không dùng Bộ lọc giảm xuống THDi=61,1% dùng Bộ lọc ... sỹ + Khái quát sóng hài nguồn phát sóng hài + Ảnh hưởng sóng hài đến chất lượng điện + Các giải pháp hạn chế sóng hài + Chọn giải pháp cụ thể, phù hợp với điều kiện thực tế Trường Cao Đẳng Công... giá sóng hài hệ thống phân phối 47 3.1.3 Đánh giá sóng hài thiết bị người sử dụng 48 3.2 MỘT SỐ GIẢI PHÁP HẠN CHẾ SÓNG HÀI 49 3.2.1 Giảm dòng hài Tải 50 3.2.2 Lọc sóng hài. .. luận văn : Xây dựng giải pháp mang tính khả thi việc hạn chế ảnh hưởng sóng hài nhằm nâng cao chất lượng điện giảm tổn thất lưới điện xí nghiệp công nghiệp Việt Nam, thiết kế, chế tạo thử nghiệm