Bài viết trình bày tổng quan các vấn đề về chất lượng điện năng, ảnh hưởng của chất lượng điện năng, đặc biệt là vấn đề sóng hài bậc cao trong hệ thống điện, đến các hệ thống cung cấp điện, các thiết bị điện – điện tử,...
TNU Journal of Science and Technology 226(07): 25 - 33 ASSESSMENT OF HARMONIC PROBLEMS FOR DIFFERENT LOADS IN VIETNAM AND PROPOSING SOLUTIONS Bui Anh Tuan* University of Economics - Technology for Industries ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 20/3/2021 This paper presents an overview of issues on power quality, the impact of power quality, especially harmonics, in power distributed systems and electrical equipment or electronic devices,… Besides, the article provides a better understanding of the current harmonic problem in Viet Nam in recent years through the measurement results, survey and analysis for typical loads Guiding circulars as well as harmonic index requirements in grid code will be covered in this article The methods of handling harmonics are introduced Base on Vietnamese standard of acceptable harmonic pollution, a new type of harmonic passive filter, multifunctional, not avaitable in Viet Nam, is proposed and its effect is evaluated through the actual installation, measurement and testing The equipmen testing results showed that the harmonics index meets specified This will be an important step forward in dealing with the highly complex in Viet Nam Revised: 16/4/2021 Published: 04/5/2021 KEYWORDS Harmonics Power quality Voltage fluctuations Power loss Electrical reliability ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG SÓNG HÀI TẠI MỘT SỐ PHỤ TẢI Ở VIỆT NAM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC Bùi Anh Tuấn Trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Cơng nghiệp THƠNG TIN BÀI BÁO Ngày nhận bài: 20/3/2021 Ngày hoàn thiện: 16/4/2021 Ngày đăng: 04/5/2021 TỪ KHĨA Sóng hài Chất lượng điện Dao động điện áp Tổn thất điện Độ tin cậy cung cấp điện TĨM TẮT Bài báo trình bày tổng quan vấn đề chất lượng điện năng, ảnh hưởng chất lượng điện năng, đặc biệt vấn đề sóng hài bậc cao hệ thống điện, đến hệ thống cung cấp điện, thiết bị điện – điện tử, Bên cạnh đó, báo cung cấp cho bạn đọc hiểu rõ thực trạng sóng hài Việt Nam vài năm gần thông qua kết đo đạc, khảo sát phân tích số phụ tải khác Các thơng tư hướng dẫn quy định sóng hài đề cập báo Các phương pháp xử lý sóng hài giới thiệu tổng quát Dựa vào quy định mức độ nhiễm sóng hài cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam, thiết bị lọc sóng hài mới, đa chức năng, chưa có Việt Nam đề xuất đánh giá thông qua việc lắp đặt, đo đạc thử nghiệm thực tế Kết thử nghiệm thiết bị cho thấy, số sóng hài đáp ứng quy định cho phép Đây bước tiến quan trọng việc xử lý sóng hài diễn phức tạp Việt Nam DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.4192 Email: batuan@uneti.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 25 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(07): 25 - 33 Giới thiệu Với phát triển nhanh khoa học công nghệ, thiết bị điện, điện tử có cơng suất độ xác cao ngày trở nên phổ biến, nguồn lượng tái tạo ngày khai thác triệt để toán chất lượng điện ngày trở nên quan trọng với quốc gia giới Việc giải tốt toán giúp nâng cao hiệu tiết kiệm lượng, tăng cường độ tin cậy an toàn hệ thống cấp điện, đảm bảo an ninh lượng [1], [2] Mặt khác, việc nâng cao chất lượng điện giúp tăng tuổi thọ, tăng khả làm việc thiết bị sản xuất trình truyền tải, phân phối, sử dụng điện làm giảm ảnh hưởng đến sức khỏe khả an tồn cho người lao động [3]-[5] Ngày cơng nghiệp chế tạo thiết bị điện, điện tử chế tạo đưa vào sử dụng nhiều loại thiết bị “thông minh” với hiệu lượng ngày cao khắt khe chất lượng điện như: hệ thống truyền động điện sử dụng điều tốc điện tử công suất, hệ thống chỉnh lưu nghịch lưu, thiết bị điều chỉnh công suất phản kháng điều khiển điện áp hệ thống điện Các thiết bị dùng điện đại nhạy cảm với thay đổi thông số nguồn cấp so với thiết bị sử dụng trước nguyên nhân gây vấn đề chất lượng điện năng, đặc biệt xuất sóng hài điện áp dịng điện lưới điện phân phối [2], [6] Vấn đề sóng hài hệ thống điện xảy ngày nhiều với mức độ ngày nghiêm trọng, nhiều lĩnh vực sản xuất gây ảnh hưởng lớn cho nhà cung cấp điện, nhà sản xuất thiết bị khách hàng sử dụng điện Tuy nhiên, vấn đề dường mẻ Việt Nam chưa quan tâm, xử lý quy định Chính vậy, khn khổ báo này, tác giả đưa số kết đo đạc, khảo sát chất lượng điện năng, đặc biệt tượng sóng hài bậc cao, số phụ tải Việt Nam nhằm giúp cho bạn đọc hiểu rõ thực trạng sóng hài hệ thống điện Từ đó, tác giả giới thiệu đề xuất giải pháp xử lý vấn đề thiết bị lọc sóng hài thụ động với tần số biến đổi kết hợp với bù trơn công suất phản kháng [6], [7] Đây thiết bị hồn tồn chưa có Việt Nam tác giả đồng hành với nhóm nghiên cứu chế tạo sản xuất Kết thử nghiệm ngồi thực tế chứng minh tính hiệu thiết bị Thực trạng sóng hài bậc cao hệ thống cung cấp điện 2.1 Ảnh hưởng sóng hài bậc cao hệ thống điện Như đề cập, vấn đề chất lượng điện có tác động ảnh hưởng trực tiếp đến ba đối tượng: nhà sản xuất thiết bị, đơn vị cung ứng điện khách hàng sử dụng điện Chất lượng điện cung cấp tác động trực tiếp đến nhiều khách hàng công nghiệp Ngày nay, dây chuyền sản xuất công nghiệp trang bị đại với trình độ tự động hóa cao, thiết bị dây chuyền thường nhạy cảm với thông số điện cung cấp so với hệ thiết bị điện trước Quy mô sản xuất lớn, thiết bị sử dụng đại hậu chất lượng điện xấu (sụt áp, tần số không ổn định, xuất hài bậc cao, gián đoạn cung cấp điện…) trở nên nghiêm trọng Chính thế, toán đánh giá việc đảm bảo chất lượng điện ngày trở nên phức tạp theo cách nhìn đối tác [6] Đối với nhà sản xuất thiết bị điện giá thành sản phẩm Đối với đơn vị cung cấp điện, nâng cao chất lượng điện thường đồng nghĩa với khoản đầu tư lớn để nâng cấp lưới điện, làm giảm lợi nhuận thu Vì vậy, khơng có điều kiện pháp lý ràng buộc, đơn vị điện lực thường không hào hứng với giải pháp tốn để nâng cao chất lượng điện Mặt khác, điều kiện thị trường điện lực phát triển, ràng buộc kỹ thuật hợp đồng mua bán điện liên quan đến chất lượng điện động lực để đơn vị cung ứng điện có trách nhiệm việc đảm bảo chất lượng điện cho khách hàng sử dụng điện Đối với khách hàng, chất lượng điện ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu sử dụng điện năng, hiệu sản xuất kinh doanh, tiện nghi chi phí Ngược lại, nhiều thiết bị sử dụng điện khách hàng nguyên nhân gây nên vấn đề chất lượng điện http://jst.tnu.edu.vn 26 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(07): 25 - 33 hộ tiêu thụ lân cận hệ thống cung cấp điện Vì vậy, để giải toàn diện vấn đề chất lượng điện cần có phối hợp nỗ lực ba bên: nhà sản xuất thiết bị điện, đơn vị cung ứng điện toàn khách hàng sử dụng điện Sóng hài bậc cao hệ thống cung cấp điện hai tiêu liên quan đến việc đánh giá chất lượng điện Sóng hài có tác động ngắn hạn dài hạn thiết bị hệ thống phân phối tải Các tác động ngắn hạn gây hư hỏng thiết bị làm tăng tổn thất sóng hài dịng điện điện áp Trong đó, tác động dài hạn chủ yếu bao gồm tổn thất nhiệt giảm tuổi thọ thiết bị Về mặt kỹ thuật, sóng hài gây tượng như: gây làm tăng nguy cộng hưởng cục bộ, giảm hiệu suất hệ thống từ khâu phát, truyền tải, phân phối đến tiêu thụ điện, gây già hoá thiết bị, làm giảm độ tin cậy độ xác thiết bị làm méo dạng sóng,… Về mặt kinh tế, sóng hài làm chi phí bảo dưỡng thay tăng, cơng suất hệ thống giảm dẫn đến phải tăng công suất đặt không cần thiết tăng tổn thất [1], [2] Trong hệ thống điện, động điện phần tử nằm nhóm chịu ảnh hưởng mạnh sóng hài Sóng hài làm tăng tổn hao, gây phát nóng mức, làm động rung lắc, tuổi thọ động giảm, gây tải cộng hưởng,…Theo ước tính, nhiệt độ làm việc động điện tăng lên 100C, làm giảm tuổi thọ 50% [8], [9] Khi điện áp có nhiễm sóng hài cung cấp cho động điện không đồng nguyên nhân gây tổn hao phụ Theo ước tính, THD điện áp 10% (trong thành phần bậc 5, 7, 11 13 chiếm tỷ lệ 8%, 5%, 3% 1% thành phần bản) gây tổn hao phụ tăng 6% (Hình 1) [10] Hình Giá trị hiệu dụng dòng điện (nét đứt) tổn hao hiệu ứng Joule (nét liền) động điện theo THD [10] Hình Giao diện đầu kết nối thiết bị đo vạn hãng Kyoritsu Bên cạnh đó, khả mang tải động điện giảm xuống Theo tiêu chuẩn IEC 60892, hệ số sóng hài có trọng số tính bởi: HVF = 13 Uh h (1) Hệ số không vượt 0,02 [11] Trong thực tế để cung cấp cho động điện không đồng bộ, điện áp nguồn có THD tổng 3,7% (trong thành phần bậc 3, chiếm tỷ lệ 2%, 3%, 1% thành phần bản), hệ số 0,018, gần với giới hạn Do cần giảm tải cho động điện để làm việc với điện áp THD cao theo tiêu chuẩn khác tiêu chuẩn IEEE STD 519 Ngồi ra, sóng hài nguyên nhân gây tượng “hunting” (rượt đuổi) động điện đồng khiến tốc độ làm việc động điện khơng thể trì ổn định giá trị đồng ảnh hưởng tới hoạt động hệ thống, dây chuyền sản xuất Ngồi tác động kể trên, sóng hài nguyên nhân làm hỏng tụ bù hệ thống động điện có đặt thiết bị bù cơng suất phản kháng Chính ảnh http://jst.tnu.edu.vn 27 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(07): 25 - 33 hưởng nghiêm trọng sóng hài gây hệ thống điện phụ tải mà cần phải có quy định, chế tài để giảm phát thải sóng hài lưới điện 2.2 Các tiêu đánh giá sóng hài bậc cao hệ thống điện Các tiêu chuẩn quốc tế phổ biến thường đề cập đến có vấn đề sóng hài méo dạng sóng hài điệu tiêu chuẩn IEC- 61000 Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế hệ thống tiêu chuẩn tương thích điện tử (Electromagnetic Compatibility – EMC) [12] Các thông số đặc trưng sóng hài bao gồm: * Chỉ số méo dạng sóng điện áp: Chỉ tiêu đánh giá phổ thơng dành cho méo dạng sóng điện áp Chỉ số méo dạng sóng tổng hợp – Total Harmonics Distortion (THD) Chỉ số biểu thị tỷ số giá trị hiệu dụng thành phần hài bậc cao so với thành phần sóng bản: N THD = V n n =2 (2) V1 Trong đó: - Vn: giá trị hiệu dụng sóng hài bậc n N bậc cao sóng hài cần đánh giá; - V1: giá trị hiệu dụng điện áp bậc (50Hz) * Chỉ số méo dạng sóng dịng điện: Méo dạng sóng dịng điện đánh giá cơng thức trường hợp dịng điện tải có thành phần hiệu dụng bậc có giá trị nhỏ N TDD = I n =2 n (3) IR Trong đó: - In: giá trị hiệu dụng dịng điện sóng hài bậc n N bậc cao sóng hài cần đánh giá; - IR: giá trị danh định giá trị cực đại dòng điện tải tham chiếu Giá trị TDD đánh giá tỷ số dịng điện sóng hài so với giá trị cố định thay đại lượng biến đổi Bởi hệ thống cung cấp điện thiết kế để phục vụ cho phụ tải lớn nên ảnh hưởng biến dạng sóng dịng điện so với phụ tải lớn có ý nghĩa nhiều so với giá trị tức thời biến thiên theo thời gian phụ thuộc vào mức tiêu thụ cơng suất tải Tại Việt Nam, theo Thông tư 39/2015/TT-BCT Thông tư 30/2019/TT-BCT số THD TDD quy định sau (Bảng 1): Cấp điện áp 220 -500kV 110kV Trung hạ áp Bảng Độ biến dạng sóng hài điện áp Tổng biến dạng sóng hài ≤ 3% 3,0% 6,5% Biến dạng riêng lẻ 1,5% 3,0% 2.3 Kết khảo sát, đo đạc sóng hài số phụ tải hạ áp Việt Nam Hiện nay, để khảo sát, đo đạc chất lượng điện năng, thị trường có nhiều hãng sản xuất thiết bị đo Kyoritsu hay Hioki Các thiết bị dễ sử dụng với độ xác cao Hình 2, giới thiệu thiết bị đo hãng Kyoritsu sản xuất Thiết bị cho phép kết nối trực tiếp với máy tính thơng qua cổng USB để lưu liệu hiển thị hình ảnh lưu liệu vào thẻ nhớ Dưới kết đo đạc khảo sát sóng hài số phụ tải hạ áp khác Việt Nam: * Tại trạm biến áp Châu Khê – Từ Sơn – Bắc Ninh công ty điện lực Bắc Ninh quản lý: Giá trị THD trung bình 14,67%, vượt 2,26 lần so với quy định, tập trung vào bậc sóng hài bậc 5, 17 Ngồi ra, hệ số cơng suất cosφ tương đối thấp (cosφ ≈ 0,88) Nguyên nhân http://jst.tnu.edu.vn 28 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(07): 25 - 33 phát sinh sóng hài phụ tải tập trung nhiều lò luyện thép trung tần làng nghề sản xuất thép Đa Hội (Hình 3) Hình Giá trị bậc sóng hài trạm biến áp Châu Khê Hình Giá trị bậc sóng hài nhà máy sản xuất gang cầu Thiên Phát * Nhà máy sản xuất gang cầu Thiên Phát – Tiên Du – Bắc Ninh: Nhà máy sử dụng lò nấu thép trung tần số hệ thống biến tần cho hệ truyền động nhà máy dẫn đến phát thải sóng hài Giá trị THD trung bình 8,323%, vượt 1,36 lần so với quy định, tập trung vào bậc sóng hài 5, 7, 11, 13 (Hình 4) * Nhà máy dệt Hà Nam: Tại đây, hầu hết dây chuyền sản xuất sử dụng hệ thống biến tần Chính biến đổi điện tử cơng suất máy biến tần nguyên nhân gây sóng hài Hình Giá trị bậc sóng hài nhà máy dệt Hà Nam Hình Giá trị bậc sóng hài tịa nhà MB Bank Giá trị THD trung bình 12,7%, vượt 1,95 lần so với quy định, tập trung vào bậc sóng hài 5, 7, 11, 17, 19, 23 25 (Hình 5) * Tòa nhà MB Bank – Lê Văn Lương – Hà Nội: Giá trị THD trung bình 8,568%, vượt 1,32 lần so với quy định, tập trung vào bậc sóng hài 5, 7, 13, 17, 19, 21 Ngun nhân gây sóng hài hệ thống điều hịa trung tâm hệ thống máy tính tịa nhà (Hình 6) Qua kết đo đạc số phụ tải khác cho thấy vấn đề phát sinh sóng hài Việt Nam ngày nhiều vượt mức quy định cho phép Các bậc sóng hài khác tùy thuộc vào loại phụ tải Chính cần phải có giải pháp xử lý vấn đề để đưa số sóng hài (THD) giá trị cho phép Giải pháp xử lý sóng hài Như trình bày trên, số phần tử hệ thống điện q trình làm việc gây sóng hài bậc cao Do đó, q trình lắp đặt cần có phối hợp tải nguồn cấp http://jst.tnu.edu.vn 29 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(07): 25 - 33 cách hợp lý để giảm thiểu sóng hài điện áp dịng điện mạng điện Nếu mức nhiễm sóng hài vượt q quy định cần có giải pháp lắp đặt thêm thiết bị hạn chế sóng hài Một số giải pháp áp dụng công nghiệp như: Áp dụng thuật toán điều khiển nâng cao; Đặt thêm lọc thụ động kiểu cuộn cảm L phía xoay chiều tải kết nối chiều truyền động; Sử dụng biến đổi đa cấp; Các giải pháp trường hợp có đặt thiết bị bù cơng suất phản kháng: Bộ lọc thụ động kiểu LC tần số cộng hưởng xác định để loại trừ sóng hài mong muốn; lọc tích cực; lọc kiểu lai [6] Giải pháp đặt lọc thụ động bao gồm phần tử tụ điện, kháng điện và/hoặc điện trở ngày áp dụng phổ biến mức đầu tư hợp lý, cải tiến để lọc nhiều bậc sóng hài, tốc độ xử lý nhanh, có tác dụng góp phần bù cơng suất phản kháng, cải thiện hệ số công suất tải có tính cảm [6] Các lọc thụ động làm việc nguyên lý tạo đường dẫn có điện kháng thấp cho dải tần số hài định, từ làm lệch hướng dịng hài từ tải phi tuyến khơng cho dịng hài lan truyền hệ thống Trong phần tiếp theo, tác giả trình bày hiệu lọc sóng hài lọc sóng hài thụ động với tần số biến đổi kết hợp với bù trơn công suất phản kháng Đây thiết bị cho phép lọc nhiều tần số khác phụ tải biến thiên đồng thời điều chỉnh giá trị hệ số công suất cosφ lên khoảng 0,96-0,98 nhằm giảm tổn thất điện hệ số công suất cosφ thấp điện áp thấp [6] 3.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc thiết bị hạn chế sóng hài kết hợp bù trơn công suất phản kháng Sơ đồ nguyên lý thiết bị thể hình Thiết bị bù kết hợp với lọc sóng hài dạng đơn (sơ đồ vẽ cho lọc bậc sóng hài – ví dụ bậc chẳng hạn) bao gồm tụ điện 1, 2, có cơng suất khác mắc song song, tụ điện điều khiển đóng cắt cặp thyristor mắc đối song song 21, 22, 23 nhằm thực chức điều khiển thay đổi tần số cộng hưởng thiết bị kết hợp bù thêm cơng suất phản kháng Cuộn kháng có công suất công suất tụ điện lớn XC1 điều khiển góc mở cặp thyristor 20 để thay đổi công suất thiết bị 10 20 21 22 24 25 23 26 28 27 29 Hình Thiết bị lọc sóng hài với tần số biến đổi kết hợp bù trơn công suất phản kháng Bộ điều khiển có chức thực tính tốn điều chỉnh cơng suất thiết bị bù kết hợp với lọc sóng hài dạng đơn cơng suất phụ tải thay đổi dựa tín hiệu đầu vào từ máy biến dịng điện (TI) – để đo dịng điện sóng hài lớn nhất, máy biến dịng điện 10 – để đo cơng suất phản kháng hệ số cosφ phụ tải máy biến điện áp (TU) Thiết bị bảo vệ tự động ngắt nguồn cung cấp cho thiết bị bù - lọc dòng điện, điện áp hai đại lượng tăng cao nhằm mục đích bảo vệ cho phần tử thiết bị Nếu bù với hai tần số (ví dụ bậc bậc 7), ta có hai tụ - kháng tương tự để bù cho hai tần số hài, chung kháng để bù công suất phản kháng (kiểu SVC) http://jst.tnu.edu.vn 30 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(07): 25 - 33 Như mặt chất, thiết bị gồm phần: phần lọc sóng hài (2 bậc hài) phần điều chỉnh trơn công suất phản kháng kết hợp điều chỉnh điện áp (dạng SVC) – cách sử dụng tụ điện cuộn kháng Trên hình vẽ thể lọc sóng hài nguyên tắc sử dụng số lọc với tần số biến đổi Bộ lọc thụ động với tần số biến đổi thực chất thiết bị lọc dạng đơn có kết hợp thêm với tụ điện mắc song song điều khiển đóng cắt hệ thống thyristor Việc đóng cắt thyristor giúp cho thiết bị giảm ảnh hưởng q trình q độ đóng cắt, giúp tăng tuổi thọ thiết bị tránh gây hư hỏng tụ điện Tần số cộng hưởng thiết bị đóng tụ vào theo công thức sau: X C1 (4) ν1 = XL Khi đóng tụ thứ hai vào, lúc hai tụ song song có giá trị điện kháng tương đương sau: XCtd2 = 1 + X C1 X C2 (5) Khi tần số cộng hưởng thiết bị lọc biến đổi xác định bởi: ν2 = X Ctd2 = XL 1 + X C1 X C2 XL (6) Tương tự vậy, đóng tụ thứ ba vào, tần số cộng hưởng thiết bị là: ν3 = X Ctd3 = XL 1 1 + + X C1 X C2 X C3 XL (7) Tần số cộng hưởng (thứ tự) trị số XC1, XC2, XC3 XL lựa chọn phù hợp với biên độ sóng hài phụ tải gây thay đổi cơng suất Ví dụ: cần thay đổi tần số cộng hưởng thiết bị sóng hài bậc 3, 5, 7, tần số cộng hưởng chọn 𝜈1 = 7, 𝜈2 = 5, 𝜈3 = theo công thức (4), (5) (6) Do đóng thêm tụ, giá trị điện kháng tương đương Xctđ giảm nên tần số cộng hưởng 𝜈3 < 𝜈2 < 𝜈1 Như vậy, với cuộn cảm L, đóng cắt tụ bù ta tạo lọc sóng hài với tần số cộng hưởng khác cho phép lọc nhiều bậc hài với lọc thụ động, cho phép mở rộng khả làm việc lọc Hình Thuật tốn điều khiển thiết bị lọc sóng hài với tần số biến đổi kết hợp bù trơn cơng suất phản kháng Lưu đồ thuật tốn điều khiển thiết bị trình bày Hình http://jst.tnu.edu.vn 31 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(07): 25 - 33 3.2 Kết thử nghiệm Kết thử nghiệm phịng thí nghiệm cho thấy, thiết bị lọc sóng hài hoạt động hiệu quả, ổn định [4] Tuy nhiên, để đánh giá khả hoạt động thiết bị lọc sóng hài với tần số biến đổi theo điều kiện thực tế, thiết bị tiến hành lắp đặt thử nghiệm thiết bị nhà máy sản xuất gang cầu Thiên Phát – Tiên Du – Bắc Ninh Thiết bị tính tốn, thiết kế để lọc sóng hài bậc bậc Kết đo đạc, thử nghiệm hình Hình Giá trị bậc sóng hài nhà máy sản xuất gang cầu Thiên Phát sau lắp đặt thiết bị lọc sóng hài với tần số biến đổi kết hợp bù trơn công suất phản kháng Từ hình hình 9, ta có kết so sánh mức độ giảm sóng hài bậc bảng Bảng Mức độ giảm bậc sóng hài thời điểm đo với hài bậc Bậc hài % Hài chưa đặt thiết bị % Hài đặt thiết bị Mức giảm % 3,18 0,72 77,4 3,12 2,94 5,8 11 2,59 1,35 47,9 13 1,89 1,45 23,3 Như vậy, sau lắp đặt thiết bị lọc sóng hài với tần số biến đổi kết hợp bù trơn cơng suất phản kháng số THD trung bình giảm xuống cịn 4,15%, thỏa mãn quy định Thơng tư 39/2015/TT-BCT Bên cạnh đó, hệ số cơng suất cosφ ≈1, góp phần làm giảm tổn thất điện Việc nâng cao hệ số cơng suất hồn toàn tự động theo thay đổi phụ tải trình làm việc Các kết đo lường cho thấy thiết bị nâng cao hệ số cơng suất, từ giúp nâng cao hiệu thiết bị điện Kết luận đề xuất Bài báo giới thiệu tổng quan vấn đề chất lượng điện năng, ảnh hưởng chất lượng điện năng, đặc biệt ảnh hưởng sóng hài bậc cao đến hiệu làm việc thiết bị điện nói chung động điện nói riêng Các kết đo lường khảo sát số phụ tải khác Việt Nam cho thấy vấn đề sóng hài xảy ngày thường xuyên với mức độ ngày nghiêm trọng, gây ảnh hưởng xấu trực tiếp đến nhà máy sản xuất mà gây ảnh hưởng đến phụ tải lân cận, chí cho hệ thống lưới điện Tuy nhiên, chưa có chế tài xử lý vấn đề sóng hài Do vậy, việc áp dụng giải pháp lọc sóng hài đơn vị cung cấp điện khách hàng sử dụng điện quan tâm Kết thử nghiệm cho thấy sản phẩm lọc sóng hài kết hợp bù công suất phản kháng hoạt động ổn định Đây thiết bị đòi hỏi phải có điều khiển phức tạp khơng có thị trường Mặc dù đem thử nghiệm phía hạ áp nhà máy đúc gang (với công suất bất kỳ) thực tế (thậm chí có hệ thống tụ bù cos sẵn) cho thấy hiệu http://jst.tnu.edu.vn 32 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 226(07): 25 - 33 rõ ràng việc hạn chế sóng hài, nâng cao hệ số công suất cos đơn vị thử nghiệm ghi nhận, đánh giá cao Giá thành thiết bị mức độ không cao so với khả doanh nghiệp nên tiến hành sản xuất quy mô lớn Để triển khai sản phẩm thực tế cách hiệu nữa, hướng nghiên cứu thiết kế thiết bị lọc cho dải công suất máy biến áp, để phù hợp mặt công suất, định rõ mặt giá thành sản phẩm theo mức công suất thiết kế phù hợp với chế tạo hàng loạt Đồng thời sản phẩm nghiên cứu phát triển để mở rộng dải lọc sóng hài cho loại phụ tải khác phụ tải có hệ thống biến tần lớn, tải cầu trục TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES [1] G J Wakileh, Power Systems Harmonics- Fundamentals, Analysis and Filters design, Springer, 2001 [2] D Robinson, "Harmonic management in MV distribution systems," PhD thesis, University of Wollongong, 2003 [3] N Q Dinh, A T Bui, and V C Le, "Hybrid reactive power compensation equipment in power systems," (in Vietnamese), EPU Journal of Science and Technology for Energy, no 8, pp 51-59, 2015 [4] A T Bui, T V A Le, N Q Dinh, and D K Hoang, "Voltage flicker analysis and proposed solutions for selected loads in VietNam,” (in Vietnamese), EPU Journal of Science and Technology for Energy, no 11, pp 1-10, 2016 [5] A T Bui, "Passive filter with variable frequencies,” (in Vietnamese), Journal of Science &Technology – Hanoi University of Industry, no 44, pp 22-25, 2018 [6] V C Le, T L Nguyen, A T Bui, and N Q Dinh, "Proposal of the solution of hybrid compensation device in a harmonic filter in the distribution power system,” (in Vietnamese), Journal of Science &Technology – Hanoi University of Industry, vol 56, no 2, pp 15-21, 2020 [7] ABB, SVC for power quality control of a very large EAF in Turkey, 2018 [8] A Jalilian and R Roshanfekr, “Analysis of three-phase induction motor performance under different voltage unbalance conditions using simulation and experimental results," Electric Power Components and Systems, vol 37, no 3, pp 300-319, 2009 [9] C Lee, "Effects of unbalanced voltage on the operation performance of a three-phase induction motor," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol 14, no 2, pp 202-208, 1999 [10] W C D Gafford and C C Mosher, "Heating of induction motors on unbalanced voltages," AIEE Trans Power App Syst., vol PAS-78, pp 282-297, 1959 [11] Schneider-Electric, Electrical installation guide - Chapter M: Harmonic management, 2008 [12] M T Ma and M Kanda, Electromagnetic Compatibility and Interference Metrology National Bureau of Standards Technical Note 1099, 1986 http://jst.tnu.edu.vn 33 Email: jst@tnu.edu.vn ... In: giá trị hiệu dụng dịng điện sóng hài bậc n N bậc cao sóng hài cần đánh giá; - IR: giá trị danh định giá trị cực đại dòng điện tải tham chiếu Giá trị TDD đánh giá tỷ số dòng điện sóng hài. .. đạc số phụ tải khác cho thấy vấn đề phát sinh sóng hài Việt Nam ngày nhiều vượt mức quy định cho phép Các bậc sóng hài khác tùy thuộc vào loại phụ tải Chính cần phải có giải pháp xử lý vấn đề. .. đưa số kết đo đạc, khảo sát chất lượng điện năng, đặc biệt tượng sóng hài bậc cao, số phụ tải Việt Nam nhằm giúp cho bạn đọc hiểu rõ thực trạng sóng hài hệ thống điện Từ đó, tác giả giới thiệu đề