b. Mạch lọc cản:
2.4.2.3 Thiết kế bộlọc sóng hà
Bộ lọc sóng hài là một trong những thành phần quan trọng được sử dụng trong việc cải thiện hệ số công suất và hạn chế sóng hài. Các phần tử chính của bộ lọc sóng hài là các tụ điện, kháng điện và điện trở triệt tiêu nếu cần thiết, tương tự như trong mạch lọc thông cao. Công suất kVAr yêu cầu của các ngăn tụ được xác định thông qua các thông số công suất kVA, hệ số công suất hiện tại của tải và hệ số công suất mong muốn đạt được. Sau đây là phương pháp thiết kế bộ lọc:
Gọi số bình tụ trên 1 pha là x;
Tổng số bình tụ cho một dãy tụ là 3x; Công suất tính toán:
2n n tt tk 0 U Q = .Q U ; Trong đó:
Un - Điện áp định mức của lưới, kV; U0C - Điện áp định mức của tụ, kV;
75
Qtk - Công suất phản kháng cần thiết để đặt tụ, kVAr; 2 n C -3 tt U X = Q .10 (); 6 C 10 C = 314.X F; Tần số cộng hưởng f0 của mức lọc là: 0 1 f = 2π LC;
Trong đó L, C là điện cảm và điện dung của bộ lọc. Suy ra L được xác định: 2 2
0 1 L=
4π .f .C
Dòng cơ bản thông qua bộ lọc I1 được xác định: tt 1 n Q I = 3U
Điện kháng của cuộn dây: XL = L;
Dung kháng XC và cảm kháng XL có mối quan hệ theo bậc của sóng hài:
CL 2 L 2
XX = X =
n ;
Khi mắc nối tiếp tụ điện và cuộn dây thì điện áp tăng trên hai đầu cực của tụ điện là: 2 C 2 n n U = U n -1 ;
Dòng cơ bản qua bộ lọc được xác định: n 1 C L U I = 3(X -X );
Dòng điện bậc n chảy qua bộ lọc: 1 f(n)
II = I =
n ;
Dòng điện hiệu dụng chảy qua bộ lọc: IRMS = 2 2
1 n
I +...+I ; Điện áp của sóng cơ bản trên tụ: UC1 = I1.XC; Điện áp của sóng cơ bản trên tụ: UC1 = I1.XC;
Điện áp của sóng hài bậc n: C Cn
XU = U =
n ; Điện áp đỉnh trên tụ: Upeak = UC1+….+UCn;
76 Điện áp hiệu dụng trên tụ: 2 2