THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ LỌC SểNG HÀI CHO HỆ THỐNG
3.Thử nghiệm tỏc dụng của bộ lọc trong mạch thực
L1 L2 L3 W V U PE Micromaster 420 đen đỏ vàng lục cỏp RS 232 Energytest 2020E OFF ON Aptomat 220/380 A B C N Biến áp tự ngẫu Y Biến áp tự ngẫu Y A B C A B C Bộ lọc LC
Hỡnh 60 Sơ đồ mạch khi lắp thờm bộ lọc súng hài
Hỡnh 61 Dạng súng dũng điện sau khi mắc thờm bộ lọc I1 I2 I3 1 100.00 3 6.85 5 21.53 7 7.87 1 100.00 3 10.29 5 20.06 7 4.29 1 100.00 3 5.63 5 21.78 7 6.13 THD 24.04 THD 23.04 THD 23.45
Hỡnh 62 THD và cỏc thành phần điều hũa trờn 3 pha khi cú bộ lọc
Biểu diễn tương ứng tỉ lệ cỏc bậc hài trờn biểu đồ hỡnh cột như sau
I1 I2 I3
Hỡnh 63 Biểu đồ hỡnh cột cỏc thành phần điều hũa sau khi lắp thờm thiết bị lọc
Nhận xột
Sau khi lắp bộ lọc và đo đạc thụng số ta thấy độ mộo THD giảm từ 106% xuống cũn 23%. Kết quả chưa đạt được yờu cầu đặt ra theo tiờu chuẩn IEEE 529-1992 là 10%. Nguyờn nhõn khụng đạt được kết quả như mong muốn là do sai số khi chế tạo cuộn khỏng. Nếu hiệu chỉnh lại cuộn khỏng thỡ cú thể đạt được kết quả đỳng như yờu cầu. Ngoài ra cũn phải kể đến việc đặt nhiều giả thuyết lý tưởng húa để thuận lợi cho quỏ trỡnh tớnh toỏn như việc bỏ qua tỏc dụng của súng hài đối với thụng số cuộn khỏng, qua đú chỉ thử nghiệm cuộn khỏng ở tần số 50 Hz cũng là nguyờn nhõn gõy sai số giữa kết quả đo đạc thực tế và thiết kế trờn lý thuyết.
Kết Luận
Đề tài tốt nghiệp về thiết kế bộ lọc súng hài cho biến tần là một đề tài khỏ thỳ vị và mới mẻ, phạm vi nghiờn cứu nhỏ (chỉ xột cho tải phi tuyến là biến tần) nhưng để hoàn thành nú cần phải cú sự tỡm tũi rất nhiều tài liệu và đũi hỏi chỳng em phải nỗ lực rất nhiều. Tuy nhiờn đề tài này đó đem lại cho em nhiều kiến thức thực tế như sử dụng trực tiếp biến tần, đồng hồ vạn năng Energytest 2020E, xõy dựng mụ hỡnh khảo sỏt hệ biến tần - động cơ … Dưới đõy là những đỏnh giỏ những kết quả đạt được của đồ ỏn.
Đồ ỏn tốt nghiệp đó đi vào nghiờn cứu về súng hài và cỏc ảnh hưởng của súng hài tới chất lượng điện năngvới những vấn đề sau.
Khẳng định chất lượng điện năng quan trọng, mang tớnh thời sự và cỏc hiện tượng xảy ra trờn trờn lưới điện làm giảm chất lượng điện năng, một trong cỏc nguyờn nhõn đú là mộo dạng súng do cỏc điều hoà (súnghài) gõy ra
Nguồn gốc sinh ra súng hài là do cỏc tải phi tuyến, cỏc tải này bao gồm cỏc thiết bị điện tử (như cỏc bộ chỉnh lưu, nghịch lưu, ..) và cỏc thiết bị điện từ (như mạch từ của động cơ, mỏy biến ỏp bị mộo phi tuyến). Tỏc hại của súng hài cũng rất nhiều như nú gõy phỏt núng cho động cơ, mỏy biến ỏp và làm giảm tuổi thọ của thiết bị dựng điện….Từ đú đưa ra cỏc giải phỏp để hạn chế chỳng như dựng cỏc bộ lọc (bao gồm bộ loc rẽ nhỏnh, bộ lọc nối tiếp để bẫy súng hài, bộ lọc thụng thấp LC) và một số thiết bị khỏc cú tỏc dụng tương tự (sử dụng phương phỏp đa xung, mỏy biến ỏp nối zigzag.. )
Để sử dụng hiệu quả cỏc bộ lọc ta cần xỏc định dạng súng hài trước biến tần và phổ tần của chỳng. Ta khảo sỏt mụ hỡnh biến tần- động cơ trong đú cụng việc tạo tải cho động cơ là khỏ quan trọng và đưa ra giải phỏp dựng một động cơ kộo một động cơ làm mỏy phỏt. Kết quả mụ hỡnh này là điều chỉnh vụ cấp tải của động cơ sau biến tần. Sau khi lắp đặt xong mụ hỡnh tiến hành đo đạc và xỏc định được dạng súng điều hoà trước biến tần giống với dạng súng mà cỏc tài liệu nước ngoài đưa ra.
Khi đó cú dạng súng điều hoà ta chọn bộ lọc thụng thấp LC và tiến hành tớnh toỏn, thiết kế , chế tạo, thử nghiệm cuộn khỏng. Sau khi lắp mạch lọc thỡ chỉ số THDI giảm từ 106% xuống 23%. Tuy kết quả này chưa được như mong muốn là giảm chỉ số THDI xuụng dưới 10% theo tiờu chuẩn IEEE 519-1992.
Hướng phỏt triển của đề tài là tiếp tục tỡm hiểu nguyờn nhõn chưa đạt yờu cầu, hiệu chỉnh nú và ứng dụng kết quả này cho cỏc tải phi tuyến khỏc. Ngoài ra cú thể kết hợp cuộn khỏng lọc với cỏc tụ bự nhằm đạt được hiệu quả cao nhất.
Tài liệu tiếng Việt:
[1] Vũ Gia Hanh, Trần Khỏnh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sỏu (2001),
Mỏy điện I, II, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
[2] Nguyễn Bớnh, Điện tử cụng suất (2000), Nhà xuất bản Khoa học và kỹ
thuật
[3] Trần Khỏnh Hà, Nguyễn Hồng Thanh, Thiết kế mỏy điện, Nhà xuất bản
Khoa học và kỹ thuật
[4] Bựi Quốc Khỏnh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền (2004), Truyền
động điện, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật
[5] Lờ Anh Tuấn (2006), Luận văn thạc sỹ Lọc súng hài cho tải đốn huỳnh
quang, Đại học Bỏch Khoa Hà Nội
[6] (2003), Nghị định của chớnh phủ về sử dụng năng lượng điện tiết kiệm và hiệu quả
[7] (2006) Quyết định của bộ trưởng bộ Cụng nghiệp về việc ban hành Quy
định đấu nối vào hệ thống điện quốc gia
Tài liệu tiếng Anh:
[8] Jos Arrillaga, Neville R. Watson (2004), Power system harmonics, Wiley [9] Derek A Paice (1995), multipulse methods for clean power, IEEE
[10] Malcolm Barnes (2003), Practical Variable Speed Drives And Power Electronics, Elsevier
[11] J. C. Das (2002), Power System Harmonics Short Circuit Load Flow And
Harmonics, Marcel Dekker Inc
[12] Philippe feracci (2001), Cahier technique no. 199 Power Quality, Schneider Electric
[13] Mahesh M Swamy, Gerald R. Bisel, Rossiter (1993), Passive Harmonic
Filter System For Variable Frequency Drives, United States Patent no. 5 444 609 [14] Roger C.Dugan, Mark F.McGranaghan, Surya Santoso, H. Wayne Beaty (2004), Electrical Power Systems Quality, McGraw Hill
[15] Barry W.Kennedy (2005), Power Quality Primer, McGraw Hill
Society/ Power Engineering Society, Published by the Institue of Electrical and Electronics Engineers, American National Standards Institue.
[17] Ontario Hydro (1996), Power Quality Reference Guide 6th edition, Canada
[18] Kabelo Clifford Modipane (2005), An Investigation of the Effects of Voltage and Current Harmonics on an Electrical DistributionIsland, University of Johannesburg
[19] Matlab Help