L ỜI NểI ĐẦU
1.4. Ảnh hƣởng của súng hài
Trong những hệ thống cú tải phi tuyến, tải phi tuyến sinh ra những súng điều hũa bậc cao. Sự tồn tại của những súng điều hũa bậc cao này gõy ra những ảnh hƣởng khụng tốt cho nguồn cung cấp và tới tất cả cỏc thiết bị. Những ảnh hƣởng quan trọng của súng điều hũa bậc cao đƣợc mụ tả dƣới đõy:
* Mỏy biến ỏp
Cỏc súng điều hũa bậc cao gõy ra tổn thất trờn cuộn dõy, trờn sắt từ và tổn thất từ thụng làm núng quỏ mức mỏy biến ỏp dẫn tới làm tăng tổn thất điện năng.
* Động cơ và mỏy phỏt
Vấn đề quan tõm trƣớc tiờn về cỏc dũng điện và điện ỏp hài là sự tăng nhiệt độ. Cỏc thành phần súng hài gõy cho mỏy điện núng lờn, gõy ra tổn thất điện năng và làm giảm hiệu suất. Khi súng hài điện ỏp xuất hiện thỡ tồn tại dũng súng hài động cơ ảnh hƣởng tốc độ quay của động cơ gõy nờn hiện tƣợng rung trong mỏy điện do từ trƣờng đập mạch phỏt sinh bởi dũng thứ tự khụng. Nguy hiểm hơn là trong một số trƣờng hợp khi tần số rung gõy ra bởi súng hài trựng với tần số dao động cơ học của mỏy điện dễ dẫn đến phỏ hủy mỏy. Sự tỏc động khỏc nhau giữa cỏc súng hài, sinh ra từ thụng hài trong mỏy điện. Momen hài sinh bởi dũng súng hài gõy ra rung động và tiếng ồn lớn. * Dõy dẫn điện. Cựng một cụng suất tiờu thụ nhƣng khi dõy dẫn dũng hài tổn hao nhiệt trờn dõy dẫn cao hơn
* Dũng điện dƣ dõy trung tớnh
Sự hiện diện của dũng súng hài trong cỏc hệ thống năng lƣợng điện tăng dũng trung tớnh. Trong trƣờng hợp này, phần quan trọng nhất của dũng trung tớnh là súng điều hũa bậc ba. Theo kết quả thử nghiệm của Liew [6] cho thấy rằng trong mạch đốn huỳnh quang, dũng trung tớnh chiếm 30% của dũng đƣờng dõy. Trong tải phi tuyến khỏc nhƣ bộ điều chỉnh tốc độ truyền động, tỷ lệ này là cao hơn. Cỏc thành phần dũng điều hũa và dũng trung tớnh của nguồn cung cấp năng lƣợng mỏy tớnh điển hỡnh đƣợc thể hiện trong Bảng 1.2.
Bảng 1.2 biểu diễn số lƣợng dũng trung tớnh là 1,61 lần lớn hơn số lƣợng của dũng pha.
Dũng trung tớnh cao hơn, trong hệ thống ba pha bốn dõy, ngoài kớch thƣớc ngày càng tăng của dõy trung tớnh, cú thể gõy ra sự quỏ tải cấp điện, quỏ tải biến ỏp, biến dạng điện ỏp, và tiếng ồn.
Bậc súng hài 1 3 5 7 9 11 13 tổng dõy hệ số dũng trung
dũng pha trung tớnh tớnh với dũng pha Dũng súng hài (A) .65 .52 .42 .29 .13 .12 .098 1.00 1.61 1.61
Bẳng 1.2: dũng điều hũa và dũng trung tớnh của một nguồn cung cấp năng lƣợng mỏy tớnh điển hỡnh
* Làm nhiễu loạn đến cỏc thiết bị điện và điện tử
Dũng súng điều hũa di chuyển thụng qua cỏc đƣờng dõy truyền tải nguyờn nhõn gõy nhiễu với cỏc mạch truyền thụng gần đƣờng dõy tải điện và cú thể gõy ra sự cố trong cỏc mạch. Mặt khỏc, súng hài là nguyờn nhõn gõy nhiễu loạn trong tải nhạy cảm trong cỏc hệ thống năng lƣợng nhƣ cỏc thiết bị y tế nhạy cảm, mạch điều khiển, và mỏy tớnh [9].
* Đối với tụ điện
Đối với cỏc bộ tụ điện, dung khỏng của cỏc tụ giảm khi tần số tăng lờn. Do đú cỏc tụ thƣờng rất nhạy với tần số của nguồn cung cấp. Trong thực tế, điều này cú nghĩa là chỉ một giỏ trị nhỏ của súng hài điện ỏp cú thể tạo nờn dũng điện lớn đi qua mạch chứa tụ. Ảnh hƣởng của cỏc thành phần điều hũa trờn bộ tụ điện đú là sự gia tăng nhiệt của điện mụi cao hơn và trong nhiều trƣờng hợp cú thể dẫn tới phỏ hủy chất điện mụi.
* Gõy ảnh hƣởng đến hoạt động của cỏc thiết bị bảo vệ
Làm tăng nhiệt mỏy cắt, ảnh hƣờng khả năng cắt dũng của mỏy cắt do dũng hài tồn tại làm tăng dũng hiệu dụng qua mỏy cắt dẫn đến mỏy cắt tỏc động sai lệch. Súng hài trong hệ thống làm relay cú thể tỏc động sai. Do relay hoạt động phụ thuộc vào trị đỉnh của điện ỏp và dũng điện. Do đú chỳng chịu ảnh hƣởng trực tiếp bởi sự mộo dạng của súng hài. Cỏc loại relay bảo vệ cú thể tỏc động sai do hiện tƣợng mộo dạng dũng hay ỏp.
* Gõy ra mộo điện ỏp nguồn. Súng hài dũng của tải qua trở khỏng đầu ra của nguồn sinh ra dũng súng hài điện ỏp.
* Gõy ảnh hƣởng tới cỏc thiết bị viễn thụng. Cỏc súng hài bậc cao cú thể
gõy súng điện từ lan truyền trong khụng gian làm ảnh hƣởng đến thiết bị thu phỏt súng.
Với cỏc tỏc hại từ súng điều hũa gõy ra cho hệ thống điện cũng nhƣ cỏc thiết bị điện nhạy cảm nhƣ vậy việc quy định một tiờu chuẩn chung cho cỏc thành phần súng điều hũa trờn lƣới cần đƣợc đƣa ra để đảm bảo chất lƣợng điờn và cỏc thiết bị điện. Trờn thế giới ngƣới ta đó đƣa ra cỏc tiờu chuẩn nhƣ IEE 519 -1981, IEE STĐ 519 – 1992 để kiểm soỏt thành phấn súng điều hũa. Tuy nhiờn ở Việt Nam hiện nay vẫn chƣa cú một tiờu chuẩn quy định nào về vấn đề nay.
Tiờu chuẩn IEEE 519-1992 xõy dựng cỏc hƣớng dẫn khuyền nghị cho điện ỏp điều hũa trờn cỏc hệ thống phõn phối cũng nhƣ cỏc dũng điều hũa trong hệ thống phõn phối cụng nghiệp. Theo tiờu chuẩn, hệ thống cụng nghiệp cú trỏch nhiệm kiểm soỏt cỏc dũng điều hũa gõy ra tại nơi làm việc trong cụng nghiệp. Bảng 1.3 IEEE 519-1992 xỏc định mức độ của cỏc dũng điều hũa mà nơi cụng nghiệp sử dụng cú thể bơm vào cỏc hệ thống phõn phối [10]
Bảng 1.3 Giới hạn biến dạng dũng súng hài (Ih) trong phần trăm của ( IL) Trong đú : h là bậc của súng hài
Ih là đại lƣợng của cỏc thành phần súng hài riờng lẻ
IL là thành phần cơ bản của dũng tải nhu cầu lớn nhất tại điểm PCC
ISC là dũng điện ngắn mạch tại điểm PCC
Bảng 1.4. IEEE 519-1992 xỏc định cỏc giới hạn mộo điện ỏp cú thể đƣợc phản hồi trở lại vào cỏc tiện ớch hệ thống phõn phối.
Điện ỏp tại điểm nối chung
Độ mộo điện ỏp từng loại súng điều hũa
Tổng nhiễu điện ỏp súng điều hũa 69 kV và thấp hơn 69.0001 kV tới 161 kV 161.001 kV và trờn 3.0 1.5 1.0 5.0 2.5 1.5