English
Harmonic hay sóng hài được biết đến là một loại sóng có nhiều ảnh hưởng không tốt đến cho hệ thống điện, các thiết bị điện tử. Vậy chi tiết loại sóng hài harmonic là gì, chúng hình thành do đâu? Những tác hại của harmonic mang lại và giải pháp như thế nào? Tất cả sẽ được CtiSupply chia sẻ chi tiết ngay trong bài viết sau đây.
Nội dung chính
Harmonic là gì?
Harmonic là gì? Harmonic hay còn được biết là sóng hài, là một loại sóng nhiễu mang đến những tác động không tốt, ảnh hưởng tới chất lượng của lưới điện. Đặc biệt, khi Harmonic có tổng các dòng điện hài cao hơn so với mức độ quy định thì cần nên được chú ý và theo dõi kỹ lưỡng.
Harmonic trong hệ thống điện có thể làm nhiệt độ của hệ thống tăng lên, đồng thời đó cũng gây nhiễu cho mạng lưới điện. Chính vì vậy, Harmonic được đánh giá là một loại sóng không tốt cho những thiết bị điện, có ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống điện và các máy móc, thiết bị.
Khi các thiết bị điện tử dân dụng dùng những điều khiển bằng công nghệ bán dẫn hay biến tần thì có thể xuất hiện nhiễu ở mức tần số cao (có thể đạt đến con số vài kHz) từ đó lan truyền đến lưới điện. Lúc này lưới điện sẽ bị méo dạng sóng dòng điện và điện áp.
Giá trị nhiễu này sẽ được gọi là sóng hài bậc cao. Loại Harmonic này có nhiều mức tần số khác nhau, sóng hài khi kết hợp với nhiều yếu tố như là cường độ điện áp điện dung, điện trở sẽ khiến cho mức sóng tăng lên cao. Điều này chắc chắn sẽ gây nên các ảnh hưởng đến thiết bị máy móc, tín hiệu phát thanh, loa đài, truyền hình,…
Nguyên nhân hình thành sóng hài là gì?
Nguyên nhân hình thành Harmonic là gì? Sóng hài được hình thành là do các tải phi tuyến được liên kết với những hệ thống phân phối điện. Trong đó, các bộ biến đổi năng lượng điện sẽ biến đổi thành nhiều dạng khác nhau gây nên tình trạng nhiễu sóng hài. Đồng thời đó, Các tải phi tuyến như các hệ truyền động điện, khởi động động cơ, đèn điện tử, thiết bị điện tử, máy tính, nguồn hàn…
Hiện nay, các biến tần đều đang được dùng rất phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại để dễ dàng điều khiển được mô-tơ, giàn khoan, tàu biển, máy bơm…
Tần số cơ bản có trong dòng điện xoay chiều
Sóng cơ bản (sóng hài đầu tiên) là dạng sóng có hình sin với tần số nguồn cung cấp. Các sóng cơ bản là sóng có tần số thấp nhất hoặc tần số ở mức cơ bản, ƒ là các dạng sóng phức tạp được xây dựng và tuân theo thời gian định kỳ. Τ là kết quả dạng sóng phức tạp, bằng với chu kỳ của tần số cơ bản.
Dạng sóng hình sin là một điện áp xoay chiều (dòng điện), chúng thay đổi theo hàm sin của góc 2πƒ. Các dạng sóng tần số ƒ được xác định nhờ vào số lượng các chu kỳ mỗi giây. Ở Anh, tần số cơ bản này được đặt ở mức là 50Hz trong khi ở Mỹ sẽ là 60Hz.
Harmonic là điện áp hay dòng điện hoạt động ở tần số là bội số nguyên của tần số cơ bản. Với dạng sóng cơ bản 50Hz thì tần số sóng hài thứ 2 sẽ là 100Hz, sóng hài thứ 3 là 150Hz, thứ 5 sẽ là 250Hz, thứ 7 sẽ là 350Hz,…
Nói cách khác, chúng ta có thể thấy rằng sóng hài âm là bội số của tần số cơ bản. Do đó chúng có thể được biểu thị: 2ƒ, 3ƒ, 4ƒ,…
Tác hại của Harmonic
Nếu bạn đang thắc mắc không biết tác hại của Harmonic là gì thì có thể tham khảo các thông tin sau đây:
- Harmonic có thể tạo ra công suất ảo và thêm vào tổng công suất tiêu thụ để làm tăng lượng điện năng tiêu thụ. Gây nên tình trạng tiêu hao năng lượng, mất nhiều chi phí tiền điện
- Harmonic còn có khả năng làm tăng nhiệt độ, gây cháy nổ dây dẫn hay các thiết bị, gây nguy hại nghiêm trọng đến hệ thống lưới điện
- Dây trung tính có trong mạch điện 3 pha có thể gặp tình trạng bị cháy nổ
- Mức điện áp trung tính – đất tăng lên cao
- Gây nên tình trạng nhảy cầu dao liên tục
- Làm hư hại tụ điện bù
- Các thành phần Harmonic (sóng hài) cộng thêm công suất ảo vào tổng công suất tiêu thụ của máy biến áp sẽ làm cho máy biến áp bị quá tải, phát nóng và gây cháy nổ mặc dù tải chỉ tiêu thụ một mức công suất trung bình
- Gây phát nóng, cháy dây dẫn làm tổn thất nghiêm trọng đến hệ thống điện
- Dây dẫn trung tính có trong hệ thống 3 pha bị đốt nóng, cháy
- Điện áp N – G (trung tính – đất) lớn
- Cầu dao bị nhảy nhưng không rõ lí do
- Tụ điện bù công suất phản kháng PF bị hự hại
- Quá tải, có thể gây nên tình trạng nổ máy biến áp hoặc tụ
Phương pháp giảm sóng hài
Với những tác hại như đã nêu trên thì việc tìm kiếm ra các phương pháp làm giảm Harmonic là gì cũng rất được quan tâm đến.
Biến tần
Là thiết bị có khả năng giảm sóng hài ngay trong những biến tần. Khi bạn sử dụng biến tần sẽ không cần phải dùng thêm bộ lọc ngoài hay biến áp đa xung. Các biến tần sẽ ngăn chặn Harmonic sóng hài tạo ra các thành phần sóng hài bậc thấp ở đầu vào cùng với mức tổng dòng méo nằm dưới 5%.
Giải pháp dùng cuộn kháng lọc hài
Cuộn kháng được đặt trong tủ tụ bù, chúng có khả năng làm giảm Harmonic, là phương pháp đang được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Việc sử dụng cuộn kháng vừa có tác dụng nâng chất lượng điện, vừa hạn chế sóng hài rất tốt nhờ vào việc lọc nguồn bị nhiễu nặng. Đồng thời đó, phương pháp này cũng ngăn chặn sóng của điện áp lưới không bị méo.
Phương pháp bộ lọc
Giảm sóng hài bằng bộ lọc được sử dụng trên nhiều biến tần, chúng đặt song song tại các đường lưới dây dẫn để làm nhiệm vụ bù sóng hài điện áp. Bộ lọc mang đến tác dụng bù công suất và bù Harmonic dòng điện.
Hiện nay có 2 loại bộ lọc sóng hài chính là: Bộ lọc sóng hài thứ tự 0 (ZSF) và bộ lọc sóng hài tích cực (Active Harmonic Filter). Cả 2 loại bộ lọc đều mang đến tác dụng làm giảm sóng hài với hiệu suất cao từ 60% trở lên.
Trên đây là tổng quan tất cả thông tin liên quan đến sóng hài, hi vọng qua đó đã giúp bạn trả lời được cho câu hỏi harmonic là gì. Đồng thời nắm thêm nhiều thông tin hữu ích liên quan đến loại sóng hài này, biết cách xử lý để giảm sóng hài, hỗ trợ cho các thiết bị điện hoạt động hiệu quả hơn.