BAO TAN Co.,Ltd

Sẵn sàng phục vụ

Close @ Liên hệ          

English

 
 
  Tổng biến dạng điện áp THDV và ḍng điện THDI
 


Hiểu được nguyên nhân, sự giống nhau, sự khác biệt giữa tổng biến dạng điện áp THDV và ḍng điện THDI sẽ giúp xác định hầu hết các vấn đề về chất lượng điện.

 
 


Cách mà mỗi loại ảnh hưởng đến một phần cụ thể của hệ thống phân phối và tải mà hệ thống đó cung cấp khác nhau

 
 
Một hệ thống điện cung cấp năng lượng cho tải bằng cách tạo ra ḍng điện ở tần số cơ bản. Chỉ ḍng điện tần số cơ bản này mới cung cấp công suất thực. Ḍng điện ở tần số khác ở đây là tần số họa tần không hề cung cấp một tí công suất thực nào cho tải. Khi ḍng điện chỉ có một tần số hiện diện trong hệ thống bạn có thể sử dụng các giá trị đo được và định luật Ohm để tính toán các giá trị c̣n lại. Ḍng điện đại diện cho kết quả tổng của các ḍng điện theo cách gọi là “căn số trung b́nh b́nh phương” - RMS” như sau:

 
 
V́ vậy, nếu hệ thống có ḍng điện tần số cơ bản là 70A, ḍng họa tần bậc 5 là 18A, ḍng họa tần bậc 7 là 14A và ḍng họa tần bậc 11 là 11A, ḍng điện hiệu dụng là 74.3A chứ không phải là 113A. Giá trị hiệu dụng 74.3A là giá trị chuẩn xác để tính toán tất cả các tham số điện c̣n lại.

Điều này cũng đúng với họa tần điện áp. Để có được giá trị hiệu dụng điện áp trong hệ thống gồm nhiều điện áp có nhiều tần số khác nhau, bạn cần tính điện áp theo cách tính “căn số trung b́nh b́nh phương”.
 
 


Đo ḍng điện có họa tần

H́nh 1
minh họa việc đo ḍng điện do tải phi tuyến gây ra. Ḍng điện hiệu dụng gồm có ḍng tần số cơ bản và các ḍng họa tần. Lưu ư giá trị ḍng điện tại mỗi tần số họa tần cũng là chính nó trong ḍng điện tổng RMS tại mỗi vị trí đo , y hệt như trường hợp ḍng điện chỉ có một tần số cơ bản. Thuật ngữ biến dạng giá trị hiệu dụng được dùng để chỉ giá trị hiệu dụng của ḍng điện họa tần đă loại ra ḍng điện tần số cơ bản. Ḍng điện hiệu dụng chính là ḍng điện hiệu dụng của tải. Tính toán tổng biến dạng họa tần bằng công thức:

H́nh 1 : Tổng biến dạng ḍng điện là như nhau ở mỗi vị trí đo.

 

 
 
Tổng biến dạng đ̣ng điện.

H́nh 2 minh họa việc đo điện áp. Điện áp gồm cả thành phần cơ bản và các họa tần. Càng xa nguồn, thành phần điện áp họa tần càng lớn. Tổng trở tăng làm cho điện áp họa tần tăng. Điều này ngược với điện áp tần số cơ bản ở đó điện áp tần số cơ bản tạo ra ḍng điện cơ bản và ḍng điện họa tần tạo ra điện áp họa tần.

Nh́n lại h́nh 2 chúng ta thấy mặc dù điện áp tần số cơ bản giảm từ 480V tại điểm đo 1 xuống c̣n 465V tại điểm đo 3, điện áp họa tần tăng làm cho điện áp tổng cũng tăng tại mỗi vị trí đo khi so với điện áp tần số cơ bản, biến dạng họa tần là giá trị hiệu dụng tính được chỉ gồm các điện áp họa tần đă loại ra ngoài điện áp tần số cơ bản và nó tăng khi càng xa nguồn. Tính tổng biến dạng bằng công thức y như tính tổng biến dạng ḍng điện.

 
 


Ảnh hưởng của tổng biến dạng đ̣ng điện.


Bởi v́ đặc tính vận hành của tải phi tuyến tạo ra ḍng điện bị biến dạng và nó lệ thuộc vào tổng trở đường dây, ảnh hưởng của biến dạng ḍng điện ngay tại thiết bị là không đáng kể. Tuy nhiên ảnh hưởng của biến dạng họa tần ḍng điện lên hệ thống phân phối là quan trọng. Lư do chính là v́ nó làm cho ḍng điện tăng lên. Thí dụ nguồn cấp là 1 máy biến áp 1000KVA điện áp 400V khả năng tối đa cung cấp cho tải của máy biến áp là 1500A nếu không có họa tần. Bây giờ họa tần hiện diện nên ḍng điện c̣n lại có thể cung cấp cho tải sẽ nhỏ đi. Trường hợp vẫn duy tŕ ḍng điện cấp cho tải là 1500A th́ MBA sẽ quá tải.

V́ điện kháng của MBA và đường dây lệ thuộc vào tần số nên với 1A của ḍng họa tần bậc 5 sẽ phát sinh nhiệt lớn hơn 5 lần so với 1A của ḍng cơ bản, tóm lại khi có họa tần MBA và cáp dẫn sẽ bị quá nhiệt.

Ở tải 1 pha khi 3 pha mất cân bằng họa tần bậc 3 xuất hiện và được cộng số học ở dây trung tính nên có lúc giá trị của nó c̣n lớn hơn giá trị của ḍng điện pha. Đây là nguyên nhân dẫn đến quá nhiệt dây trung tính có khả năng gây hỏa hoạn.

Biến dạng ḍng điện sẽ gây ra biến dạng điện áp tại thanh cái MBA.

 
 


Tác hại của tổng biến dạng điện áp.

Làm cho một số thiết bị điện tử hoạt động sai lệch nếu nguyên lư làm việc của các thiết bị này lệ thuộc vào số lần đi qua zero của sóng điện áp bị thay đổi.

Nói riêng về họa tần điện áp bậc 5 khi nó xuất hiện, do họa tần bậc 5 có thứ tự nghịch nó sẽ tạo 1 moment ngược đối với trục động cơ 3 pha, để duy tŕ hoạt động b́nh thường bản thân động cơ tự động sử dụng thêm ḍng điện tạo ra một moment mới chống lại. Hệ quả là động cơ bị quá nhiệt.

 
 


Theo IEEE 519 giới hạn ḍng điện và điện áp họa tần.
 Tiêu chuẩn này đặt ra giới hạn về tổng biến dạng điện áp và ḍng đện tại thanh cái.

  • IEEE 519 không phải là tiêu chuẩn riêng – nó là tiêu chuẩn của hệ thống. V́ vậy nếu áp dụng tiêu chuẩn này riêng cho từng thiết bị hay riêng cho từng điểm phân phối là sai.

  • Lư do giới hạn tổng biến dạng đ̣ng điện tại thanh cái nhằm đảm bảo khách hàng không bị ảnh hưởng từ lưới cấp điều này xảy ra khi tổng biến dạng điện áp vượt mức cho phép.

  • Giới hạn tổng biến dạng điện áp nhằm ngăn ngừa sự lan rộng đến tới các thiết bị của khách hàng.

 
 
IEEE 519
nhằm đảm bảo chất lượng điện áp của hệ thống lưới điện nó không nên dùng như là một tiêu chuẩn cho một thiết bị nào đó. Thí dụ hệ thống như h́nh 2 có tổng biến dạng 18.7% ngay tại tải không hề vi phạm tiêu chuẩn 5% của giới hạn tổng biến dạng theo IEEE 519, bởi v́ ngay tại điểm đấu nối tải phi tuyến không phải là thanh cái chính.
 
 


 

 
 

 

 
 

 
     
 
  Copyright © 2008 Bao Tan Co.,Ltd All rights reserved 
Designed & Developed by
Lam Thanh Danh - Bao Tan Co.,Ltd