Sóng hài là tác nhân gây “ô nhiễm” lưới điện, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động và tuổi thọ của các thiết bị. Để xử lý triệt để thành phần ô nhiễm này, cần có giải pháp lọc sóng hài toàn diện như bộ lọc sóng hài. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn các thông tin quan trọng nhất về bộ lọc sóng hài chủ động AHF.
Bộ lọc sóng hài là gì?
Bộ lọc sóng hài là thiết bị điện tử đảm nhận chức năng loại bỏ hoặc giảm thành phần sóng hài nguy hiểm trong tín hiệu điện, từ đó cải thiện chất lượng điện năng và đảm bảo các thiết bị điện khác vận hành đúng cách.
Có 2 bộ lọc sóng hài được sử dụng phổ biến nhất là bộ lọc sóng hài thụ động (cuộn kháng, tụ điện, điện trở) và bộ lọc sóng hài chủ động (Active Harmonic Filter - AHF). Trong khuôn khổ bài viết này, chúng tôi tập trung giới thiệu giải pháp lọc sóng hài hữu hiệu và toàn diện hơn - bộ lọc hài chủ động AHF.
Bộ lọc sóng hài chủ động có khả năng hoạt động song song với hệ thống điện, đồng thời phụ trách các chức năng như triệt tiêu dòng điện hài với hiệu suất lọc lên đến 80-95%, hiệu chỉnh hệ số công suất phản kháng và cân bằng tải. Qua đó, dòng điện trở nên “sạch” và an toàn hơn đối với các thiết bị điện - điện tử nhạy cảm.
Cấu tạo của bộ lọc sóng hài chủ động
Cấu tạo của bộ lọc sóng hài chủ động gồm 2 thành phần chính là: Mạch điện tử công suất và Hệ thống đo lường - điều khiển.
Mạch điện tử công suất (Power Circuit)
- Bộ biến đổi (Inverter): Là thành phần trung tâm của AHF, sử dụng các thiết bị bán dẫn công suất như IGBT để chuyển đổi điện áp DC từ khối tụ điện DC Bus thành dòng AC có dạng sóng tùy ý.
- DC Bus: Đảm nhận nhiệm vụ lưu trữ năng lượng và duy trì điện áp ổn định để cung cấp cho bộ biến đổi.
- Cuộn kháng ghép nối: Đặt ở đầu ra AC của bộ lọc sóng hài chủ động, chịu trách nhiệm lọc sóng mang tần số cao do IGBT đóng cắt tạo ra và kiểm soát việc bù ngược pha vào lưới điện một cách chính xác.
Hệ thống đo lường và Điều khiển (Control System)
Đây là “bộ não” của AHF, quyết định và kiểm soát dòng điện bù cần thiết để triệt tiêu được sóng hài.
- Cảm biến dòng điện (CTs): Có nhiệm vụ đo lường liên tục dòng điện tổng bị méo dạng (gồm cả dòng cơ bản và dòng hài) do phụ tải phi tuyến gây ra.
- Bộ xử lý tín hiệu (DPS): Bộ phận thực hiện các thuật toán phức tạp như Fourier theo thời gian thực để tách biệt thành phần sóng hài ra khỏi dạng sóng cơ bản, sau đó tính toán chính xác biên độ và góc pha của dòng hài cần thiết để triệt tiêu.
- Mạch điều khiển đóng cắt (GDC): Mạch này lấy tín hiệu từ bộ điều khiển DSP và tạo ra các xung kích mạnh để điều khiển hoạt động đóng/mở của các IGBT trong bộ Biến đổi.
Nguyên lý hoạt động của bộ lọc sóng hài chủ động
Bộ lọc sóng hài chủ động hoạt động dựa trên nguyên lý phân tích bậc sóng hài hiện có trong hệ thống và đưa vào dòng điện bù có cùng biên độ nhưng ngược pha để triệt tiêu dòng hài.
AHF hoạt động theo chu trình 3 bước chính như sau:
- Đo lường: Bộ lọc sóng hài chủ động sẽ tiến hành đo lường dòng điện trong hệ thống theo thời gian thực để phát hiện thành phần sóng hài của tải thông qua các biến dòng (CT).
- Phân tích: Dữ liệu về sóng hài được đưa đến bộ điều khiển DSP để phân tích và xác định chính xác bậc sóng hài, bao gồm biên độ và pha qua thuật toán Fast Fourier Transform (FFT).
- Tạo dòng bù: Bộ điều khiển sau đó sẽ tạo ra một tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM) gửi tới khối công suất IGBT để đưa vào một dòng điện có cùng giá trị nhưng ngược pha với sóng hài của tải, mục đích là để bù trừ và loại bỏ hoàn toàn sóng hài ra khỏi hệ thống.
Khi sóng hài đã bị loại bỏ, dòng điện và điện áp trong hệ thống sẽ trở về dạng sóng sin chuẩn, tương đồng với sóng sin đầu vào.
Ứng dụng của bộ lọc sóng hài chủ động
Nhiệm vụ chính của bộ lọc sóng hài AHF là loại bỏ nhiễu sóng hài do các phụ tải phi tuyến gây ra, từ đó cải thiện chất lượng lưới điện và bảo vệ các thiết bị trong hệ thống. Do đó, AHF được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực, môi trường có yêu cầu cao về chất lượng điện năng như:
- Hệ thống truyền tải điện: Chịu trách nhiệm giảm nhiễu sóng hài, tăng độ tin cậy cho hoạt động truyền tải và phân phối điện từ nhà máy sản xuất đến các khu vực tiêu thụ, đồng thời bảo vệ hệ thống máy biến áp, lưới điện truyền tải cùng các thiết bị khác.
- Môi trường công nghiệp: AHF là giải pháp lý tưởng để lọc sóng hài cho các nhà máy sản xuất ô tô, luyện thép/ kim loại, nhà máy giấy/ dệt may… khi có khả năng giảm nhiễu từ các lò hồ quang điện, biến tần, lò nung cảm ứng, máy hàn robot, dây chuyền sản xuất sử dụng động cơ điều khiển tốc độ…
- Cơ sở hạ tầng thiết yếu: AHF giúp bảo vệ các thiết bị nhạy cảm tại trung tâm dữ liệu, Bệnh viện và cơ sở y tế, Hệ thống nước và xử lý nước thải trước tác động của sóng hài.
- Hệ thống năng lượng tái tạo: Hệ thống năng lượng mặt trời, năng lượng gió sử dụng Bộ chỉnh lưu để chuyển đổi từ nguồn điện DC sang AC quy mô lớn. AHF đảm bảo không có sóng hài xâm nhập vào lưới điện, giúp hệ thống năng lượng tái tạo tuân thủ các quy định về tiêu chuẩn hòa lưới.
- Ngành điện tử, viễn thông: AHF giúp bảo vệ các thiết bị quan trọng như bộ khuếch đại, bộ chuyển đổi tần số và mạch khỏi nhiễu tín hiệu, nhiễu đường truyền.
- Hệ thống chiếu sáng: Góp phần giảm nhiễu và tăng tuổi thọ cho các thiết bị chiếu sáng, đồng thời bảo vệ được mạch điều khiển, thiết bị đóng ngắt… trong tủ điện chiếu sáng trước sóng hài.
Chọn mua Bộ lọc sóng hài chủ động tại Etinco
Tại Etinco, chúng tôi cung cấp bộ lọc hài chủ động chính hãng từ thương hiệu BTB Electric. Đây là thiết bị được ứng dụng công nghệ biến tần 3 cấp tiên tiến, có khả năng xử lý hiệu quả các bậc hài từ 2 đến 50 với tốc độ lấy mẫu chỉ 10ms và hiệu suất bù lên đến 97% - vượt trội so với nhiều dòng bộ lọc sóng hài trên thị trường hiện nay.
Đặc biệt, bộ lọc hài chủ động AHF của BTB Electric còn đảm nhận 3 chức năng: triệt tiêu sóng hài, cân bằng tải và bù công suất phản kháng, qua đó đem lại hiệu quả tối đa trong việc nâng cao tính tin cậy của lưới điện.
 |
 |
2 phương án lắp đặt bộ lọc hài chủ động AHF của BTB Electric thường được áp dụng:
- Khi nguồn hài có tính tập trung, phương án hợp lý nhất là xử lý ngay tại phụ tải gây ra hài bằng cách sử dụng các bộ AHF treo tường hoặc đặt trên giá có công suất 50 – 100A.
- Khi nguồn gây hài phân tán trong toàn bộ hệ thống điện, phương án tối ưu lúc này sẽ là xử lý tập trung tại các điểm nút bằng nhiều bộ AHF 100 – 150A đặt trong tủ rack.
Các ứng dụng phù hợp với bộ lọc sóng hài chủ động của BTB Electric:
- Nhà máy chế tạo cơ khí công nghệ cao
- Nhà máy luyện, cán thép, sản xuất xi măng
- Nhà máy dệt may, xưởng in ấn
- Nhà máy sản xuất giấy, viên gỗ nén
- Hệ thống cáp treo, tàu điện Metro
- Các tòa nhà sử dụng máy lạnh tập trung…
Là đối tác chiến lược của BTB Electric, Etinco cam kết phân phối Bộ lọc sóng hài chủ động AHF với chất lượng đồng nhất, nhập khẩu trực tiếp từ nhà máy, đi kèm là giấy chứng nhận CO, CQ đầy đủ. Ngoài ra, chúng tôi tự tin là đơn vị phân phối thiết bị điện duy nhất ở Việt Nam đảm bảo HOÀN TIỀN 100% cho khách hàng khi có lỗi từ sản phẩm.
Quý khách có nhu cầu mua Bộ lọc sóng hài chủ động AHF của BTB Electric, vui lòng liên hệ:
- Điện thoại: 0904 99 88 77
- Email: kd@etinco.vn
- VP Miền Bắc: 33 BT5, KĐT mới Pháp Vân – Tứ Hiệp, Yên Sở, Hà Nội
- VP Miền Nam: Số 19 Lý Văn Phức, Tân Định, TP Hồ Chí Minh
Một số câu hỏi về Bộ lọc sóng hài chủ động
Câu hỏi 1: Ưu điểm của bộ lọc sóng hài chủ động là gì?
Trả lời: AHF sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với phương pháp lọc sóng hài thụ động như: lọc chính xác tần số sóng hài, bù công suất phản kháng theo thời gian thực và phản ứng nhanh với sự thay đổi của tải.
Câu hỏi 2: AHF có thể lọc đồng thời sóng hài điện áp và dòng điện không?
Trả lời: Về mặt kỹ thuật, bộ lọc sóng hài chủ động được thiết kế để lọc chủ yếu sóng hài dòng điện nhưng qua đó cũng gián tiếp giảm sóng hài điện áp bằng cách loại bỏ nguyên nhân gốc rễ là sóng hài.
