Do kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, chi phí thấp và hiệu suất cao nên nguồn điện biến tần rất được ưa chuộng trong nhiều lĩnh vực sản xuất, đặc biệt là trong các lĩnh vực như quạt, máy bơm nước, hệ thống truyền tải. Mặc dù việc ứng dụng nguồn điện biến tần đã mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng đáng kể nhưng không thể bỏ qua các vấn đề hài hòa đi kèm.

Hướng dẫn điều khiển sóng hài biến tần

Việc đưa dòng điện hài vào lưới điện không chỉ làm tăng tổn thất đường dây và rút ngắn tuổi thọ của thiết bị truyền tải và phân phối mà còn làm tăng tổn thất của động cơ quay. Sự gia tăng tiếng ồn ở mức độ thấp và mômen xung được tạo ra có thể khiến hoạt động của các thiết bị bảo vệ rơle và điều khiển tự động bị gián đoạn. Đồng thời, bản thân bộ biến tần bao gồm các thiết bị điện tử công suất có cấu trúc liên kết khác nhau và hoạt động ở trạng thái điện dung yếu (phổ biến cho các thiết bị nguồn điện áp), giúp khuếch đại sóng hài ở các tần số cụ thể trong hệ thống.

Đặc tính tải của hệ thống phân phối có thể được chia đại khái thành hai loại: tải tuyến tính (điện trở thuần, điện dung thuần, điện cảm thuần); Tải phi tuyến (thiết bị điện tử công suất có thể chuyển đổi giữa điện trở, điện dung
và điện cảm trong quá trình hoạt động). Tải tuyến tính thường không tạo ra sóng hài, do đó không có sự khuếch đại hoặc dao động hài do sóng hài gây ra. Tuy nhiên, các tải phi tuyến, do sự chuyển đổi giữa hoạt động điện dung và cảm ứng, cũng tạo ra dòng điện hài trong quá trình hoạt động của chúng. Vì vậy, nhìn chung, sóng hài sẽ gây ra dao động cho các thiết bị điện dung và cảm ứng, cụ thể là khuếch đại sóng hài và hư hỏng. Thiết bị điện, v.v.

Bạn có nhận thức được sự nguy hiểm của dòng điện hài?

Hiệu ứng khuếch đại chủ yếu được thể hiện ở ba khía cạnh sau:
1. Sóng hài được tạo ra bởi biến tần kích hoạt dao động giữa các thiết bị thuần cảm và thuần điện dung trong hệ thống phân phối.
2. Xảy ra cộng hưởng song song giữa biến tần và biến tần, biểu hiện là quá điện áp hệ thống, với một số trường hợp ngắt bảo vệ biến tần và một số trường hợp đốt cháy cục bộ các bộ phận nguồn của biến tần;
3. Khi một số lượng lớn biến tần đang hoạt động ở trạng thái điện dung, hiện tượng cộng hưởng nối tiếp xảy ra giữa biến tần và máy biến áp (cảm ứng), biểu hiện là dòng điện cao giữa máy biến áp và tủ cấp nguồn, bus hệ thống nóng lên nghiêm trọng, thường xuyên bị vấp công tắc chính đến của máy biến áp và mức tiêu thụ điện năng. Hư hỏng thiết bị và các hiện tượng khác.
Dựa trên các yếu tố trên, nhiều biện pháp kiểm soát hài hòa tại chỗ cho nguồn điện biến tần là cấp thiết, nhưng cũng cần có kế hoạch kiểm soát và lập kế hoạch toàn diện và có hệ thống. Hiện nay, các biện pháp điều khiển chính đối với nguồn điện biến tần như sau:
① Cuộn kháng đầu vào biến tần tiêu chuẩn (tăng điện trở trong của nguồn điện biến tần để đảm bảo rằng nhánh biến tần ở trạng thái cảm ứng);
② Bộ lọc sóng hài thụ động tiêu chuẩn (có chức năng cuộn kháng nối tiếp, có thể lọc một số dòng điện hài);
③ Áp dụng chỉnh lưu xung nhiều pha (yêu cầu máy biến áp chuyên dụng và yêu cầu cao về liên kết vận hành biến tần);
④ Thêm bộ lọc công suất hoạt động (được sử dụng rộng rãi nhưng cần sử dụng kết hợp với 1 và 2).

Với các biện pháp quản lý ở trên và kinh nghiệm vận hành tại chỗ sâu rộng của công ty chúng tôi, nếu chọn bộ lọc hoạt động, không thể tránh khỏi các lỗi tại chỗ do khuếch đại sóng hài ②/③ gây ra. Khi xảy ra lỗi, các thiết bị điện khác, bao gồm cả bộ lọc đang hoạt động, không thể tránh khỏi nguy cơ hư hỏng đáng kể. Vì vậy, nên chọn các biện pháp quản trị 1+4 hoặc 2+4, đây là những biện pháp phổ biến nhất hiện nay và có tác động rõ rệt hơn đến hoạt động ổn định. Nên chọn cuộn kháng dòng tiêu chuẩn ban đầu hoặc bộ lọc hài của nguồn điện biến tần cho cả 1 và 2. Do cấu trúc cấu trúc liên kết của các bộ phận nguồn riêng của biến tần giữa các nhà sản xuất không nhất quán, nó có tác động đáng kể đến các thông số thiết kế của lò phản ứng.

Dựa trên những phân tích trên, chúng ta có thể hiểu rõ nguyên nhân tạo ra sóng hài trong bộ nguồn biến tần và nguyên nhân cốt lõi của hầu hết các lỗi nguồn điện. Bộ lọc thụ động và bộ lọc chủ động có thể làm tăng trở kháng của mạch cấp liệu, cắt đường truyền sóng hài và kêu gọi phát triển và sản xuất các thiết bị phi tuyến như bộ biến tần. Các sản phẩm không có sóng hài xanh có thể được sản xuất để kiểm soát sóng hài do bộ biến tần tạo ra ở mức tối thiểu, cuối cùng đạt được mức tiêu thụ điện xanh và khoa học, giảm ô nhiễm sóng hài và cải thiện chất lượng phân phối.