Tầm quan trọng của việc xác định Tổng Méo Hài (Total Harmonic Distortion - THD)
Công việc và cuộc sống hiện đại của chúng ta không thể tồn tại nếu không có nguồn điện. Nguồn điện an toàn và ổn định sẽ mang lại cho chúng ta sự an tâm. Hiểu về THD (Tổng độ méo hài) là một trong những cách tiếp cận để sử dụng điện hiệu quả nhất.
Nguyên nhân gây ra sóng hài
Dạng sóng của nguồn điện AC lý tưởng là dạng sóng hình sin thuần 50 Hz hoặc 60 Hz, không nhiễu. Tuy nhiên trong thực tế, rất khó để có được dòng điện AC lý tưởng bởi đôi khi, tải mà chúng ta sử dụng khiến dạng sóng nguồn điện AC bị biến dạng.
Biến dạng được tạo ra từ ảnh hưởng của các thiết bị chuyển đổi điện năng như biến tần cho động cơ điện và Thyristor (Chỉnh lưu Silic) công nghiệp, trong số đó tiêu biểu có thể kể đến là biến tần VFD. Biến tần điều chỉnh tốc độ của động cơ bằng cách chuyển đổi điện áp và tần số thành các giá trị phù hợp. Điều này giúp bạn có thể tinh chỉnh cách hoạt động của thiết bị. Một mặt, chúng có thể giúp giảm mức năng lượng tiêu thụ và cải thiện kiểm soát đầu ra. Mặt khác chúng lại là nguồn phát ra sóng hài.
Sóng hài là gì?
Sóng hài là bội số tích phân của tần số cơ bản. Ví dụ, nếu tần số cơ bản là 50 Hz, thì tần số bậc hai là 100 Hz, bậc ba 150 Hz và bậc bốn là 200 Hz.
Sóng hài gây ra biến dạng ở dạng sóng điện áp, trong trường hợp xấu nhất, có thể dẫn đến các tai nạn như quá nhiệt hoặc hư hỏng thiết bị. Vì lý do an toàn, cần quản lý để lượng sóng hài càng ít càng tốt.
THD (Độ méo Sóng hài tổng) là gì?
Tổng độ méo hài (THD) là tỷ lệ của tổng thành phần sóng hài với thành phần cơ bản. Cụ thể, nó được thể hiện bằng công thức tính toán sau. Tử số là tổng các giá trị RMS của mỗi bậc bắt đầu từ bậc thứ hai. Mẫu số là giá trị rms của dạng sóng cơ bản.
THD có thể được sử dụng như một chỉ số để dễ dàng hiểu được các sóng hài có trong dạng sóng của nguồn cung cấp điện. Nó thể hiện sự biến dạng dạng sóng dưới dạng một giá trị duy nhất. Vì vậy, THD có thể được sử dụng như một trong những thông số để đánh giá sóng hài trong bộ nguồn.
Các tiêu chuẩn liên quan đến THD
Các tiêu chuẩn như IEC61000-3-2, EN50160 và IEEE 519 chỉ định giới hạn cho hàm lượng sóng hài và / hoặc THD của mỗi bậc. Các giới hạn này được phân thành một số loại, chẳng hạn như điện áp nguồn điện, dòng điện định mức của thiết bị, v.v. Giá trị THD trong điện áp thường là 1% đến dưới 10%. Đối với dòng điện, giá trị có thể vượt quá 100% khi có nhiều sóng hài. Bảng 1 cho thấy các giá trị được khuyến nghị cho các tiêu chuẩn EN 50160.
| Bậc | Giá trị giới hạn |
|---|---|
Ảnh hưởng của sóng hài
Sóng hài gây ảnh hưởng đến cả khu vực sử dụng nguồn điện và các cơ sở xung quanh. Điều này đặc biệt đúng tại các cơ sở như nhà máy và phân xưởng, nơi sử dụng các thiết bị công suất lớn. Khi lắp đặt thiết bị chuyển đổi công suất, bạn nên kiểm tra ảnh hưởng của sóng hài tạo bởi thiết bị. Nếu lo ngại rằng ảnh hưởng của sóng hài sẽ trở nên tồi tệ hơn, có thể cần phải lắp đặt các thiết bị như lò phản ứng và bộ lọc thụ động để giảm ảnh hưởng của sóng hài.
Thiết bị phân tích chất lượng điện năng của Hioki giúp đo sóng hài và THD thuận tiện, tin cậy. Sở hữu nhiều chức năng, màn hình màu và phần mềm PC, thiết bị cho phép phân tích nhanh chóng trạng thái nguồn điện. Từ đó, bạn nhanh chóng hiểu rõ chất lượng nguồn điện, đưa ra các biện pháp quản lý năng lượng hiệu quả hơn.