Sóng hài nguyên nhân gây nổ tụ bù và cách khắc phục(p4)

1.4 Mạch lọc tích cực  

Có nhiểu phương pháp khử và hạn chế các sóng hài như dùng mạch lọc thụ động (passive filter),

• Giới thiệu Tụ bù là gì và tủ tụ bù công suất phản kháng

 sử dụng máy biến thế đấu Y/∆, …. Nhưng phương pháp sử dụng mạch lọc tích cực là phương pháp hiện đại và đang được áp dụng nhiều nhất trong lãnh vực khử sóng hài. 

1.4.1 Nhiệm vụ mạch lọc tích cực

1.Bù công suất:

Việc thực hiện bù công suất đồng thời  với chức năng lọc thì các cấu hình thiết kế, có thể chỉ giới hạn ở mức độ công suất  nhỏ. Do nhiều thiết bị bù  tuy có đáp ứng chậm hơn nhưng giá thành rẻ, ví dụ bù bằng SVC –đóng ngắt bằng thyristor hoặc tù bù.

2.Bù sóng hài điện áp:

Bù điện áp không được chú ý nhiều trong hệ thống điện vì nguồn thường có trở kháng thấp và điện áp tiêu thụ tại điểm đấu dây chung thường  duy trì trong phạm vi giới hạn cơ bản đối với các sự cố trồi hặc giảm áp.

Vấn đề bù điện áp chỉ được xem xét đến khi tải nhạy cảm với sự xuất hiện sóng hài điện áp trong lưới nguồn như các thiết bị bảo vệ hệ thống điện, superconducting magnetic energy storage

3.Bù sóng hài dòng điện:

Bù các thành phần sóng hài dòng điện có ý nghĩa quan trọng đối các tải công suất nhỏ và vừa. Việc giảm thành phần sóng hài dòng điện trong lưới còn có tác dụng giảm độ méo dạng điện áp lưới tại điểm đấu dây chung.

1.4.2 Phạm vi công suất của mạch lọc tích cực

1.Các ứng dụng phạm vi công suất thấp:

Các ứng dụng có công suất nhỏ hơn 100kVA, chủ yếu phục vụ các khu dân cư, các tòa nhà kinh doanh, bệnh viện, các hệ truyền động công suất nhỏ và  vừa.

Tính chất của các hệ thống tải này đòi hỏi hệ thống mạch lọc tích cực tương đối phức tạp có đáp ứng động học cao, thời gian đáp ứng nhanh hơn nhiều mạch lọc tích cực ở dãy công suất cao hơn thay đổi trong khoảng chục us đến vài ms.

2.Các phạm vi ứng dụng công suất vừa:

Phạm vi công suất hoạt động  của  các thiết bị này nằm trong khoảng từ 100kVA đến 10MVA. Ví dụ các mạng cung cấp điện trung và cao áp và các hệ thống truyền động điện công suất lớn mắc vào nguồn  áp lớn.

Mục  đích chính của các mạch lọc tích cực là  khử bỏ hoặc hạn chế các sóng hài dòng điện.

Tốc độ đáp ứng bù lọc trong hệ thống ở khoảng hàng chục ms.

3.Các phạm vi ứng dụng công suất rất lớn

Dãy công suất rất lớn thường gặp trong hệ thống truyền tải hoặc truyền động động cơ DC công suất rất lớn hoặc hệ thống truyền tải điện DC.

Mạch bù lọc tích cực cho  phạm vi công suất rất lớn là rất tốn kém vì đòi hỏi đến việc sử dụng các linh kiện công suất có khả năng đóng ngắt dòng điện với công suất rất lớn.

Điều thuận lợi là đối với dãy công suất lớn trên 10MVA, lượng sóng hài bậc cao xuất hiện nhỏ nên các yêu cầu đối với nó không còn nghiêm nhặt như dãy công suất nhỏ.

Thời gian đáp ứng đòi hỏi trong các trường hợp trên ở mức  hàng chục giây, đủ để các hệ thống điều khiển relay lựa chọn và tác động  một cách phù hợp.

 

1.4.3 Phân loại mạch lọc tích cực Có nhiều cách phân loại mạch lọc tích cực.

a. Phân loại theo bộ biến đổi công suất .

Căn cứ vào cấu hình của bộ biến đổi công suất được sử dụng trong mạch lọc, ta có 2 loại mạch lọc tích cực : VSI – bộ biến đổi nguồn áp và CSI – bộ biến đổi nguồn dòng.

Cấu trúc mạch lọc tích cực VSI :

Đặc điểm của cấu trúc của cấu hình VSI là có thể mở rộng ra cấu trúc đa bậc.

Cấu trúc mạch lọc tích cực CSI :

Đặc điểm của cấu trúc của cấu hình CSI là tổn hao do đóng cắt linh kiện cao, không  thể mở rộng ra cấu trúc đa bậc.

1. Phân loại theo sơ đồ

Phân loại theo sơ đồ, ta có mạch lọc tích cực song song và mạch lọc tích cực nối tiếp.

Mạch lọc tích cực song song

Đặc điểm của mạch lọc tích cực song song :

• Bù sóng hài dòng điện.
• Bù công suất phản kháng.
• Bù thành phần dòng điện không cân bằng.

Mạch lọc tích cực nối tiếp

Sóng hài nguyên nhân gây nổ tụ bù và cách khắc phục(p5)

Sóng hài nguyên nhân gây nổ tụ bù và cách khắc phục(p3)