Tiềm ẩn nguy cơ cháy, nổ, tổn thất điện năng

Tác hại của sóng hài

Sóng hài là một dòng điện không mong muốn, một loại sóng nhiễu có tác động xấu đến hệ thống điện, làm quá tải đường dây và tăng nhiệt độ hệ thống. Ngoài ra, sóng hài còn làm ảnh hưởng đến các thiết bị điện, thậm chí gây ra hỏa hoạn. Các dạng sóng điện áp hình sin được tạo ra tại các nhà máy điện, trạm điện lớn thường tốt, nhưng càng di chuyển về các phụ tải, đặc biệt là các phụ tải phi tuyến (phụ tải sinh ra sóng hài) thì các dạng sóng càng bị méo dạng. Khi đó, dạng sóng sẽ không còn là sóng hình sin và chuyển thành sóng có tác động xấu hay người ta gọi với tên gọi khác là sóng hài.

Công ty Điện lực Long An đang sửa chữa, nâng cấp hệ thống lưới điện

Theo Phó Trưởng phòng Kỹ thuật Công ty Điện lực Long An - Lê Thanh Tuấn: Sóng hài ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng lưới điện và cần được chú ý khi tổng các dòng điện hài cao hơn mức độ giới hạn cho phép. Dòng điện hài là dòng điện có tần số là bội của tần số cơ bản. Ví dụ: Dòng điện có tần số 250Hz trên lưới 50Hz (tần số cơ bản) là sóng hài bậc 5. Nguyên nhân tạo ra sóng hài là do các tải phi tuyến nối với hệ thống phân phối điện bao gồm các bộ biến đổi năng lượng điện sử dụng dưới các dạng khác nhau trong hệ thống điện: Khởi động động cơ (biến tần), lò luyện hồ quang, lò trung tần dùng trong lĩnh vực sản xuất thép, các hệ truyền động điện, máy điều hòa, máy tính, các thiết bị điện tử công suất, đèn điện tử, nguồn hàn,...Từ đó, làm tăng nhiễu sóng hài bằng cách đưa trực tiếp dòng điện hài vào lưới.

Như nghiên cứu khoa học, sóng hài có tác hại lớn đến hệ thống điện. Sóng hài có thể làm động cơ phát ra tiếng ồn lớn hoặc dao động của các moment xoắn trên roto dẫn tới sự cộng hưởng cơ khí và gây rung. Các thiết bị sử dụng điện và chiếu sáng có thể bị chập chờn, cầu dao điện, cầu dao tự động có thể ngắt điện, máy tính bị lỗi và các thiết bị đo lường điện không chính xác, rơle bảo vệ tác động sai lệch, ảnh hưởng tín hiệu thu phát sóng,... Đặc biệt, sóng hài có thể gây nguy cơ cháy, nổ và hỏa hoạn cao do cáp dẫn điện bị quá nhiệt gây phá hỏng lớp cách điện, tụ điện bị quá nhiệt gây nổ tụ,... Đối với máy biến áp, động cơ làm tăng tổn hao cuộn dây, lõi thép và nhiệt độ của máy dẫn đến tăng tổn thất điện năng, ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị, gây ra lãng phí tiền bạc,...

Điển hình như việc sử dụng máy phát điện dự phòng khi chạy máy, do đặc tính cảm kháng của máy phát cao hơn máy biến thế thông thường, sóng hài sẽ bị khuếch đại thêm trầm trọng từ 3-4 lần, gây hỏng nghiêm trọng hệ thống thiết bị và thậm chí cháy máy phát, rất nguy hiểm và tốn kém.

Phương pháp hạn chế sóng hài

Việc thay thế các thiết bị hư hỏng mà nguyên nhân gây ra bởi sóng hài làm tăng kinh phí đầu tư và kinh phí vận hành nhưng vẫn không thể giảm được ảnh hưởng của sóng hài. Vì thế, cần nghiên cứu và lựa chọn những giải pháp mang hiệu quả cao trong việc kiểm soát sóng hài.

Công ty Điện lực Long An đang nâng cấp, vận hành hệ thống lưới điện.

Hiện nay, trên thị trường có nhiều đơn vị hoạt động có chức năng xử lý về sóng hài. Phương pháp thường được dùng để xử lý làm giảm sóng hài để đạt theo quy định tại Thông tư 39/2015/TT-BCT của Bộ Công Thương đó là sử dụng phương pháp lọc thụ động (hệ thống lọc sóng hài gồm tụ điện mắc nối tiếp với kháng điện) và phương pháp lọc tích cực (tích hợp nhiều chức năng: Lọc sóng hài, khắc phục nhấp nháy điện áp, cung cấp điện cho phụ tải một thời gian ngắn trong trường hợp mất điện,... phương pháp này thường áp dụng đối với phụ tải cần có độ chính xác cao và ổn định điện năng,...).

Để giải quyết tình trạng trên, tùy theo mức độ sóng hài phát sinh do đặc thù từng loại phụ tải mà khách hàng sử dụng. Khách hàng liên hệ đơn vị có chức năng xử lý về sóng hài để được tư vấn, kiểm tra, tính toán, thiết kế giải pháp,... để lựa chọn giải pháp phù hợp, tối ưu về kinh tế nhất.

Sóng hài gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng cho hệ thống điện và các thiết bị điện, trong đó, tiềm ẩn nguy cơ cháy, nổ và gây nguy hiểm đến tính mạng con người. Vì vậy, việc tìm hiểu tác hại và thực hiện các biện pháp giảm tác hại của sóng hài là việc làm cần thiết./.

Ngọc Mận