Luận văn thạc sĩ xây dựng thiết bị Đo lường giám sát chất lượng Điện năng dựa trên máy tính cá nhân

Chương 3: Xây dựng khôi đo lường, giám sái CLEN” dựa trên nên táng phân mém Labview Giới thiệu khải quất về các đặc điểm của phan mém Labview, ciing như thế rnạnh của phần mẻm này tro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO _ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Nguyễn Sỹ Chương

XAY DUNG THIET BI DO LUONG, GIAM SAT CHAT LUQNG

ĐIỆN NĂNG DỰA TRÊN MÁY TÍNH CÁ NHÂN

Chuyên ngành : Kỹ thuật điện

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

KỸ THUẬT ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

T.S Nguyễn Xuân Tùng

LOI CAM BOAN

Tôi xin cam đoan bản luận văn cao học với dé tai: “Xay dung thidt bj do lường, giảm sát chất lượng diện năng dựa trên máy tính cả nhân” là kết quả nghiên cửu của riêng tôi, không sao chép của ai Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung,

thực và chưa từng được ai công bổ trong bắt kỳ công trình nào khác

Tác giả có tham khảo một số tài liệu dược ghi trong mục “Tồi liệu tham khảo” của

hiận vấn,

Tác giả

Nguyễn Sỹ Chương

LOI CAM ON

Tôi xin bay tố lòng kinh trọng và biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Xuân

Tùng, giảng viên Bộ môn IIệ thống điện — Viện Diện — Trường Dai hoc Bach khoa

Hà Nội, người thấy đã trực tiếp hướng dẫu tôi trong suốt quá Irình thực hiện đẻ tải

này,

Tôi xin bảy tô lời cẩm ơn chân thành Lới Ban Giám hiệu, Viện Bao tao Sau đại học, Viện Diện, thư viện Tạ Quang Bứu, củng các giảng viên Trường Dai hoc

Bách khoa Hà Nội đã hướng đẫn tôi trong khóa học và hoản thành để tải này

'Tôi cũng xin gửi lời căm ơn tới các cán bộ hảnh chính của Viện Điện và 'Viện Dão tạo Sau đại học đã giúp đỡ chúng tôi trong quá trình học tập tại trường

Dé 06 duge ngày hôm nay tôi không thể không nhắc đến công ơn, tỉnh cắm của những người thân trong gia định đã tạo một hậu phương vững chắc giúp tôi yên

tam hoàn thành công việc và nghiền cứu của nình,

Cuối cùng tôi xin gửi tới toàn thé bạn bè và đông nghiệp lời biết ơn chân thành về những tình cảm tốt đẹp củng sự giúp đỡ quý báu mà mọi người đã dành

cho tôi trong suốt thời gian gian làm việc, học tập, nghiên cứu và thực hiện dé tai

này

Nguyễn Sỹ Chương

tà

MỞ ĐẦU

Ly do chon để tài

Nhu cầu vẻ giảm sát chất lượng diện năng (CLĐN) ngày cảng ting do các đây chuyển, thiết bị công nghiệp ngày càng phụ thuộc vào chất lượng của nguồn điện cung cấp Các thiết bị giám sát chất lượng điện năng chuyên dụng được chế tạo với nục địch sứ dụng cụ thể, người sử dụng không có khả năng điều chính, mở rộng,

tinh năng cho thiết bị Mặc khác dung hượng lưu trữ của các thiết bị này thường bị

tian chế, giá thành cao, không phù hợp để triển khai lắp đặt trên diện rộng

Thiết bị đo luờng đựa trên nên lắng máy tính cá nhân có wu diém là các tính

xăng của thiết bị do người sử dụng tự lập trình tạo ra, dung lượng lưu trữ chỉ phụ

thuộc vào dung lượng của máy tinh Tốc đề xử lý của các thiết bị đo lường ão được cãi thiên đăng kể do bộ vị xử lý của máy tính có tốc độ cao, năng lực xử lý vượt trội

so với các bộ vị xứ lý đúng trong các thiết bị chuyên dụng Ngoài ra loại thiết bị này còn có cho phép truy cập giám sát từ xa, phủ hợp triển khai trên điện rộng

Nội dưng luận văn đi sân nghiên cứu, phân tích và xây dung phân mềm do lường chất lượng điện nắng trên nẻn tang may tinh cá nhân Với phản mềm được xây dựng thi may tinh cả nhân hoán toàn có thể được sử dụng như một thiết bị đo

lường, giám sát chất lượng điện năng với khả năng tùy biên cao

Lịch sử ughiễn cứu

Việc sử dụng máy tính để thực hiện các nhiệm vụ đo lường đã được nghiên

cứu trên thể giới, đc biệt với sự trợ giúp của phần mềm T.abview Tại Việt Nam các nghiên cứu về thiết bị do lường áo (virtual instument - VŨ) trên máy tỉnh dược giới thiệu khá nhiều, tuy nhiên sử đụng mảy tính và Labview để thiết kế thiết bị đo chất

Tượng điện năng thì hoàn Loàn phưa nó tài hiệu thưa khảo nào đề cập tới

Mặc đích nghiên cửu cña luận vấn, đôi tượng, phạm vỉ nghiên cứu

Noi dung luận văn nghiên cứu tổng thẻ vẻ phương thức giám sát và phân loạt

CLDN cùng với các nguyên nhân vẻ ánh hướng của hiện tượng này, phân tích các

tiêu chuẩn đo lưỡng và đánh giá CLĐN Phần chính của luận văn sẽ mô tả chú tiết phương pháp danh gia, do lường, các hiện tượng nảy dựa theo tiếa chuẩn LEC, xdy dựng khỏi đo lường giám sát CLDN (sụt áp, mật cân bằng điện áp, sóng hải điện áp,

uiap nháy điện áp, ) đựa trên nền tảng phần mềm LabVIEW Kiểm nghiêm và đánh giả hoạt động, của khỏi đo lường CLĐN dựa trên máy tỉnh

Tám tắt cô dọng cúc luận điễm cơ ban

TMục tiêu chính của luận văn bao gốm:

«_ Tìm hiểu và phân loại các cáo hiện tượng về CLDN, nguyễn nhân và ảnh hưởng, của các hiện tượng này

«Đi sâu nghiên cứu về phâu lich các tiêu chuẩn đo lường và đánh giả CLĐN và phương pháp do lường giám sát CLĐN theo các tiêu chuẩn IEC hiện hành

®- Xây đựng khối đo lường giám sát CUĐN dựa lrên nền lãng phần mềm Labview, với mục tiêu để biến máy tính cá nhân thành thiết bị giảm sat CLDN

œ Kiểm nghiệm và đánh giá hoạt động của khói do lường chất lượng điện áp dựa

trên máy tỉnh

Dẻ thực hiện các nội dung này thì luận văn được chia lam 5 chương như sau:

Chương 1: Giới thiệu chưng

Giới thiệu khải niệm CLION và các hiện tượng chất lượng điện thưởng gặp

Thân tích nguyên nhân, ảnh hưởng của CLPMN tới hệ thống điện cùng như thiết bị điện T.ý do cần giám sắt các hiện Lượng về CƠN

Chương 2: Phân tích các tiêu chuẩn do lường và dánh giá chất lượng điện áp trong Hệ thông điện

Đ cập tới các nghiên cửu các phương pháp do vá tổng hợp giá trị đo sứ

dung trong đo lường các đại lượng về CLDN theo tiêu chuẩn IEC 61000-4-30: 2008.

Phân tích hiện tượng nhấp nháy diện áp, kèm theo lả tiều chuan IEC 61000-

415 qui định về đo lường và đánh giá hiện tượng nay Đồng thời phản tích chỉ tiết

về các khối cần xây dựng khi thực hiện việc đo lường nhấp nháy điện áp

Nghiên cứu tiêu chuẩn EINS0160 sử đụng dé đánh giá CLĐN

Chương 3: Xây dựng khôi đo lường, giám sái CLEN” dựa trên nên táng phân

mém Labview

Giới thiệu khải quất về các đặc điểm của phan mém Labview, ciing như thế

rnạnh của phần mẻm này trong việc xây dựng các thiết bị đo lường, giảm sat dựa

trên niền lãng máy lính cá nhân (PC)

Sơ để chỉ tiết của khói giám sái CI.ĐN thực hiện bằng phần mềm T.abview cũng sẽ dược phân tích cụ thể trong chương này

Chương 4: Kiền nghiệm và dánh giá hoạt dộng của khối do CLĐN dựa trên

máy tình

Tiển hành các thứ nghiệm tại phỏng thí nghiệm để kiểm tra độ tin cậy vẻ đo lường CLĐN của phản mềm LabVIEW

Thực hiện việc mó phông các hiện tượng về CLĐN (sụt áp, mắt cần bằng

điện áp, sóng bài điện áp, nhấp nháy điện ấp, .) như tín hiệu đầu vào dễ kiểm Ira

sự hoạt động của khối đo lường đã được thực hiện Đánh giả kết quá và đề xuất các vấn đề cần nghiên cứu trong tương lại

Chương 5: Két luận và hướng nghiên cứa (rong lương lai

Các đông gúp mới của tác giã

© Tac gia di di siu nghisn ctu va lam 16 vai trỏ chức năng của từng khâu trong,

toàn bộ qui trình đo lường các hiện tượng về CLDN theo tiêu chuẩn HC, Dây là một Hướng hầu như chưa được để cập lới wong các tai héu vé CLDN 6 Việt

Nam Thêm vào đó, tac giả dã xây dụng được các khối do lường các hiện tượng

vé CLDN dua trén phần mềm Labview với mụe dịch sử đụng máy tinh cá nhân

như một công cụ đo các hiện trong CLDN

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN " kuoririeoou2

1.1 Lý đo cần giam sat cde hign tong v8 CLDN occ see essences 6

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của luận văn "— 1.3 Giới thiệu chung vẻ các hiện tượng CLĐN ¬

1.3.2 Sóng hải trong hệ thông điện: định nghĩa, nguyên nhân và ảnh hưởng23

1.3.3 Sụt áp ngắn hạn: định nghĩa, nguyên nhân và ảnh hưởng 29

1.3.4 Mất cân bằng chên áp, dòng diện trong hệ thống điện: dinh nghia,

1.3.5 _ Hiện tượng chớp nhảy điện áp cie " -

CHUONG 2 PHAN Tic cAc TIRU CHUAN BO LUGNG, ĐÁNH GIÁ

2.1 Mục địch sử dụng của các tiêu chuẩn đo lường, đánh giá chất lượng điện áp

39

2.2 Tiêu chuẩn IEC 61000-4-30:2008 ap dụng trong việc do lường các hiệu

2.2.1 Phạm viáp dụng cúa tiêu chuẩn

2.3.2 Các phương pháp đo và tổng hợp giá trị đo sử đụng trong đo lường các

2.2.3 Các qui dịnh theo tiểu chuẩn LH 61000-4-30:2008 liên quan toi việc

do lubng eae dai hong CLIN oo eecesesesssssessieesinseieseesmstensinsseesse sees A

2.3 Giới thiệu tiêu chudn ENS0160 su dung dé đánh giá CLDN AG

2.3.2 Các qui định chính theo tiêu chuẩn EN50160 Ế 3-4 Đo lường hiện tượng chép nhay dign 4p (Flicker measurement) 51

2.41 Các nghiên cứu về hiện tượng chớp nháy điện áp

điện ap theo 1éu chun TEC 61000-4-

CHƯƠNG3 XÂY DỰNG KHÔI ĐO LƯỞNG, GIÁM SÁT CLĐN DỰA TRÊN

3.2 Xây dmng khôi đo lường giám sát CI.ĐN bing Labview - 67

CIIVGNG 4 MO PIIONG KIỂM NGIHỆM VÀ DÁNH GIÁ KẾT QUÁ HOẠT DỘNG CỦA KHÔI DO CLDN DỰA TRỮN MẢY TÍNH Ăaeeo ,.8O

4.1 Phương thức đánh giá độ chính xác của khối đo CLĐN đã xây dựng 82

42 Kiếm tra đổi chứng khổi đo lường CLDN với máy hiện séng Tektronix

4.31 Thông số kỹ thuật của bộ phát nguồn áp và bộ phát tín hiệu chuẩn 83

4.2.2 Các bước thử nghiệm dối chứng và kết quả s84,

4.3 Kiếm tra đánh giá khối đo lường CLDN của phân mềm LabVIDW với tin

43.2 Khối tạo tín hiệu mô phỏng thử nghiệm trên máy tính 108 2.3.3 Phương thức đánh giá chỉ tiết khối áo CLDN đã xây dựng LỮ7

4.41 Kich bản L: Tạo tín hiệu dòng và áp cân bằng & không có sóng hài 112 4.4.2 Kịch bản 2: Tạo tỉa hiệu dóng và áp cân bằng & có sóng hải với các

thành phản sóng hài thay dối và khác nhau giữa các pha „114

4.4.3 Kịch băn 3: Tạo tín hiệu đng và áp không cân bằng & có sóng hài với

các thành phản séng hải thay đối và khác nhau giữa các pha - 122

4.4.4 Kich bin 4: Tao sụt áp & quá áp để kiểm tra khâu phái hiện sụt áp và

quả ấp XE HH gu ggberrưec 4 - 4.4.5 Kịch bán 5: Tạo chóp nháy điện áp "—

CHƯƠNG 5 KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CUU TRONG TƯƠNG LAI

141

DANH MUC BANG BIEU

Bang 1.2.1 So sinh ưu, nhược điểm của hai loại thiệt bị đo 21

Bang 1.3.1 Phân loại các hiện tượng liên quan đến chất lượng, điện áp theo tiểu

chuẩn IIE 1159 - 1995 Ăn meereerde M ~ Bảng 1.3.2 Tiên chuẩn điện áp theo Thông tư 12 và 32 25

Đăng 1.3.3 Dạng sóng dòng điện, phố tản và tổng độ méo sóng hải của một số tải

Bang 2.3.1 Tổng hợp các giới hạn qui định theo tiêu chuẩn ITN 50160 50

Bang 2.3.2 Qui định về mức độ song hai trong hệ thống diện theo nêu chuẩn

Bang 2.4.1 Qui định về ngưỡng tần số và múc độ dao động điện áp chủ kỷ bình sin

Bảng 431 Đáp ứng của thiết bị đo nhập nháy điện áp với biên đạng đao động điện

Bảng 4.3.2 Đáp ứng của thiết bị do nhấp nháy diện áp với biên dạng dao dộng diện

áp xung vuông - Giá trị dâu ra của khối đo là 1 se ETÔ

Bang 4.43 Kết qua thứ nghiệm với kịch bản 4 ¬—

Băng 4.4.4 Kết qủa thử nghiệm chớp nháy điện ap với bién dang dao déng hinh sin

137

Tăng 4.45 Kết qủa thử nghiệm chớp nháy điện áp với biên dạng dao động đạng

DANH MỤC HiNH VE

Hình121 Thiét bi do luéng CLPN otia hang Fluke - - 19

Tĩnh 1.2.3 Cầu trúc điển hình của thiết bị đo lường ảo dựa trên nên tăng PC 20

Hinh1.2.3 Giao điện thiết bị đo lường ảo do người sử đụng tự thiết lập 20 Hình 1.3.1 Phan tich Kourer ctia mét song bi méo đạng "-

Hình 1.3.2 Sóng méo dạng và phần tích Fctrier tương ứng 34 Tình 1.3.3 Điện áp si đặt vào tải phí tuyến lạora động điện không sim 35

linh 1.3.4 Dạng sóng và phổ dòng pha A khi máy biển áp hoạt động trong điều

Hinh1.3.5 Đính nghĩa hiện tượng sụt áp ngắn hạn - - 29

Hình 1.3.6 Sụt giảm diện áp khi động cơ lớn khởi dộng semseesesoooul

Hình 1.3.7 Mat can bang trong hệ thống điện 3 pha - - 32

Hinh 1.3.8 Minh hoa qua tinh phan tchlỗ hợp muội hệ thống điện áp ba pha

không đối xứng thành các thành phần đói xứng và ngược lại 33 Hình 1.3.9 Ảnh hưởng của mắt cân bằng điện áp tới dòng điện trong động cơ 35 Hinh 1.3.10 Sơ đồ câu tạo của bộ biển tần đùng cho động cơ - 35 Hình 1.311 Dao động điện áp và hiện tượng nhấp nháy do cường độ sảng thay đổi

Hình 3.2.4 Đảnh giá sụt áp ngắn hạn cho hệ ba pha estes eee

Tĩnh 22.5 Phân tích sóng hải theo tiêu chuẩn ISC 61000-4-7 45

Hình 2.4.2 Đường cong nhấp nháy điện áp theo tiêu chuẩn LHHH 141 va 519 54

Hình 2.43 Các khân của thiết bị đo lường biện tượng nhấp nháy điện áp theo tiêu

Hinh 2.4.4 Phương thúc tỉnh toán mức độ nhấp nháy diện áp ngắn han Px G3

Hinh 2.4.5 Ví dụ về giá trị nhấp nháy điện áp ngắn hạn do tai thanh gop cap điện

Hình 3.2.2 Giao diện chính khối do lường CLĐAN trên máy tính GĐ

Hình 3.2.3 Giao diện chính khải mô phỏng †ạo tín hiệu cân đo trên máy tính 69 Hình 42.1 So dé dâu nói kiểm chứng khối do lường CLĐN của LabVIHW 83

Hình 422 Sơ đồ đâu nổi kiếm chứng chức năng đo điện áp thực tế của LabVIEW

tai phòng thi nghiệm mồ phỏng TTTD sử đụng bộ phát điện áp đhf (MTM 3U) 8⁄1

Hình 4.2.3 Sơ đỗ đấu nổi kiểm chứng chức năng đo tân số thực tế của LabVTEW tại phòng thí nghiệm mỗ phông Hệ thống điện sử dụng bộ phát tín hiệu chuẩn

THỉnh 4.2.4 Kết quả thủ nghiệm thu được khi phát ra UA=10,3V và Ua=20,6V với ƒ

Hình 42.5 Kết quả thử nghiệm thu được khi phát ra UA=15,5V và Up=25,6V 88 Hình 4.2.6 Kết quả thủ nghiệm thu dược khi phát ra UA=30,4V và UB=30,6V 89 Hình 4.2.7 Kết quả thủ nghiệm thu được khi phát ra UA=30,6V vả Up=40,6V 90

Hình 4.3.8 Kết quả thủ nghiệm thu dược khi phát ra UA—40,6V va Up-50,5V 91

Hinb 4.2.9 Kết quả thẻ nghiệm thu dược khi phát ra UA—50,7V và ƯỨn—60,5V 92 Tlinh 4.2.10 Kat quả thử nghiệm thu được khi phát ra Ua=?0,1V và Un=80,6V 93

Hình 4211 Kết quả thữ nghiệm thu được khi phát ra UUA—80,7V và Unp—90,9V với

Hình 42.12 Kết quả thử nghiệm thu dược khi phát ra Ua=90,7V và U=100V 95

Hình 42.13 Kết quả thử nghiệm thu được khi tạo tần số f = SOHz 97 Hình 42.14 Kết quả thử nghiệm thu được khi tạo tàn số f = 1 50Hz 98 linh 42.15 Kết quả thử nghiệm thu được khi tạo tần số f = 25011z 92 Hình 42.16 Kết quả thứ nghiệm thủ được khi tạo tần số f— 350Hz 100 Hình 42.17 Kết quả thử nghiệm thu được khi tạo tàn số f = 550Hz LÚ1 THnh 4.2.18 Kết quả thử nghiệm thu được khi tạo tần số f = 6S50Tz 102 Hình 4.31 Tín hiệu mơ phỏng và khối do lường chất hượng điện áp cùng dược lập trình trên máy tỉnh với phần mềm LaÙyiewW sao T03, linh 4.3.2 Giao diện của khỏi mơ phĩng tín hiệu điện áp và déng điện cần đo 104

Hình 43.3 Sơ đỗ khỏi thiết lập số lượng và thứ tự kênh tạo tín hiệu theo cầu hình của lưới điện mơ phỏng can do được lập trình trên máy tính với phần mềm T.abview

106

linh 4.3.4 - Thiệu mơ phỏng và khối ảo lường CLIDN củng được lập trình trên

máy tính với phần mềm Luabyiew 106

Hình 441 Tin hiéu m6 phéng duoc tao ra bằng phan mém Labview cho kich ban

1 (Cả điện áp và địng điện đêu cân bang & khéng cĩ sĩng hài) 112 Hình 4.4.2 Kết quá do dược của khối do lường diện áp và dịng diện ứng với kịch

„113

TRnh 4.4.3 Kết quả đo được của khâu đo sĩng hài ứng với kịch bản Ì H3

14

Hinh 4.4.4 Tín hiệu mô phỏng được tạo ra bằng phản mềm Labview cho kịch ban

2 (Cả điện áp và dùng diện déu edn bang & có sống hải), 114

Tlinh 4.4.5 Tímhiệu đo được của khâu đo lường điện áp và đồng điện ứng với kịch

Tình 4⁄46 Tín liệu đo được của khâu do lường sóng đán ứng với kịch ban 2.115

linh 4.4.7 Tín hiệu mô phỏng được tạo ra bằng phin mém Labview cho kich ban

3 (Cá điện áp và dòng điện đều không cân bằng & có sóng hải) 122

Hình 44.8 Tím hiệu đo được của khâu đo lường điện áp và đồng điện ứng với kịch

Hinh 4.4.9 Tín hiệu do được của khẩu do lường sóng hải ứng với kịch bản 3 123

Tlinh 4.4.10 Tim hiệu mẻ phỏng được tạo ra bằng phần mềm Labview cho kịch

bản 4 (dao động điện áp ngắn hạn) - - - 126

Tình 4411 Tín hiệu đo được của khối đo lường điện áp và đòng điện ứng với Kjch BAM na — Minh 4.4.12 Tinhiệu đo được của khỏi đo lường Sag/Swell ứng với kịch bin 4127

Tỉnh 4413 Tí hiệu mỗ phông được tạo ra bằng phan mém Labview cho kịch

Hình 4.4.14 Dạng sóng diện áp phát ra vả kết quả do Pinst tương ủng L36

Hình 44.15 Đả thị nhấp nháy điện áp với biên dang dao déng hinh sin 138

Hinh 4.4.16 Dang song dién ap phat ra va két qua do Pinst tương ứng với kịch bản

Š Œliker theo dang xung VUSDg) ce sesietteesnseeeenetnennnenntensmenaeenen TD

Tinh 1.4.17 Dả thị nhấp nháy điện áp với biển đạng đao động hình chữ nhật L40

GHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VÈ CÔNG TAC GIAM SAT VA PHAN LOẠI

CÁC HIỆN TƯỢNG CHÁT LƯỢNG BIỆN NANG

1.1 Lý đo cần giảm sát các hiện tượng về CLĐN

Âm cần về giảm sát CLDM (điện áp và dòng điện) ngày cảng tăng do các

đây chuyên, thiết bị công nghiệp ngày cảng phụ thuộc vào chất lượng của nguồn diện cung cấp Sự cân thiết của việc giám sát CLĐN thẻ hiện qua các mục tiêu sau day (1)

© Gidm sat dé phân tích đặc tính của hệ thống

Pay là một trong những mục tiêu phố biển nhất Trong thị trường điện cạnh

tranh, cac don vị bản dụ liệu rõ đặc Linh của hệ thông, để cung cập dịch vụ với

«- Giám sái đễ nâng can chất lượng dịch vụ

Trong thị trường diện cạnh tranh, các nhả cung cáp diện có thể dua ra nhiều

xuức độ kháe nhau của dịch vụ, đi kèm đỏ là giá bán điện tương ứng Với các khách

hàng quan trọng, nhà cung cấp có thể đăm bảo cấp điện với dé tin cay va CLDN

cao, tuy nhiên giả bản điện cũng được tính tương xửng Trong những trường hợp

nay việc giám sát CLĐN là quan trạng đề đảm bảo rằng hợp đẳng đã được Thực hiện đúng,

«- Giám sát dê đưa ra kế hoạch bảo trì, bảo dưỡng hợp lý

Dữ liệu giám sát CLĐN trong khoáng thời gian đủ đài có thế sử dụng dé

cng cấp thông tin về thiết bị đang vận hành Ví dụ, hiện tượng phóng điện lặp lại

có thể là chỉ báo của cáp diện dang bị xuống cấp, dong ct bé tu nhiéu lan liên tục

có thể là chí báo của hư hóng trong thiết bị tụ động đóng/cắt các bộ tụ Phân tích các hiện tượng nảy có thể giúp nhanh chóng báo dưỡng khắc phục các vẫn dễ trước khi nó trở nên trầm trọng hơn

Việc giảm sát có thể cần thiết thực hiện tại điểm đâu nổi ở lưới hạ áp, trưng,

áp và kể cả giám sát trên lưới điện cao áp Mục dích của việc giảm sát tại các vị trí

xảy có thể kháo nhau, tủy thuộc vào yêu cầu như sau:

a Giám sát tại các thiết bị

Việc giám sát tại tiết bị giúp xác định chính xác CIN dang sti dung Các

đữ liệu của quá trinh giảm sắt còn giúp cho việc phân tích các vấn để phát sinh

Khoảng thời giam giám sát có thể thay đối tủy theo mục đích nghiên cúu, vì dụ

Trường hợp đầu tiên thiết bị đo luờng cân đo được giá trị hiệu dụng và giá trị trìmg

Đình, trường hợp thứ hai thiết bị đo bài buộc phải ghỉ được dạng sóng

Việc giảm sắt tại một thiết bị đơn lẻ trong nhiều trường hợp củng lả cân thiết

do cáo lý do sau đây:

o_ Kiếm tra chât lượng điện áp & dong điện (xảo định hệ số quá tải cho

© Phan lích các tiểu œó) đốt với việc lắp đặt thiết bị

«_ Giám sút CLDN trên lưới điện

Lý do cần thiết cho việc giám sài CLĐN liên lưới điện hoàn loàn lương Lự như với việc giám sát tại các thiết bị Ngoài ra còn thêm các lý đo khác như:

©_ Giám sát CLĐN của lưới diện phục vụ cho việc vận hành lưới được tốt

hon

©_ Phục vụ cho công tác qui hoạch, xác lập câu hình lưới để giảm thiểu

các hiện tượng xâu về CLĐN

17

12 Mục tiêu nghiên cứu của luận văn

Mục tiêu của luận văn là xây dựng được khỏi giám sát chất lượng điện năng bao gồm thông số của cả điện áp và dòng điện đổi với hệ 3 pha dựa trên phan mém Labview Khéi giam sat sé cho phép biển máy tỉnh trở thảnh thiết bị đo lường các hiện tugng CLDN (két hop bé chuyển đổi A/D vả các cảm biến dòng, áp) tương tự như các thiết bị chuyên dụng

Lý do lựa chọn xây dựng thiết bị giảm sát CLĐN sóng hài trên nên tảng máy:

tinh cá nhân là do thiết bị sẽ có nhiều ưu điểm hơn trên quan điểm của người sử dụng, khả năng tủy biến tốt Các so sảnh cụ thẻ hơn được thể hiện ở phan sau day

Q)

a) Thiết bị đo lường giám sát CLĐN chuyên dung

Các thiết bị giám sát CLĐN sử dụng phổ biên hiện nay thường do các nhà sản xuất như Fluke, Hioki chế tạo Sơ bộ các thiết bị nảy có thẻ phân loại như sau:

*®_ Các thiết bị đo lường cho hệ thông nổi dat;

= Cac đồng hồ vạn năng;

= Cac may hién song;

*_ Các thiết bị phân tích nhiều loạn (distubances);

= Cac thiét do va phan tich song hai, phé tan;

* _ Thiết bị phân tích kết hợp cả sóng hải vả các nhiều loạn khác;

*_ Thiết bị đo và giảm sát hiện tượng nhập nháy điện áp;

*®_ Thiết bị đo và giảm sát điện năng

Các thiết bị nảy tủy theo như cầu, có thẻ là dạng lắp đặt cổ định phục vụ cho mục đích đo lường dài hạn với dung lượng lưu trữ lớn, hoặc có thẻ là các thiết bị xách

tay phục vụ cho công tác chuân đoản sơ bộ hoặc đo lường ngắn hạn

Nhược điểm: Các thiết bị này được chế tạo chuyên dụng với từng mục đích cụ thẻ,

và do vậy đây cũng chỉnh là nhược điểm khi người sử dụng hoàn toản lệ thuộc vào nhà sản xuất trong việc thay đôi tỉnh năng, thay đôi tủy biến Mặc khác dung lượng,

18

lưu trữ của các thiết bị này thường bị hạn ché, thiết bị với dung lượng cao thường cỏ giả thành rất đắt, không phủ hợp đề triển khai lắp đặt trên diện rộng

Thiết bị giảm sát kiểu xách tap Thiết bị giảm sát kiểu lắp đặt cỗ định

Hình 12.1 Thiết bị đo lường CLĐN của hãng Fluke

b) Thiết bị giám sát CLĐ.N dựa trên máy tính cá nhân

Thiết bị đo lường dựa trên nền tảng máy tính cả nhân thường cỏn được goi lả thiết

bi do luéng ao (Virtual Instrument - VI) Các tính năng của thiết bị do người sử

dụng tự tạo ra, dung lượng lưu trữ chỉ phụ thuộc vảo dung lượng của máy tỉnh Tốc

độ xử lý của các thiết bị đo lường ảo được cải thiên đáng kể do bỏ vi xử lý của máy tính có tốc độ cao, năng lực xử lý vượt trội so với các bộ vi xt ly ding trong các thiết bị chuyên dụng

Một tru điểm nữa của thiết bị đo lường ảo dựa trên nên tảng PC là khả năng truy

cập, sử dụng hệ thông mạng Internet trong việc giám sát từ xa, truyền dữ liệu cần

thiết vẻ các trung tâm giảm sát Các thiết bị này còn có khả năng triển khai trên điện

rộng với gia thanh hop ly

Cầu trúc điền hình của thiết bị đo lường ảo dựa trên nên tang PC thể hiện trên Hình

122

E——— >

Lưu trữ dữ Hiệu (aia com

So sánh chỉ tiết của hai loại thiết bị đo lường được thẻ hiện ở Bằng 1.2.1

Bảng 1.2.1 So sảnh tru, nhược điểm của hai loại thiết bị đo

“Thiết bị chuyên dụng truyền thong Thiết bị ảo dựa trên máy tính

Cie chive aang được 6ú thŠ hôn bởi ee eee

§ a „ năng kết nổi tới mang, thiết bi ngoại vĩ nhà sẵn xuất, khả năng kết nổi hạn chế `

oz Phân mêm giúp hạn chẻ tôi đa chỉ phi

Chỉ phi phat trien va bao tri cao :

phát triển và bảo trì

1.3 Giới thiệu chung về các hiện tượng CLĐN

1.3.1 Phân loại CLĐN

Trong nhiều tải liệu của châu Âu vả Mỹ, "CLĐN" được hiểu là chất lượng của sản

phẩm điện được nhà cung cấp phân phối cho các hộ sử đụng,

Có thê phân loại các vẫn để của CLĐN một cách sơ bộ bao gồm

© Mat can bing dong dién & dién ap

© Sut gidm dién ap, mat điện áp

© Chop nhay dién ap

© Quả độ điện áp

© Sóng hải

Theo tiểu chuẩn [EEE 1159 - 1995, các hiện tượng CLĐN có thể dược phản loại

uuhut sau (Bang 1.3.1):

Bảng 1.3.1 Phân loại các hiện tượng liên quan dén chdt heong cdién dp theo tiéu chudn

(Long ceration)

4 Tiện áp không cân bing Trang thải ổn [0.5—2%

6 Trao động điện án <25Hz Không lễnlục [0,1 7%

Công cụ toán học để phân tich mức độ méo của dang sóng dòng điện có chu kỳ là

phân lich Fourier Phương pháp này dụa trên nguyên lý là một sóng réo đạng, có

chu kỳ thì có thể phân tích được thành tống của các dang sóng điều hỏa hình sin,

bao gồm

ø - Sóng hình sim với tân số cơ bản,

định nghĩa, nguyên nhân và ảnh

œ_ Các sóng hình sin khác với tần số hải cao hơn, là bội của tần số cơ ban

0 ite (k=l)

150 He (he)

350 Hz (the$)

đình 131 Phân tịch Fourer của một sóng bị mẻo dang

Dạng sóng méo ở Hình 1.3.2 được phân tích thành một thành phan song co ban va

Hình 1.3.2 Sóng mẻo dang va phân tích Fourier trong ứng

b) Các chỉ số đánh giá sóng hài trong hệ thống điện

Thường dùng khái niệm tông độ biển dạng sóng hải (Total Harmonic Distiortion)

(THD, & THD,) ta ty lệ của giả trị điên áp (dòng điện) hiệu dụng của sỏng hài với

giá trị hiệu dụng của điện áp (đỏng điện) cơ bản, biểu diện bằng don vi phan trim (9%) đẻ đánh giá mức đô biển dang sóng hải:

Téng bien dạng sóng hài theo điện áp:

Trong đỏ

* THDvy, THDi: là tông biên dạng sóng hài điện áp, dòng điện;

= 1, I: la gia trí hiện dụng thành phân điện áp, dòng điện tại sóng hải bậc

3.03

= V1, J: la gid tri hiệu dụng thành phân điện áp, dong dién tai tan so co ban

(SOHz)

Tổng đô biển dạng sóng hài điện áp tại mọi điểm đấu nổi không được vượt quá giới

hạn, qui định tại các Thông tư số 12/2010/TT-BCT ban hanh ngay 15 tháng 4 năm

2010 và Thông tư số 32/2010/TT-BCT ban hành ngảy 30 tháng 7 năm 2010 như sau

(Bang 1.3.2):

Bảng 13.2 Tiêu chuẩn điện áp theo Thông tr 12 và 32

Cấp điệnáp | Tổng biến dạng sóng hài | Biến dạng riêng lẻ

©) Nguon phit sinh sóng hài trong hệ thống điện

Sóng hải được phát sinh từ nhiêu nguồn khác nhau, phân lớn được sinh ra do các tải phi tuyến hoặc do các thiết bị điện tử công suất khi hoạt động gây ra Khi đất một

điện áp hình sin chuẩn vào tải phi tuyển thì dòng điện sinh ra sẽ có dạng song bị méo như trong Hinh 1.3.3

Một số nguồn phát sinh sóng bài thường gặp trong hệ thống điền:

«Các máy biến áp: hiện tượng bão hỏa mạch từ là một nguyên nhân gây ra sóng, hài Khi biên độ điện áp từ thông đủ lén (hiện tượng qua tir thang) dé roi vac

vùng không tuyển lĩnh lrên đường cong B-H của mạch từ sẽ dẫn đến đông điện

bị méo dạng và chửa thành phản sóng, hải mặc đủ sóng điện ap dit vào vận là

hinh sin, Hin 1.3.4 mồ tả dạng sóng dòng điện pha A của máy biên áp khi lõi Lẻ

Hình 1.3.4 Dang song va phd ding pha A kht may biển áp hoại động trong châu kiện

quá áp 109, diện áp dink make

© Động cơ tương tự máy biến áp, động cơ cũng có lõi từ và khi hoạt động cũng có

thể sinh ra các thành phần sóng hải, tuy nhiên chủ yêu là hải bậc 3

sẽ

iện lử công suất: thiết bị điện tử công suất có sử dụng bộ chỉnh hưu dâu vào, thiết bị chỉnh lưu này chính là nguồn gây phát sóng hải Mặt khác các van công suất khi đóng/cắt cũng có thế gây ra nhiễu, hài với tân số cao Thiết bị

điện tử nông suất sử dụng phổ biến trong các tuếi bị công nghiệp, gia dụng như

UP8 Các thiết bị

máy tính, bộ điều tốc động cơ, đèn huỳnh quang, bỏ lưu điệ

này Tạo ra dòng điện méo dạng rất lớn tủy thuộc vào công suất định mức

Bang 13.3 Dang séng dòng điện, phổ tần và tổng dé méo sóng hài của

môi sổ tải phi tuyển kháe

kèm theo dòng điện không sin sẽ gây ra sụt áp không sin trên đường dây Sụt ap

không sin gây ra điện áp tại thanh cái tổng chung bị méo sóng và sẽ ảnh hưởng

đến các thiết bị khác đang nhận điện từ thanh cái chung này.

Lam x4u hé sé céng suất: càng nhiều thành phần sóng điêu hòa thêm vào cùng

với thành phần cơ bản, thi gia tri dong dién hiệu dụng tổng sẽ tăng lên, vì vậy sẽ ảnh hướng tới hệ số công suất của mạch

Gây thêm phát nóng: Do ảnh hưởng của hiệu ứng mắt ngoài, làm cho vật dẫn bị

làm nẻng nhanh chóng khi tần số dong điện tăng Nếu trong điều kiện tổn tại sóng Hải với trị số lớn, thiết bị vẫn có thể bị quá nhiệt ngay cả khí mang dòng định mức và làm chơ tổn hao công suất cũng tăng lên

Tên bạo từ trễ tỉ lệ với lần số và đồng fu=cô tỉ lệ với bình phương lần số nên đòng điểu hòa cũng gầy tăng tổn thất trong cuộn dây vả mạch từ của máy biến

áp Cũng giéng như máy biên áp sóng hải gây ra thêm tốn hae từ trường trong

ôi Hhép cũa động cơ Dòng hải cũng gây nên tốn hao trong cuộn đây động cơ Một ảnh hướng khác nghiêm trọng hơn lá sự dao động mômen vì sóng hỏi Hai trong số những sóng hài thường gặp trên lưới điện là hài bậc năm và bậc bảy Sóng hài bác năm lả sóng hải thứ tự nghịch, dẫn tới từ trường quay ngược chiều

với tử trường cơ bản với tốc độ bằng năm lần tắc độ cơ bản Sóng hải bậc bay la

sóng hải thứ tự thuận, từ trường quay cùng hướng từ trường cơ bân với tốc độ

bằng bảy lẫn cơ bản Tu do dẫn tới sự tương táo từ trường và dòng diện cắm ứng,

trên rô-to tạo ra sự đao động của trục déng ca

Ảnh hướng tới thiết bị bão vệ rơle và do dễm: sự xuất hiện thánh phần sóng, hài

làm cho thiết bi bảo vệ tác đồng sai hoặc không tác động khi có sự cổ Tùy từng

điêu kiện role có thể lác động trước hoặc chậm hơn so với yêu cầu hoặc dinh vi sai vi tri điểm sự cổ (ảnh hướng nhiều nhất dén cac role tinh va rele co, role sé

thường được trang bị các bộ lọc rát tốt nêu íL bị ảnh hưởng), điểu này có thể gây

ra những tác dộng xâu đến cả hệ thông,

Các thiết bị đo đêm cũng bị ảnh hưởng, luy nhiên rất khó để xác định sai số gây

ra là äm hay đương 5ai số này phụ thuộc không những vào tin sé séng hai od

trong đại lượng cần đo mả còn cả vào góc pha của sóng hai, da dé rat khó tả hợp

tết các Hường hợp có thể xây ra để tiên hành thí nghiệm kiểm chưng,

® Gây nhiễu Déi vdi cdc thiét bi do, hé thống máy tính, các thiết bị truyền thông,

có thê

kĩ thuật số, y tế đôi bởi chất lượng điệu áp cao, sự xuất hiện của sóng h

làm chúng hoạt động không chính xác

«_ Quá tải các bộ tụ bù: tổng trở của các bộ tụ phụ thuộc vào tẫn số vận hành, tâu

số cảng cao thi tổng trở cảng giảm thấp lo vậy, với các sóng hài thi bộ tụ có thể trở thành nơi hút sông hãi và có thể bị quả lãi, quá nhiệt (nhất là với các bộ bạ

Sut áp ngắn hạn là hiện tượng điện áp tại một điểm nào đó điện áp trong hệ thống,

giảm thấp dưới ngưỡng cho phép (nắm trong khoáng từ 109% + 90% dién áp định

5 chủ kỳ Hinh 1.3.5 mê tà hiện

"Thôi giảm sul ap

Hình 1.3.5 Đạnh nghĩa hiện tượng sul dp ngắn hạn

Thuật ngữ được sử dựng: khi đề cặp tới sụt áp ngắn han thi gia trị được đề cập là giá trị điện áp đư cên lại Do đó, sụt áp ngắn hạn 30% nghĩa là sụt áp xảy ra với điện áp

dư còn bại là 30% của diệt áp định mức

AMất diện áp: là trường hợp riêng của sụt áp ngắn hạn khi tại một thời điểm nào dé điện áp cá 3 pha sụt giảm xuống dưới 10% điện áp định mite

a Chi sé danh gia

Sụt áp ngắn hạn được đánh giá qua hai thông số:

« Độ lớn sụt giảm: sai khác giữa điện áp tiêu chuần và điện áp dư con lai khi

sụt giảm (1Tỉnh 1.3.5)

Độ lên sụt giãm diện áp phụ thuộc nhiều yếu tổ:

“_ Phụ thuộc vào vị trí điểm đo đến điểm sự có,

“_ Phụ thuộc vào tổ đâu day may biển áp,

= Tuy thude dang su cổ xấy ra trong hệ thống

« Thời gian sụ giảm: được tinh từ khi điên áp xuống đưới ngưỡng đến khi phục hỏi trở lại (Hình 1.3.5)

Thời gian sụt giảm phụ thuộc vào:

=- Thụ thuộc vào thời gian loại trừ sự cô của bão vệ,

=- Thụ thuộc vào nguyên rÏân gây sul áp

b} Nguyên nhân gây sụt áp ngắn hạn trong hệ thông điện

Có nhiều nguyên nhân cỏ thể gây ra sụt áp ngắn hạn trong hệ thống, tuy nhiên phổ

triển nhất vẫn là đo ngắn mạch gây ra Các nguyên nhân có thế liệt kê như sau

«_ Sir cố ngắn mach gây sụt áp tại thanh cái phụ tãi;

+ Dóng /cắt các phụ tải lớn, khởi động động cơ lớn;

«Trục trặc trong hệ thống tự dộng điều chỉnh kích từ của các máy phát diện,

Tư hỏng tại các bộ tự động điều chỉnh dầu phân áp các máy biến áp:

«Dao đông công suât phản kháng: do hoạt động máy hỗ quang lò nâu thép

30

Hình 1.3.6 là ví dụ biên dang điện áp khi có động cơ lớn khỏi động,

Hình 1.3.6 St giảm điện áp khi động cơ lớn khởi động

©) Ảnh huỏng của sụt giảm điện áp ngắn hạn

Các thiết bị hiện đại hiện nay ngày cảng nhay cảm với điện áp, hon nữa sụt giảm

điện áp là một trong những nguyên nhân chính gây nhiễu loạn quá trinh điện từ:

e Cáo quả trình điều khiển các thiết bị điện tử công suât, cảm biển, điêu khiến máy tinh, PLCs diéu khiển tốc độ động cơ, hoại động các role để bị ảnh tưởng bởi sụt diện áp Nhiễu thiết bị phải ngừng hoạt dong khi diện áp sụt

giảm xuống dưới 90% điên áp danh định chỉ trong thời gian 2 chu kỹ

« Cac qua trinh điểu khiển công nghiệp rất nhạy cảm với sự thay đổi điện áp

Việc bị ngừng dơ sựt giãm điện ap dan dén pha hỏng cả quá trinh sản xuất

liện tục Vì thế hầu hết các quả trinh săn xuất công nghiệp dễu được trang bị bảo vệ chống sụt điện áp

«- Các bộ điều khiển tốc dộ dộng cơ thường lấy diện qua các bộ chính lưu Điện

áp phía một chiều thường được trang bị các bão vệ điện áp thấp và điện ap

cao Khi diện áp giãm dưới 85% giá trị bình thường In hiệu cắt sẽ dược gửi

31

di sau vai chu ky Vi the quá trình điều khiển tốc độ cũng rất nhạy cảm với

điện áp

© Động cơ dong bộ, không đồng bộ có thể ngừng máy khi điện áp sụt giảm trong thời gian kéo đải hoặc tốc độ và mô-men thay đổi gay mat dong bộ Sụt

điện áp làm cho động cơ không thẻ khởi động do điện áp thập

13.4 Mất cân bằng điện áp, dòng điện trong hệ thống điện: định nghĩa,

nguyên nhân và ảnh hưởng

a) Dinh nghia

Hiện tượng mắt cân bằng trong hệ thống 3 pha được định nghĩa la khi dòng điện

(điện ap):

e Hoặc không cân bằng vẻ độ lớn

e_ Hoặc góc lệch giữa các vectơ không bằng 1209

e- Hoặc tổ hợp cả hai yêu tổ

Mắt cân bằng “Cân bằng

Hình 13.7 Mắt cần bằng trong hệ thống điện 3 pha

b) Các nguyên nhân gây mất cân bằng điện áp (dòng điện)

Có thể có nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng mắt cân bằng trong hệ thống điện 3 pha, tuy nhiên các nguyên nhân chỉnh cỏ thê liệt kê như sau:

«- Do phân bỏ không đều giữa các pha trong lưới phân phối và hạ áp

¢ Do ac phu tai 1 pha lớn trong hệ thống điện như: tàu điện, máy hản

©- Do các phụ tải có đồ thị phụ tải khác nhau, hệ số đông thời khác nhau: các tải

có thể đạt max,min tại các thời điểm bat ky không trùng nhau

¢ Tro khang khơng đỏng đều của các đường dây truyền tải và phân phối cũng

cĩ thể gây ra điện áp mắt cân bằng Điều nảy xảy ra các pha của đường dây truyền tải trên khơng hoặc phân phỏi khơng được chuyển vị đây đủ

©)_Phương pháp phân tích, đánh giá

Mức độ mất cân bằng được đánh giá thơng qua phân tích tỷ lệ của các thành phân đổi xửng so sánh với thành phản thứ tự thuận

Hinh 1.3.8 Minh hoa qué trinh phan tich/té hop một hệ thơng điện áp ba pha khơng

đồi xửng thành các thành phân đổi xửng và ngược lại

Dựa vào phương pháp các thành phần đối xứng, điện áp ba pha khơng đổi xứng,

được phân tích thảnh các thành phần đổi xứng (Thứ tự thuận [TTT], Thứ tự nghịch

[TTN], Thử tự khơng [TTK],) được thẻ hiện trong phương trình sau:

Ủy = Ủạo +a2Ùại +aỦạ; lý =lao + aÏai + aÏaz

Ủạ = Ủạo + Ua + Ủạ; ia = hao + ta + tae

va

Ủc = Ủco + aỦại +a2Ủạ; ic = hoo + ala: + a7lae

Trong dé: a = 2/120 =

va

⁄⁄1209 = — 54+ 1D: gợi là toán tử quay

Tử hệ phương trinh diện ap ở trên ta suy ra dược:

Uap = 2a + Uy + Ue) Ì¿a = 2a tip +i)

Ủại = 2(Ủ, +aỦ, +a2Ú,) - và lại =s(, + ah, + 2Ï,)

Ủy; = ;ũ, +a?Ủ, + aỦ,) iz = iG, tah, + ai.)

TIệ số mắt cân bằng K:

'Theo tiêu clruẩn châu Âu đề đánh giá mức độ mắt cản bằng có thể dựa theo tý lệ so

sánh tỷ lệ giữa thành phản thứ tự nghịch hoặc thứ tự không với thành phần thứ tự

áp lớn nhất so với điện áp trung bình của ba pha

Dé chénh lệch điện áp lớn nhất so với điện áp trung bình

x100%

Điện äp trung bình của ba pha %

Tỷ lệ mãi cân bằng,

4) Các ảnh hưởng của hiện trong mat can bang dién áp (dòng điện)

œ- Đổi với động cơ

Cáo động cơ vận hành với điên áp mắt cân bằng sẽ giảm hiệu suất: đo thành phẫn thit tu nghich sé sinh ra cdc momen ngược chiều, dẫn lới làm giảm mỏ-men và lốc

34

độ của dộng cơ Ngoài ra có thể gây ra các mộ+ncn dạng xung, hệ quả lả gây ra

tiếng ồn và rung,

Thành phần điện áp thử tự nghịch gây ra dòng thử tự nghịch rất lớn Mức độ mắt cân bằng đỏng điện có thể gấp 6-10 lẫn mức độ không cân bằng điện áp IIiệu img

có thể

sẽ năng hơn khi mà động cơ làm việc non tâi dẫn tới mắt cân bằng đông điện,

được vượt quả 3094

hũ điện áp mãi cân bằng thì gây ra quá nhiệt và ảnh hưởng tới Luỗi thọ cách nhiệt,

do vay có thể phải giảm công, suất dong cơ đẻ tránh quá nhiệt

Percent Vokage Unbalance

linh 1.3.9 snh hướng của mắt cân bằng điện áp tối dòng điện trong ding co’

® Ảnh hưởng các bộ biến tần và thiết bị điện tử

Các bộ biến tẫn vá thiết bị điện tứ hầu hết sử dụng các bộ chính lưu trong,

Trạch điện:

Dinde de link BWM Inverter

Tai 3ph Rectifier Capacitor (WCW AC}

Sonnse

Khi điện áp cân bằng: sóng bải song hai sinh ra có bậc la: h-kq +1

Trongđó:

" k=l,2,3,4

"= -q Số xung của bộ chỉnh lưu (6, 12, 24)

=_ Thành phân sẻng hải xuất hiện trong đông điệp: 5, 7, 11, 13

Khi điện áp đầu vào không cân bằng: sóng hải sinh ra có bậc là bội sổ của 3 như: 3,9,12 , Dan tới cỏ thành phân thứ tự không và sẽ làm ảnh hưởng như phát nóng,

các điết, các tụ của thiết bị điện tứ trên thực tế rnức độ mật cân bằng dỏng điện tram trọng hơn so với điện áp

«Ảnh hướng lỏi dường dây

Khi mất cân bằng đảng điện: làm quá tải một pha dẫn tới giảm công suất truyền tải

trên loan bộ 3 pha

Gay quá tải đây trưng tính và thiết bị bão vệ có thế hoạt động,

13.5 Hiệu tượng chớp nháy điện áp

1.3.5.1 Định nghĩa hiện tượng chớp nháy đi

Dao động điện áp lả những biến đổi có tỉnh hệ thống của biên độ dạng sóng điện áp Whin chung, những biển đổi này nằm trong khoảng từ 0,1% dén 7% điện áp đanh định với tần số dưới 35 Hz Hiện tượng này gây ra nhấp nhảy về ánh sảng, phát ra của các đèn chiếu sảng và được gọi chung là hiện tượng rhấp nháy điện áp Tlién tượng nhập nháy điện áp có thế gây ra khó chịu cho người đang làm việc hay không, tủy thuộc rất nhiều vào biên đô dao động diễn ép cũng như tản số biến dối của điện

áp này

Dao động điện áp và nhấp nháy điện ấp lả hai thuật ngữ khác biệt vẻ mặt kỹ thuật, nhưng thường có sự nhằm lẫn khi dùng hai thuật ngữ nảy

36

Tuy nhiên, dao déng diện áp vả hiện tượng nhấp nhảy có liên quan mật thiết với nhau, Có thể coi nhấp nháy điện áp lá hệ quả của dao động điện áp với một tân sỏ thích hợp vì dao động điện áp làm cường độ chiếu sứng hay đổi (Hình 1.3.1 1) Trên thực tế, những biến dỗi diện áp với biên dộ thấp đến 0,5% có thể làm phát sinh hiện tượng nhấp nháy va gây khó chịu nếu tân sẽ biến đổi năm trong phạm vi từ 6IIz đến

Nguyên nhân của hiện tượng nhấp nháy điện áp bắt nguồn từ quả trình dao động,

điện áp Quá trình đao động điện áp có thé xảy ra đo nhiều nguyên nhân khác nhau,

ví dụ do các phụ lãi lớn có đồng điện tiêu [ưu thay đổi liên tục, nhanh chóng, Một số

Tương tự, các tải điện nhỏ như máy han, can trục và thang máy, có thê gây ra hiện tượng dao động điện áp và nhấp nhảy tủy vào khu vực của hệ thống điện mà chúng, được kết nối

13.53 Các ảnh hưởng của chớp nhảy diện áp

Hiện tượng nhấp nháy được coi là tác động lớn nhật của đao động điện áp vì nó có

thể tác động đến môi trường sản xuất bằng cách gây mệt mỗi cho người làm việc và

làm giảm mức độ tập trung trong oông việc Thêm vào đó, đao động điện áp có thể

khiến thiết bị điện và điện tử chịu tác động có hại có thể làm gián đoạn quả trình sẵn xuất với mức chỉ phi thiệt hại tương đối cao

Chỉ số đánh giá độ nhấp nháy điện áp được chia ra các cấp (ký hiệu bằng chữ P

“Perceptibility Index”: chỉ số cắm quan)

"- Chỉ số dành giả dộ nhấp nhảy túc thời Pạ:

= Chi sé đánh giá độ nhấp nháy ngdn han Psr (tinh trong khoảng thời gian 10

phuit)

"Chi sd dinh gi d6 nhap nhay dai hạn PLz (tính trong khoảng thor gian 2 gid

Các yêu tô nảy chứ tác động cửa đao động điện áp lên việc chiêu sáng và ảnh hưởng của nó dối với con người, ví dụ giả trì Psr lớn hơn 1 ứng với trường hợp nhấp nhảy điện áp gây ra sự cảm nhận khé chịu che 50% số người tham gia quan sat

38

CHUONG 2 PHAN TICH CAC TIEU CHUAN BO LUONG, DANH

GIA CHAT LUONG DIEN AP TRONG HE THONG DIEN

2.1 Mục đích sử dụng của các tiêu chuẩn đo lường, đảnh giá chất lượng điện

ap

Mục tiêu của luận văn là xây dựng khối đo lường chất lượng điện ap đựa

theo các tiêu chuẩn được sứ dụng 14 EN50160 va IEC 61000-4-30

Tiêu chudn IEC 61000-4-30 số được áp dụng trong việc xây dựng các khâu

của khối đo lường điện áp Kết quả thu thập được của khối đo lường này sẽ được

đánh giá dựa trên tiêu chuẩn T7NSO160 đề chỉ báo cho khách hàng hoặc công ty điện lực biết về ngưỡng CLĐN hiện đang được cũng cấp Các thiết bị giam sát CLĐN

phải thu thập lượng đữ li

kém về mặt dầu tư Các giá trị qui định theo tiêu chuân EN50160 cũng là cơ sở để tỉnh toán lựa chọn các ngưỡng bắt dau giám sát và bắt dầu ghi số liệu cho thiết bị do

rãi lớn, do đó riêu lưu trữ đữ liệu liên tục có thể gây Lồn

lường dai han, do đó thiết bị có thể vẫn giám sát nhưng chỉ bắt đầu ghỉ đữ liện cần

thiết khi vượt quá giới hạn cho phép, do đó có thể giứp hạn chế bớt đưng lượng dữ liệu can lưu trữ

11ai tiêu chuẩn nay qui định về rất nhiều tham số liên quan tới chất lượng, điện áp tuy nhiên trong phạm vi của hiận văn thì khối đo hường điện áp được xây đựng tập trung vào đo các tham số nhu giá trị hiệu dụng, tân số, mức độ sụt áp ngắn bạn (vollage sag), mức độ mắt cân bằng điện áp và súng hài điện áp Do đó chỉ những phan liên quan dén các thông số trên của hai tiểu chuẩn sẽ dược giới thiệu chỉ tiết

2.2 Tiêu chuẩn IEC 61000-4-30:2008 áp dụng trong việc đo lường các hiện

tuong CLDN

2.2.1 Pham vi 4p dụng của tiền chuẩn

Tiêu chuẩn TC 61000-4-30 đưa ra các phương pháp để đo lường và phân tích các

tham số về CLĐN trong lưới điện xoay chién 50/60 Hz

39