Cách đo sóng hài trong hệ thống điện nhà máy

Đo sóng hài trong hệ thống điện nhà máy

Cách đo sóng hài trong hệ thống điện của nhà máy là điều mà nhiều người quan tâm. Bởi vì đây là bước quan trọng để đánh giá chất lượng điện năng và đưa ra giải pháp xử lý phù hợp khi nhà máy có dấu hiệu về sự tồn tại của sóng hài.

1. Sóng hài trong hệ thống điện là gì?

Sóng hài (Harmonics) là các thành phần dòng điện hoặc điện áp có tần số là bội số của tần số cơ bản 50Hz trong hệ thống điện. Chúng thường xuất hiện do tải phi tuyến như biến tần, UPS, bộ chỉnh lưu, lò hồ quang, hệ thống LED hoặc máy hàn. Các thành phần này làm dòng điện không còn dạng sin chuẩn, từ đó gây ra nhiều vấn đề về chất lượng điện năng.

Một chỉ số quan trọng khi đánh giá sóng hài là THDi (Total Harmonic Distortion – Current), thể hiện tỷ lệ tổng sóng hài dòng điện so với dòng cơ bản.

Biểu đồ sóng hài
Biểu đồ sóng hài

2. Vì sao cần đo sóng hài trong nhà máy?

Trước khi tìm hiểu cách đo sóng hài, cần hiểu rõ mục đích của việc đo.

Trong thực tế vận hành hệ thống điện công nghiệp, đo sóng hài giúp:

1. Đánh giá chất lượng điện năng

Xác định mức độ biến dạng dòng điện và điện áp trong hệ thống.

2. Kiểm tra nguy cơ hư hỏng thiết bị

Sóng hài cao có thể gây:

  • Quá nhiệt cáp và máy biến áp

 

  • Cháy tụ bù

 

  • Lỗi PLC, relay hoặc SCADA

 

  • Nhảy CB không rõ nguyên nhân

3. Phục vụ thiết kế giải pháp lọc sóng hài

Kết quả đo là cơ sở để lựa chọn:

Theo tiêu chuẩn IEEE 519, tổng méo hài dòng điện (THDi) tại điểm đấu nối lưới điện thường phải ≤ 5% để đảm bảo chất lượng điện năng.

Tác hại của sóng hài gây ra trong hệ thống điện nhà máy
Tác hại của sóng hài gây ra trong hệ thống điện nhà máy

3. Thiết bị dùng để đo sóng hài

Để thực hiện cách đo sóng hài chính xác, cần sử dụng thiết bị chuyên dụng phân tích chất lượng điện năng.

Các thiết bị phổ biến gồm:

1. Máy phân tích chất lượng điện năng (Power Quality Analyzer)

Đây là thiết bị chuyên dụng nhất để đo:

  • THDi (Total Harmonic Distortion – Current)

  • THDv (Total Harmonic Distortion – Voltage)

  • Biên độ từng bậc sóng hài (3,5,7,11…)

  • Công suất, điện áp, dòng điện

Ví dụ thiết bị thường dùng trong công nghiệp:

  • Fluke 435

  • Hioki PW3198

  • Chauvin Arnoux CA8336

2. Đồng hồ đo điện đa năng có chức năng harmonic

Một số đồng hồ clamp meter cao cấp cũng có thể đo:

  • THD

  • Sóng hài bậc thấp

Tuy nhiên độ chính xác thường không cao bằng máy phân tích chuyên dụng.

4. Cách đo sóng hài trong hệ thống điện nhà máy

Dưới đây là quy trình đo sóng hài chuẩn kỹ thuật thường áp dụng trong khảo sát hệ thống điện công nghiệp.

Bước 1: Xác định vị trí đo

Các vị trí đo phổ biến gồm:

  • Thanh cái tủ MSB

  • Đầu ra máy biến áp

  • Tủ MCC có nhiều biến tần

  • Tủ tụ bù

Việc chọn đúng vị trí giúp xác định nguồn phát sinh sóng hài.

Bước 2: Kết nối thiết bị đo

Tiến hành kết nối:

  • Kẹp dòng vào từng pha

  • Đấu dây đo điện áp vào hệ thống 3 pha

Cần đảm bảo:

  • Đúng thứ tự pha

  • Đúng điện áp định mức

  • Không gây ảnh hưởng vận hành hệ thống

Bước 3: Cấu hình chế độ đo

Trên máy phân tích điện năng, lựa chọn các thông số:

  • Chế độ đo harmonic

  • Chu kỳ ghi dữ liệu (5–10 phút)

  • Thời gian đo (thường 24 giờ)

Việc đo trong thời gian dài giúp phản ánh đúng trạng thái tải thực tế của nhà máy.

Bước 4: Phân tích dữ liệu đo

Sau khi hoàn tất đo, kỹ sư sẽ phân tích các thông số:

  • THDi tổng

  • THDv tổng

  • Các bậc sóng hài chính (5,7,11,13)

Đo sóng hài trong hệ thống điện nhà máy
Đo sóng hài trong hệ thống điện nhà máy

5. Một số lưu ý quan trọng khi đo sóng hài

Khi thực hiện cách đo sóng hài trong nhà máy, kỹ sư điện cần lưu ý:

  • Nên đo tại thời điểm tải cao nhất của hệ thống

  • Đo liên tục ít nhất 8–24 giờ để có dữ liệu chính xác

  • Không chỉ đo một vị trí mà nên so sánh nhiều điểm trong hệ thống

  • Sử dụng thiết bị đo đạt chuẩn IEC 61000-4-7 để đảm bảo độ chính xác.

Hiểu và thực hiện đúng cách đo sóng hài trong hệ thống điện nhà máy là bước quan trọng để đánh giá chất lượng điện năng và bảo vệ thiết bị điện.

Việc đo sóng hài giúp kỹ sư:

  • Phát hiện sớm các vấn đề về điện năng

  • Tránh sự cố cháy tụ bù, quá nhiệt thiết bị

  • Tối ưu giải pháp lọc sóng hài và vận hành hệ thống điện ổn định

Trong các nhà máy hiện đại sử dụng nhiều biến tần và thiết bị điện tử công suất, đo và phân tích sóng hài định kỳ nên được xem là một phần quan trọng của công tác bảo trì hệ thống điện.

AT Đông Dương luôn quan tâm đến những khó khăn mà các doanh nghiệp gặp phải trong việc vận hành và đảm bảo sự hoạt động ổn định của hệ thống điện công nghiệp.

Chúng tôi ở đây để giúp bạn giải quyết những vấn đề đó, nhanh chóng, an toàn, với chi phí tốt nhất.

Hãy liên hệ ngay với AT Đông Dương để đem về những thiết bị điện công nghiệp tốt nhất!

Bạn cần tư vấn thêm điều gì, hãy bấm vào ô chat bên dưới góc phải màn hình nhé!

AT Đông Dương sẵn sàng phục vụ bạn!

096 266 3333