Sóng hài là gì? Tìm hiểu ngay cách làm giảm sóng hài hiệu quả

Sóng hài là gì? Đối với lĩnh vực tiêu thụ điện, sóng hài là “khắc tinh” khi chúng gây ra nhiều phiền toái cho người sử dụng. Đặc biệt, các hậu quả mà chúng mang lại là vô số. Vậy làm thế nào để giảm thiểu các tác hại do sóng hài gây ra?

Sóng hài là gì?

Dòng điện không mong muốn khiến đường dây bị quá tải chính là sóng hài. Chúng gây ra những hiện tượng không mong muốn cho người sử dụng. Chẳng hạn làm tăng nhiệt độ toàn hệ thống. Trường hợp khách hàng không kiểm soát có thể khiến quả tải dòng điện và làm tăng công suất sử dụng.

Đi cùng với sóng hài là thuật ngữ dòng điện hài. Chúng có tần số là bội số của tần số cơ bản. Chẳng hạn, dòng 250Hz trên tần số 50Hz chính là sóng hài bậc 5. Các thiết bị trên lưới thường không sử dụng được tần số này. Do đó, chúng gây ra những chuyển hóa năng lượng không cần thiết và làm tiêu hao điện.

Dao động trên tần số công nghiệp cơ bản là đặc trưng của sóng hài. Trong nguồn xoay chiều, sóng hài là thành phần sin của 1 chu kỳ sóng có tần số bằng số nguyên lần tần số cơ bản.

Tại sao xảy ra sóng hài

Nguyên nhân chính đến từ phụ tải dạng phi tuyến trong hệ thống điện. Lúc này, điện áp đầu vào của tải phi tuyến là dạng hình sin nhưng dòng điện lại có dạng không sin.

Thường chúng ta chỉ cần quan tâm đến biên độ của sóng hài. Phần lớn các thiết bị sinh ra có dạng sóng đồng nhất nên thực tế việc quan tâm tới sóng hài bậc lẻ sẽ mang nhiều ý nghĩa hơn. 

Nguồn xuất phát sóng hài

Một số thiết bị, bộ phận điện chính là lý do trực tiếp gây nhiễu và tạo nên hiện tượng sóng hài:

• Các thiết bị tải công nghiệp: Ví dụ như lò hồ quang, máy hàn, bộ khởi động điện tử.. 
• Các tải dân dụng như đèn phóng điện, lò vi sóng hay máy tính…

Tác hại của sóng hài là gì?

Sóng hài làm tăng lượng điện tiêu thụ nên chúng là co máy biến áp. Khiến chúng có thể bị quá tải và phát cháy. Bên cạnh đó, lượng nhiệt tiêu hai thường nhiều hơn rất nhiều.

Một số hệ quả nghiêm trọng gây ra bởi sóng hài có thể kể đến như:

• Khiến phát chát dân dẫn điện và tạo ra tổn hại nghiêm trọng cho toàn bộ hệ thống. Chúng làm hỏng cầu dao, hỏng tụ điện mà không phát hiện ra lý do.
• Sóng hài có thể làm nhiễu loạn hệ thống truyền thông. Hiện tượng cộng hưởng có thể khiến tần số sóng hài tăng lên rất nhiều lần. Các thiết bị sẽ không thể hoạt động với tần số như vậy. Điều này là gây quá tải cho tụ và máy biến áp. Chúng hoàn toàn có thể gây ra hiện tượng cháy nổ máy biến áp và tụ điện.
• Các thiết bị có hệ thống điện sử dụng ở giàn khoan, tàu biển hay máy phát điện thường có dự phòng cao. Đặc biệt với tính cảm kháng của máy cao hơn máy thông thường. Sóng hài có thể khiến mạch khuếch đại gấp 3 hay 4 lần. Từ đó tạo ra những nghiêm trọng cho toàn thẻ thiết bị. Chúng có thể làm cháy máy và các hệ thống điện lưới liên quan.

Phương pháp làm giảm sóng hài hiệu quả

Dưới đây là 3 cách cơ bản nhất để thực hiện hoạt động làm giảm sóng hài. 

Dùng biến tần

• Cơ chế áp dụng: Dựa trên việc hạ thấp sóng hài nhờ việc kết hợp với biến tần. Chúng có thể làm giảm sóng hài mà không cần sử dụng biến áp đa xung hoặc các bộ lọc ngoài.
• Lúc này, sóng hài được giảm tạo ra các thành phần hài bậc thấp ở đầu vào.
• Ưu điểm của phương pháp này ở chi phí thấp và khá dễ thực hiện. Tuy nhiên, chúng thường không triệt để, đặc biệt ở các tình trạng nghiêm trọng.

Dùng cuộn kháng lọc hài

• Đây là phương pháp được nhiều người tin dùng và sử dụng nhất. Chúng có thể nâng cao chất lượng điện đồng thời xử lý các trường hợp nguy hiểm cao. 
• Các hệ thống nhiễu nặng đều có thể dùng cuộn kháng lọc hài để đảm bảo hiệu quả thực hiện.

Dùng bộ lọc

• Các biến tần được gắn song song với nhau trên một hệ thống lưới điện. Bạn có thể dùng bộ lọc để bù sóng hài điện áp, công suất và sóng hài dòng điện.
• Bộ lọc sóng hài được chia làm hai loại là bộ lọc có thứ tự 0 và bộ lọc tích cực. Với bộ lọc có thứ tự 0 chúng là giảm hoặc triệt tiêu sóng hài tương thích với máy biến áp quấn vòng dây. Trong khi đó bộ lọc tích cực sẽ làm giảm thiểu sóng hài bằng việc tạo ra các sóng hài đối nghịch.

Sóng hài gây ra nhiều hệ lụy khó lường trước đối với hệ thống mạch điện. Thậm chí chúng có thể gây nguy hiểm đến tính mạng con người nếu có thiết bị bị nổ. Do đó việc giảm thiểu các tác hại bằng việc loại bỏ sóng hài là điều vô cùng quan trọng.