Ngày nay, vấn đề lọc hài và bù công suất phản kháng trên hệ thống điện đã và đang được các quốc gia trên thế giới quan tâm, trong đó có Việt Nam. Nguyên nhân là các tải tạo ra các thành phần hài trên hệ thống và tiêu thụ nhiều công suất phản kháng dẫn đến hệ số công suất thấp. Kết quả là chất lượng điện năng bị xấu đi.

Hiện nay, có nhiều thiết bị đã được nghiên cứu và ứng dụng để nâng cao chất lượng điện năng. Đầu tiên phải kể đến là sử dụng tụ bù tĩnh để nâng cao hệ số công suất. Tuy vậy, việc sử dụng tụ bù tĩnh để bù công suất phản kháng và nâng cao hệ số công suất cũng có nhiều khuyết điểm như là khả năng bù không linh hoạt, phụ thuộc tính chất của tải, dễ gây quá điện áp và đặc biệt là nó không có khả năng cải thiện độ méo dạng (không có khả năng lọc hài). Từ đó mạch lọc thụ động ra đời (Passive Power Filter - PPF). PPF có khả năng lọc hài và bù công suất phản kháng với một cấu trúc đơn giản nhưng lại có khuyết điểm là không thích hợp với hệ thống có tải thay đổi liên tục. Để khắc phục các nhược điểm trên, nhóm nghiên cứu của TS. Châu Minh Thuyên tại Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình bù tích cực ba pha công suất 5kW để lọc hài cho tải phi tuyến” trong thời gian từ năm 2019 đến năm 2020. Đề tài hướng đến thực hiện mục tiêu nâng hệ số công suất cosφ lên trên 0,9; độ méo dạng hài tổng (THD) của dòng nguồn sau bù nhỏ hơn 5%.

Đề tài đã nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thành công một mô hình bù tích cực ba pha công suất 5kW để lọc hài cho tải phi tuyến. Các công việc đã thực hiện của đề tài bao gồm: 

- Tổng quan về mô hình bù tích cực ba pha để lọc hài cho tải phi tuyến trên thế giới và Việt Nam.  Nghiên cứu, thiết kế mô hình bù tích cực ba pha để lọc hài cho tải phi tuyến.

- Chế tạo mô hình bù tích cực ba pha công suất 5kW để lọc hài cho tải phi tuyến và áp dụng thử nghiệm tại một đơn vị cụ thể, đánh giá hiệu quả kinh tế xã hội của mô hình. Xây dựng tài liệu hướng dẫn sử dụng và các bài tập thực hành phục vụ công tác đào tạo.

- Mô hình chế tạo đã cho kết quả rất tốt trong lọc hài và nâng cao hệ số công suất. Cụ thể: Độ méo dạng hài tổng của dòng nguồn sau khi bù được giảm xuống còn 3,5% từ 23,7%; và dệ số công suất sau bù tăng lên đến 0,95 từ 0,9.

Chất lượng của mô hình được công ty cổ phần giám định và khử trùng FCC cấp giấy chứng nhận kết quả giám định. Ngoài ra, mô hình còn được áp dụng thử nghiệm tại công ty trách nhiệm hữu hạn kỹ thuật động lực servo và đã được công ty cấp giấy xác nhận kết quả như sau: Độ méo dạng hài tổng của dòng nguồn sau khi bù được giảm xuống còn 3,4% từ 24,86%; hệ số công suất sau bù tăng lên đến 0,97 từ 0,74. Như vậy, mô hình bù tích cực ba pha chế tạo đã có hiệu quả rất tốt trong lọc hài khử nhiễu và nâng cao hệ số công suất. Mô hình góp phần cải thiện chất lượng điện năng trong hệ thống điện.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17932/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)