Trong hệ thống điện công nghiệp hiện đại, sóng hài bậc cao không còn là khái niệm xa lạ, đặc biệt ở các nhà máy có nhiều thiết bị điện tử công suất. Dù không gây ra sự cố ngay tức thời, nhưng sóng hài bậc cao lại âm thầm làm giảm hiệu suất, gây tổn thất năng lượng và rút ngắn tuổi thọ thiết bị.

Bài viết này, Atelec sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm, nguyên nhân, tác hại cũng như giải pháp xử lý hiệu quả sóng hài bậc cao.

1. Sóng hài bậc cao là gì?

Sóng hài bậc cao là những sóng điện có tần số là bội số của tần số cơ bản (50 Hz), thường là bậc 5, 7, 11, 13… trở lên. Chúng sinh ra do thiết bị điện tử không tuyến tính – tức không tiêu thụ dòng điện theo dạng hình sin chuẩn. Trong môi trường công nghiệp, sự xuất hiện của sóng hài bậc cao ngày càng nhiều và nghiêm trọng.

• Sóng hài bậc cao thường bắt đầu từ bậc 5 trở lên: bậc 5 (250 Hz), bậc 7 (350 Hz), bậc 11 (550 Hz), v.v.
• Phát sinh do thiết bị biến tần, UPS, bộ chỉnh lưu, nguồn xung, khởi động mềm, hệ thống LED.
• Khác với sóng cơ bản, sóng hài bậc cao có thể di chuyển ngược hoặc cưỡi sóng về phía lưới điện, làm nhiễu toàn hệ thống.

2. Thiết bị nào sinh ra sóng hài bậc cao?

Việc xác định đúng thiết bị tạo sóng hài bậc cao là bước quan trọng để xử lý hiệu quả. Những thiết bị này thường có nguyên lý điều khiển dòng điện bằng cách “cắt xung” hoặc chuyển đổi AC–DC.

• Biến tần (Inverter) – đặc biệt là loại giá rẻ không tích hợp bộ lọc.
• Bộ lưu điện (UPS) – thường là dạng chỉnh lưu 6-pulse hoặc 12-pulse.
• Bộ nguồn switching, thiết bị nguồn xung trong hệ thống điều khiển.
• Máy hàn điện tử, lò cảm ứng.
• Hệ thống chiếu sáng LED công suất lớn, nếu không có mạch lọc tốt.

3. Tác hại của sóng hài bậc cao

Sóng hài bậc cao tuy không nhìn thấy trực tiếp bằng mắt thường, nhưng lại gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu cực trong vận hành. Những ảnh hưởng này thường mang tính cộng dồn và khó phát hiện nếu không có thiết bị đo chuyên dụng.

• Làm tăng tổn thất công suất do dòng điện bị méo dạng.
• Gây nóng cáp, máy biến áp, thiết bị đóng cắt do dòng hài chảy trong dây dẫn.
• Khiến tụ bù bị quá tải, giảm tuổi thọ, hoặc cộng hưởng gây nổ tụ.
• Gây hiện tượng nhấp nháy đèn, sai lệch tín hiệu điều khiển, báo lỗi thiết bị.
• Làm sai kết quả đo điện năng, dẫn đến thanh toán hóa đơn điện không chính xác.

4. Cách đo và phát hiện sóng hài bậc cao

Không thể xác định sóng hài bậc cao bằng mắt thường hay đồng hồ vạn năng. Cần dùng thiết bị đo chuyên dụng để biết chính xác mức độ méo dạng dòng điện và xác định tần số từng bậc sóng hài.

• Dùng máy phân tích chất lượng điện năng (Power Quality Analyzer) có khả năng đo tới bậc 50.
• Đo THDi (Total Harmonic Distortion of Current) – chỉ số thể hiện tổng méo dòng.
• Kiểm tra dòng điện và điện áp tại tủ MSB, đầu biến tần, tụ bù, đặc biệt ở các nhánh có tải phi tuyến.
• Ghi nhận phổ tần số để phân tích biểu đồ bậc hài, xác định cụ thể bậc nào đang vượt ngưỡng.

5. Giải pháp xử lý sóng hài bậc cao

Tùy theo mức độ và nguyên nhân, kỹ sư điện có thể lựa chọn các giải pháp phù hợp để khử hoặc làm giảm sóng hài bậc cao.

• Sử dụng bộ lọc sóng hài thụ động (Passive Filter) có cuộn kháng và tụ được thiết kế cộng hưởng triệt tiêu bậc cụ thể.
• Lắp đặt bộ lọc sóng hài chủ động (Active Filter – AHF) – theo dõi thời gian thực và triệt tiêu bậc hài theo nhu cầu tức thời.
• Chọn thiết bị công nghiệp có tích hợp bộ lọc đầu vào (low THDi inverter, UPS 12-pulse, v.v.)
• Bố trí tủ lọc tại điểm gần nguồn gây nhiễu (biến tần, khởi động mềm…).
• Lập kế hoạch đo kiểm định kỳ để phát hiện sớm và đánh giá hiệu quả các giải pháp lọc.

Sóng hài bậc cao là vấn đề nghiêm trọng trong hệ thống điện hiện đại, nhất là tại các nhà máy sử dụng nhiều biến tần, UPS và thiết bị điều khiển điện tử. Nếu không được kiểm soát kịp thời, sóng hài sẽ âm thầm gây hao phí, hư hỏng và giảm hiệu suất toàn hệ thống. Việc nhận diện, đo kiểm và áp dụng giải pháp lọc phù hợp là bước đi cần thiết và nên được thực hiện sớm, tránh để phát sinh thiệt hại lớn hơn về sau.

ATELEC là doanh nghiệp uy tín lâu năm, chuyên nhập khẩu và phân phối những thiết bị điện công nghiệp chính hãng, đem đến cho quý khách những giải pháp hữu ích cùng với trải nghiệm dịch vụ tuyệt vời.

Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để đem về cho doanh nghiệp của bạn giải pháp lọc sóng hài tốt nhất!

Hotline/Zalo: 0962.992.643 

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

ATELEC sẵn sàng phục vụ bạn!