Sóng hài - Những điều cần biết về sóng hài

Trong những năm gần đây, các thiết bị điện tử (như bộ điều chỉnh tốc độ động cơ, các bộ chỉnh lưu điều khiển, máy vi tính, ...) đã gây ra nhiều vấn đề liên quan đến sóng sóng trong hệ thống điện. Vậy sóng hài là gì? Sóng hài là dòng điện không mong muốn có tần số là bội số của tần số cơ bản (ở Việt Nam tần số cơ bản là 50Hz) do các phụ tải phi tuyến phát ra (phụ tải phi tuyến là các phụ tải phát ra dạng sóng không phải hình sin) gây nhiễu vào hệ thống điện, ví dụ sóng hài có tần số là 150Hz là sóng hài bậc 3. Đối với hệ thống truyền tải điện thì nguyên nhân gây sóng hài chủ yếu do là cảm kháng từ hóa phi tuyến của máy biến áp, thiết bị hồ quang như: các lò điện hồ quang, các máy hàn, các cuộn kháng điện trong các thiết bị hoạt động trên cơ sở cảm ứng điện từ.

Nguyên nhân gây ra sóng hài:
Nếu các pha vận hành không cân bằng với nhau như điện áp hệ thống không cân bằng, tổng trở hệ thống hay tải không cân bằng thì sóng hài có thể xảy ra trong ba pha. Ngoài ra các tụ bù trong lưới điện thường kết hợp với cảm kháng của lưới tạo ra mạch cộng hưởng làm khuếch đại các dòng hài có tần số lân cận với tần số cộng hưởng tồn tại trong lưới. Sau đây là một sống nguồn gây ra sóng hài:
Do ở tải phi tuyến tổng trở của nó thay đổi, dòng mà nó hấp thu sẽ không phải là hình sin mặc dù điện áp đặt vào có hình sin và từ đó có thể tạo nên nguồn sóng hài cho hệ thống. Các tải phi tuyến thường gặp như:
      - Các bộ chỉnh lưu.
      - Thiết bị văn phòng và dân dụng như: UPS, máy tính, máy photocopy, đèn huỳnh quang...
      - Bộ điều chỉnh tốc độ động cơ (thường là biến tần)
      - Các biến Tần
      - Thiết bị thuộc lĩnh vực điện công nghệ: máy hàn, lò hồ quang...
Tác hại của sóng hài:
Sóng hài có thể làm cho cáp bị quá nhiệt, phá hỏng cách điện. Động cơ cũng có thể bị quá nhiệt hoặc gây tiếng ồn và sự dao động của momen xoắn trên rotor dẫn tới sự cộng hưởng cơ khí và gây rung. Tụ điện quá nhiệt và trong phần lớn các trường hợp có thể dẫn tới phá huỷ chất điện môi (nổ tụ). Các thiết bị hiển thị sử dụng điện và đèn chiếu sáng có thể bị chập chờn, các thiết bị bảo vệ có thể ngắt điện, máy tính lỗi (data network) và thiết bị đo cho kết quả sai.