[FONT=Times New Roman]LỜI NÓI ĐẦU.

Với sự Phát triển không ngừng của đất nƣớc. Điện năng cung cấp cho phụ tải

không chỉ phải đảm bảo yêu cầu về số lƣợng mà chất lƣợng điện năng cũng phải

đƣợc đảm bảo. Trong điều kiện vận hành, truyền tải điện năng, do trên lƣới có nhiều

phần tử phi tuyến dẫn tới làm xuất hiện các thành phần sóng điều hòa bậc cao. Các

thành phần sóng điều hòa bậc cao này gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng nhƣ làm

tăng tổn hao, làm giảm hệ số công suất, ảnh hƣởng tới các thiết bị tiêu dùng điện,

làm giảm chất lƣợng điện năng... Do đó các thành phần dòng điều hòa bậc cao trên

lƣới phải đảm bảo một số tiêu chuẩn giới hạn các thành phần điều hòa bậc cao. Hiện

nay, ở nƣớc ta chƣa có một tiêu chuẩn nào đối với thành phần điều hòa bậc cao cho

phép trên lƣới nhƣng trên thế giới đã có nhiều tiêu chuẩn về sóng điều hòa bậc cao

trên lƣới nhƣ tiêu chuẩn IEEE std 519, tiêu chuẩn IEC 1000-3-4...việc tuân theo

các tiêu chuẩn này là bắt buộc để đảm bảo chất lƣợng điện năng.

Giải pháp để hạn chế sóng điều hòa bậc cao trên lƣới có nhiều giải pháp khác

nhau, một trong số đó là sử dụng bộ lọc tích cực. Bộ lọc tích cực dựa trên thiết bị

Điện tử công suất và điều khiển để thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Vì vậy,

sau 2 năm học tập và nghiên cứu tôi đã lựa chọn đề tài là “Nghiên cứu bộ lọc và bù

công suất phản kháng dùng thiết bị Điện tử công suất”.

Nội dung luận văn đi vào Xây dựng cấu trúc lực và thuật điều khiển để lọc

sóng điều hòa bậc cao và nâng cao hệ số công suất cho nguồn bể mạ. Để thực hiện,

nội dung luận văn cần giải quyết các yêu cầu sau:

- Nghiên cứu tải bể mạ, đánh giá các thành phần dòng điện bậc cao sinh bởi bể

mạ lên lƣới.

- Nghiên cứu lý thuyết bộ lọc từ đó Xây dựng cấu trúc và thuật điều khiển cho bộ

lọc tích cực.

- Đánh giá chất lƣợng dòng điện trên lƣới sau khi sử dụng bộ lọc. Chất lƣợng

dòng sau khi lọc phải đảm bảo nằm trong tiêu chuẩn cho phép.

Các yêu cầu đó sẽ đƣợc làm rõ và giải quyết trong luận văn. Các vấn đề đƣợc

trình bày trong bốn chƣơng:

Chƣơng 1: Tổng quan về sóng điều hòa và bù công suất phản kháng

Chƣơng 2: Các bộ lọc sóng điều hòa và bù công suất phản kháng

Chƣơng 3: Thiết kế bộ lọc tích cực và bù công suất phản kháng dùng chỉnh

lƣu PWM.

Chƣơng 4: Thiết kế bộ lọc tích cực và bù công suất phản kháng cho tải bể mạ

nhôm 5000A, 24V

Trong quá trình thực hiện luận văn, đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình của thầy giáo

PGS.TS. Bùi Quốc Khánh cùng với sự cố gắng của bản thân, nay đã hoàn thành.

Tuy nhiên bản bản luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả kính mong

nhận đƣợc sự góp ý và nhận xét của các thầy cô giáo và các bạn để đƣợc hoàn thiện

hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm nghiên cứu & triển khai Công nghệ

cao, trƣờng Đại học Bách khoa Hà nội, Khoa Sau đại học, Trƣờng Đại học Kỹ thuật

công nghiệp Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Tôi xin bày tỏ sự biết ơn chân thành của mình tới thầy giáo PGS.TS. Bùi

Quốc Khánh đã tận tình hƣớng dẫn và tạo điều kiện để tôi hoàn thành bản luận văn

này.

MỤC LỤC

Lời cam đoan............................................. .................................................. ..............1

Mục lục............................................. .................................................. ......................2

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt............................................. ......3

Danh mục các bảng............................................ .................................................. .....4

Danh mục các hình vẽ, đồ thị............................................. ......................................5

Lời nói đầu............................................ .................................................. .........10

Chương 1. Tổng quan về sóng điều hòa và bù công suất phản kháng...............12

1.1. Đặt vấn đề............................................. ..........................12

1.2. Tổng quan về sóng điều hòa.............................................. ......12

1.3. Tổng quan về công suất phản kháng.........................................24

1.4. Kết luận............................................ ..............................27

Chương 2. Các bộ lọc sóng điều hòa và bù công suất phản kháng.....................28

2.1. Các bộ lọc sóng điều hòa.............................................. ........28

2.2. Các phƣơng pháp bù công suất phản kháng ................................40

2.3. Kết luận............................................ ..............................47

Chương 3. Thiết kế bộ lọc tích cực và bù công suất phản kháng dùng chỉnh lưu

PWM............................................... ............................................48

3.1. Khái quát chung về chỉnh lƣu PWM..........................................48

3.2. Ứng dụng chỉnh lƣu PWM để làm bộ lọc tích cực........................51

3.3. Cấu trúc mạch lọc sóng điều hòa và bù công suất phản kháng dùng chỉnh

lƣu PWM............................................... ........................................59

3.4. Kết luận............................................ ...............................63

Chương 4.Thiết kế bộ lọc tích cực và bù CSPK cho tải bể mạ nhôm 5000A,24V.64

4.1. Đặt vấn đề............................................. ............................64

4.2. Phân tích ảnh hƣởng của tải bể mạ lên lƣới điện............................66

4.3. Thiết kế bộ lọc cho nguồn bể mạ.............................................. 77

4.4. Khảo sát mạch lọc với nguồn bể mạ..........................................85

4.5. Kết luận chung............................................. ....................96