Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Lựa chọn thông số và vị trí đặt các bộ lọc sóng hài thụ động

Chia sẻ: Sơ Dương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:111

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Lựa chọn thông số và vị trí đặt các bộ lọc sóng hài thụ động" đã giới thiệu về sóng hài trong hệ thống điện, về bộ lọc sóng hài thụ động. Nghiên cứu tính toán lựa chọn thông số cho các bộ lọc cộng hưởng đơn và vị trí lắp đặt. Tính toán kiểm nghiệm, giới thiệu phần mềm PSCAD, Matlab.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Lựa chọn thông số và vị trí đặt các bộ lọc sóng hài thụ động

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... 2 LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. 3 TÓM TẮT NỘI DUNG .............................................................................................. 4 DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ 6 DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................. 7 CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ SÓNG HÀI TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ................. 9 1.1 Khái niệm về sóng hài..................................................................................... 9 1.2 Các chỉ số đánh giá sóng hài trong hệ thống điện......................................... 10 1.3 Nguồn phát sinh sóng hài trong hệ thống điện.............................................. 13 1.4 Ảnh hƣởng của sóng hài tới các thiết bị trong hệ thống điện........................ 18 CHƢƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ BỘ LỌC SÓNG HÀI THỤ ĐỘNG ........................ 22 2.1 Tổng quan về bộ lọc sóng hài thụ động ........................................................ 22 2.2 Phân tích về bộ lọc cộng hƣởng đơn............................................................. 26 2.2.1 Đặc tính tổng trở của bộ lọc cộng hƣởng đơn ....................................... 26 2.2.2 Phân tích về hệ số chất lƣợng Q cho bộ lọc cộng hƣởng đơn............ 2827 2.2.3 Phân tích về tần số cộng hƣởng cho bộ lọc cộng hƣởng đơn ................ 29 a. Lý do không nên chọn tần số cộng hƣởng bằng tần số sóng hài ........... 29 b. Các yếu tố gây ra hiện tƣợng dịch chuyển tần số cộng hƣởng .............. 31 2.3 Hƣớng nghiên cứu của luận văn.................................................................... 32 CHƢƠNG 3 NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THÔNG SỐ CHO CÁC BỘ LỌC CỘNG HƢỞNG ĐƠN VÀ VỊ TRÍ LẮP ĐẶT ..................................... 3433 3.1 Xây dựng vấn đề nghiên cứu.....................................................................3433 3.2 Qui trình thiết kế một nhánh bộ lọc theo ràng buộc bù công suất phản kháng4038 3.3 Nghiên cứu bBài toán phân bổ công suất phản kháng tối ƣu cho các nhánh bộ lọc trong một nhóm bộ lọc ......................................................................................... 4542 3.3.1 Đặt vấn đề .......................................................................................... 4642 3.3.2 Xác định chi phí cho các bộ tụ và kháng trong một nhánh bộ lọc..... 4743 3.3.3 Xây dựng hàm mục tiêu và các ràng buộc......................................... 5147 0
3.3.4 Phƣơng pháp giải bài toán tối ƣu....................................................... 5349 3.4 Nghiên cứu các ràng buộc khi lựa chọn vị trí đặt các nhóm bộ lọc.......... 5450 CHƢƠNG 4 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN............................ 5852 4.1 Giới thiệu phần mềm PSCAD và mô hình nghiên cứu. ................................. 5852 4.1.1 Tính năng chung của PSCAD. ................................................................ 5852 4.1.2 Mô hình, thông số đầu vào phục vụ tính toán. ........................................ 6054 4.2 Giới thiệu phần mềm Matlab và công cụ tính toán tối ƣu sẵn có. ......... 70595960 4.2.1 Giới thiệu phần mềm Matlab. ......................................................... 70595960 4.2.2 Công cụ tính toán tối ƣu sẵn có trong Matlab................................. 73626263 4.2.3 Kết quả tính toán dựa trên Matlab và nhận xét. ...................................... 7363 KẾT LUẬN: ................................................................................................ . 67676768 CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TRONG TƢƠNG LAI 70696969 5.1 Kết luận ............................................................................................. 70696969 5.2 Hƣớng nghiên cứu trong tƣơng lai.................................................... 71707070 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 73717171 PHỤ LỤC .....................................................................................................75727272 1
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao Formatted: Indent: First line: 0.5" chép của ai. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. N ội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin đƣợc đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí, bài báo và các trang web theo danh mục tài liệu tham khảo của luận văn. Tác giả Hà Đức Nhẹn 2
LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn sự hƣớng dẫn nhiệt tình của TS. Nguyễn Xuân Tùng, giảng viên Bộ môn H ệ thống điện, Viện Điện, Trƣờng đại học Bách khoa Hà Nội đã hƣớng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin gử i lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô đã tham gia giảng dạ y trong khóa học, các thầy cô tại Vi ện Điện, đã tạo mọi điều kiện thuận lợ i giúp tôi hoàn thành khóa học này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ hành chính c ủa Viện Điện và Viện Đào tạo Sau đại học đã giúp đỡ chúng tôi trong quá trình học tập tại trƣờng. Lời cuối cùng, tôi chân thành cảm ơn sự động viên c ủa gia đình, bạn bè, những ngƣời đã tạo điều kiện rất nhiều cho tôi trong su ốt chặng đƣờng học tập đã qua. Hà Đức Nhẹn 3
TÓM TẮT NỘI DUNG Một trong những vấn đề về chất lƣợng điện năng phổ biến trong hệ thống điện là sóng hài. Sóng hài đƣợc sinh ra và lan truyền trong hệ thống do việc sử dụng các tải phi tuyến, các thiết bị điện tử công suất, các lò hồ quang hoặc lò cảm ứng… Sóng hài trong hệ thống điện có thể gây nhiều vấn đề đối với các thiết bị có lõi từ nhƣ gây phát nóng quá mức, gây rung động đối với các thiết bị quay, làm quá tải dây trung tính và nhiều vấn đề khác cho các thiết bị điều khiển. Giải pháp loại trừ sóng hài trong hệ thống điện có thể chia ra ba nhánh chính: sử dụng bộ lọc thụ động; sử dung bộ lọc tích cực và bộ lọc lai ghép giữa hai dạng này. Bộ lọc sóng hài thụ động đƣợc lựa chọn là đối tƣợng tính toán nghiên cứu trong luận văn này do có chi phí đầu tƣ bảo dƣỡng thấp, phù hợp với công nghiệp. Trong luận văn này sẽ tìm hiểu qui trình tính toán thiết kế bộ lọc thụ động và áp dụng nghiên cứu lựa chọn vị trí đặt tối ƣu cho các bộ lọc thụ động này trong lƣới điện…Mô hình áp dụng trong luận văn là lƣới điện phân phối của Công ty TNHH Điện Stanley Việt Nam (lƣới điện cấp cho nhà máy II). Do quá trình toán toán khá phức tạp với nhiều số liệu nên trong luận văn đã sử dụng phần mềm MATLAB để Formatted: Font: Not Italic hỗ trợ tính toán. Về mặt cấu trúc luận văn đƣợc chia ra thành 54 chƣơng  Chương 1: G iới thiệu chung về sóng hài trong hệ thống điện . Các nguyên nhân gây ra sóng hài và ảnh hƣởng của sóng hài tới hệ thống và các thiết bị. Các tiêu chuẩn qui định về mức độ méo sóng hài cho phép.  Chương 2: Giới thiệu về bộ lọc sóng hài thụ động. Phân tích cấu trúc, ƣu nhƣợc điểm của giải pháp lọc sóng hài sử dụng thiết bị lọc thụ động. Đồng thời đặt vấn đề nghiên cứu chuyên sâu của luận văn  Chương 3: Xây dựng qui trình tính toán thiết kế, kiểm tra các thông số của một bộ lọc thụ động. Xây dựng các ràng buộc khi sử dụng nhiều bộ lọc thụ động cùng nhau và có nhiều vị trí có thể lựa chọn để đặt các bộ lọc này. 4
 Chương 4: Áp dụng tính toán với mô hình lƣới điện phân phối của nhà máy II Công ty TNHH Stanley Việt Nam và đánh giá các kết quả đạt đƣợc.  Chương 5: Kết luận và đề xuất các hƣớng nghiên cứu trong tƣơng lai. 5
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.2.1 Tiêu chuẩn điện áp theo Thông tƣ 12 và 32 ...........................................11 Bảng 1.2.2 Giới hạn tổng độ méo nhu cầu dòng điện của hệ thống điện phân phối có điện áp từ 120V đến 69kV ........................................................................................12 Bảng 1.2.3 Tổng méo dạng nhu cầu dòng điện của hệ thống điện truyền tải 69kV đến 161kV .................................................................................................................12 Bảng 1.2.4 Tổng méo dạng nhu cầu dòng điện của hệ thống điện truyền tải và nguồn phân tán ..........................................................................................................13 Bảng 1.3.1 Dạng sóng dòng điện, phổ tần và tổng độ méo sóng hài của một số tải phi tuyến khác ...........................................................................................................18 Bảng 4.1.1 Dòng điện cơ bản và dòng điện hài tại các vị trí đặt bộ lọc (tính theo Ampe)………………………………………………………………………………57 Bảng 4.1.2 CSPK yêu cầu tại các vị trí lắp đặt bộ lọc…………………………......578 6
DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1.1 Phân tích Fourer của một sóng bị méo dạng .............................................9 Hình 1.1.2 Sóng méo dạng và phân tích Furier tƣơng ứng .......................................10 Hình 1.3.1 Sóng hài sinh ra do hiện tƣợng bão hòa mạch từ máy biến áp ...............14 Hình 1.3.2 Dạng sóng và phổ dòng pha A khi máy biến áp hoạt động trong điều kiện quá áp 10% điện áp định mức ...........................................................................14 Hình 1.3.3 Dòng điện của máy lạnh với THD=6,3% ...............................................14 Hình 1.3.4 Dòng điện của điều hòa với THD=10,5%...............................................15 Hình 1.3.5 Dạng sóng điện áp & dòng pha A của bộ chỉnh lƣu ...............................15 Hình 1.3.6 Nguồn chuyển mạch một pha và dạng sóng dòng điện ..........................16 Hình 1.3.7 Sóng dòng điện và phổ tần của đèn huỳnh quang ...................................17 Hình 2.1.1 Cấu hình của các loại bộ lọc thụ động phổ biến .....................................22 Hình 2.1.2 Mô hình hệ thống điện có tải phi tuyến ..................................................23 Hình 2.1.3 Sơ đồ tƣơng đƣơng của mô hình hệ thống có tải phi tuyến ....................24 Hình 2.1.4 Đặc tính tổng trở và độ rộng băng thông của bộ lọc cộng hƣởng đơn....25 Hình 2.2.1 Đặc tính tổng trở theo tần số của bộ lọc cộng hƣởng đơn ......................27 Hình 2.2.2 Bộ lọc cộng hƣởng đơn và đặc tính tổng trở theo tần số ........................28 Hình 2.2.3 Đặc tính tổng trở của bộ lọc với các hệ số chất lƣợng khác nhau ..........29 Hình 2.2.4 Sơ đồ nối bộ lọc trong hệ thống điện có tải phi tuyến ............................30 Hình 2.2.5 Các tần số cộng hƣởng có thể xuất hiện khi có bộ lọc trong hệ thống ...31 Hình 3.1.1 Mô tả nhánh & nhóm bộ lọc ...............................................................3534 Hình 3.1.2 Minh họa phân bổ công suất phản kháng cho các nhánh bộ lọc .........3635 Hình 3.1.3 Vị trí có thể đặt các bộ lọc ..................................................................3836 Hình 3.1.4 Vấn đề nghiên cứu của luận văn .........................................................4037 Hình 3.2.1 Sơ đồ khối quá trình tính toán bộ lọc cộng hƣởng đơn.......................4541 Hình 3.4.1 Các vị trí lắp đặt các bộ lọc sóng hài ..................................................5650 Hình 4.1.1 Giao diện làm việc của PSCAD………………………………………..52 Hình 4.1.2 Thƣ viện các linh kiện của PSCAD……………………………………54 7
Hình 4.1.3 Sơ đồ một sợi lƣới điện của nhà máy II công ty TNHH Điện Stanley Việt Nam……………………………………………………………...……………55 Hình 4.1.4 Sơ đồ lƣới điện nhà máy II công ty TNHH Điện Stanley Việt Nam mô phỏng trên phần mềm PSCAD………………………………………………….….56 Hình 4.2.1 Giao diện chính của MATLAB………………………………….……..612 Hình 4.2.2 Giao diện chính của cửa sổ soạn th ảo các lệnh………………………...62 Hình 4.2.3 Sơ đồ một sợi lƣới điện sau khi lắp đặt bộ lọc tại vị trí thứ cấp máy biến Formatted: Font: Not Bold Formatted: Left áp…………………………………………………………………...………………68 Formatted: Font: Not Italic Formatted: Font: Not Italic 8
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ SÓNG HÀI TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Khái niệm về sóng hài Sóng hài là các dạng nhiễu không mong muốn xuất hiện dƣới dạng các dòng điện hay điện áp có tần số bằng số nguyên lần tần số của nguồn cung cấp (thƣờng đƣợc gọi là tần số sóng cơ bản). Các dòng điện, điện áp bị méo có thể đƣợc phân tích thành tổng của sóng có tần số cơ bản và các thành phần sóng hài. Các thành phần sóng hài này do các tải phi tuyến sinh ra. Công cụ toán học để phân tích mức độ méo của dạng sóng dòng điện có chu kỳ là phân tích Fourier. Phƣơng pháp này dựa trên nguyên lý là một dạng sóng không sin, có chu kỳ thì có thể phân tích đƣợc thành tổng của các dạng sóng điều hòa hình sin, bao gồm:  Sóng hình sin với tần số cơ bản  Các sóng hình sin khác với tần số hài cao hơn, là bội của tần số cơ bản. Hình 1.1.1 Phân tích Fourer của một sóng bị méo dạng Trong trƣờng hợp lý tƣởng, tất cả những sóng điện áp và dòng điện trong hệ thống điện có dạng hình sin với tần số là tần số cơ bản.Tuy nhiên, điện áp và dòng điện thực tế trong hệ thống điện không thuần túy hình sin. Khi đó, sóng điện áp và dòng điện là tổng của sóng điều hòa cơ bản và các sóng điều hòa có bậc là bội số của sóng cơ bản. 9
Dạng sóng méo ở hình dƣới đây đƣợc phân tích thành một thành phần sóng cơ bản và thành phần sóng hài bậc 3, bậc 5. (Hình 1.1.2Hình 1.1.2Hình 1.1.2Hình 1.1.2) Hình 1.1.2 Sóng méo dạng và phân tích Furier tương ứng 1.2 Các chỉ số đánh giá sóng hài trong hệ thống điện a. Tổng độ méo sóng hài (THD) Thƣờng dùng khái niệm tổng độ biến dạng sóng hài điện áp (dòng điện) (THDV, THDi) là tỷ lệ của giá trị điện áp (dòng điện) hiệu dụng của sóng hài với giá trị hiệu dụng của điện áp (dòng điện) cơ bản, biểu diễn bằng đơn vị phần trăm (%) để đánh giá mức độ biến dạng sóng hài: Tổng biến dạng sóng hài theo điện áp:         Tổng biến dạng sóng hài theo dòng điện:        Trong đó:  THDv, THDi: là tổng biến dạng sóng hài điện áp, dòng điện.  Vi, Ii: là giá trị hiệu dụng thành phần điện áp, dòng điện tại sóng hài bậc i, i = 2, 3… 10
 V1, I1 : là giá trị hiệu dụng thành phần điện áp, dòng điện tại tần số cơ bản (50Hz). Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp tại mọi điểm đấu nối không đƣợc vƣợt quá giới hạn, qui định tại các Thông tƣ số 12/2010/TT-BCT ban hành ngày 15 tháng 4 năm 2010 và Thông tƣ số 32/2010/TT-BCT ban hành ngày 30 tháng 7 năm 2010 nhƣ sau (Bảng 1.2.1Bảng 1.2.1Bảng 1.2.1Bảng 1.2.1): Bảng 1.2.1 Tiêu chuẩn điện áp theo Thông tư 12 và 32 Cấp điện áp Tổng biến dạng sóng hài Biến dạng riêng lẻ 500kV, 220kV 3% - 110kV 3% 1,5% Trung và hạ áp 6,5% 3% Nhận xét: Nếu chỉ đánh giá sóng hài dựa theo hệ số tổng độ méo sóng hài THD thì có thể dẫn tới các kết luận không thỏa đáng. Lý do ở đây là trong trường hợp tải nhẹ, dòng tải nh ỏ thì dù giá trị THD tính được có thể r ất lớn nhưng cũng không đáng ngại do giá trị tuyệt đối của thành phần hài là nhỏ. Để có thể đánh giá chính xác hơn có thể dựa vào chỉ số “Tổng độ méo nhu cầu”. b. Tổng độ méo nhu cầu (ký hiệu TDDv và TDDi) Đƣợc định nghĩa là tỷ lệ của điện áp (dòng điện) hiệu dụng của sóng hài với giá trị hiệu dụng của điện áp (dòng điện) tần s ố cơ bản,               đ đ Cách tính toán hệ số TDD gần tƣơng tự nhƣ áp dụng đối với THD, tuy nhiên mức độ méo sóng diễn tả theo tỷ lệ phần trăm của dòng điện (điện áp) định mức hoặc dòng điện (điện áp) cho phép lớ n nhất. Bên cạnh đó tiêu chuẩn IEEE 519-1992 đƣa ra các khuyến cáo cụ thể hơn, mức độ méo sóng hài cho phép còn phụ thuộc vào công suất ngắn mạch của nguồn cấp 11
(công suất ngắn mạch tính tới thanh cái có tải phi tuyến nối vào). Chi tiết của tiêu chuẩn IEEE 519-1992 nhƣ sau: Bảng 1.2.2 Giới hạn tổng độ méo nhu cầu dòng điện của hệ thống điện phân phối có điện áp từ 120V đến 69kV Tổng biến dạng sóng hài dòng điện của IL Bậc sóng hài (h) ISC/I L
Bảng 1.2.4 Tổng méo dạng nhu cầu dòng điện của hệ thống điện truyền tải và nguồn phân tán ISC /IL
B(V) Cảm ứng từ B Đƣờng cong từ hóa H(I) Thành phần hài bậc ba Thành phần cơ bản Hình 1.3.1 Sóng hài sinh ra do hiện tượng bão hòa mạch từ máy biến áp Hình 1.3.2Hình 1.3.2Hình 1.3.2Hình 1.3.2 mô tả dạng sóng dòng điện pha A của máy biến áp khi lõi từ bị quá kích thích. Hình 1.3.2 Dạng sóng và phổ dòng pha A khi máy biến áp hoạt động trong điều kiện quá áp 10% điện áp định mức  Động cơ: tƣơng tự máy biến áp, động cơ cũng có lõi từ và khi hoạt động cũng có thể sinh ra các thành phần sóng hài, tuy nhiên chủ yếu là hài bậc 3. Hình 1.3.3Hình 1.3.3Hình 1.3.3Hình 1.3.3 và Hình 1.3.4Hình 1.3.4Hình 1.3.4Hình 1.3.4 cho thấy dạng sóng bị méo của một số thiết bị dân dụng có sử dụng động cơ (máy lạnh, điều hòa...) Formatted: Line spacing: 1.5 lines A Hình 1.3.3 Dòng điện của máy lạnh với THD=6,3% 14
Formatted: Line spacing: 1.5 lines A Hình 1.3.4 Dòng điện của điều hòa với THD=10,5%  Thiết bị điện tử công suất: thiết bị điện tử công suất có sử dụng bộ chỉnh lƣu đầu vào, thiết bị chỉnh lƣu này chính là nguồn gây phát sóng hài. Mặt khác các van công suất khi đóng/cắt cũng có thể gây ra nhiễu, hài với tần số cao. Thiết bị điện tử công suất sử dụng phổ biến trong các thiết bị công nghiệp, gia dụng nhƣ: máy tính, bộ điều tốc động cơ, đèn huỳnh quang, bộ lƣu điện UPS...Các thiết bị này tạo ra dòng điện méo dạng rất lớn tùy thuộc vào công suất định mức. Hình 1.3.5Hình 1.3.5Hình 1.3.5Hình 1.3.5 mô tả sóng điện áp và dòng điện của một số chỉnh lƣu cơ bản. Formatted: Line spacing: 1.5 lines (a) (b) (c) (d) Hình 1.3.5 Dạng sóng điện áp & dòng pha A của bộ chỉnh lưu 15
 Lò hồ quang: lò hồ quang có hai loại là lò AC và lò DC. Lò hồ quang AC là hồ quang phi tuyến, không đối xứng và không ổn định, gây nên các sóng hài bậc chẵn, lẻ liên tục và là nguồn gây nhiễu tại mọi tần số. Lò hồ quang DC đƣợc cung cấp qua bộ chỉnh lƣu nên ổn định hơn so với lò hồ quang AC. Sóng hài của lò DC giống nhƣ đƣợc sinh ra bởicác bộ chỉnh lƣu.  Nguồn chuyển mạch một pha: những thiết bị tạo ra sóng hài bao gồm bộ điều chỉnh tốc độ động cơ, nguồn công suất lớn dùng linh kiện điện tử, bị điều khiển động cơ DC, các bộ nạp điện, lallast điện tử và thiết bị chỉnh lƣu/nghịch lƣu. Đặc tính riêng biệt của bộ nguồn xung là tạo ra dòng điện sóng hài bậc 3 rất lớn trên dây trung tính. Dạng sóng dòng điện chứa rất nhiều thành phần sóng hài, có thể dẫn đến quá tải và quá nhiệt trên mức cho phép. Hình 1.3.6 Nguồn chuyển mạch một pha và dạng sóng dòng điện  Đèn huỳnh quang: ánh sáng từ đèn huỳnh quang chiếm đến 77% ánh sáng của các sàn thƣơng mại, sự méo dạng do sóng hài đến từ nguyên tắc hoạt động của đèn là phóng điện. Ballast điện tử có thể có chế độ cấp nguồn để cải thiện hiệu suất năng lƣợng và có thể tăng gấp đôi, gấp ba sóng hài ở ngõ ra 16
Hình 1.3.7 Sóng dòng điện và phổ tần của đèn huỳnh quang  Thiết bị biến đổi tốc độ và thang máy: ứng dụng phổ biến của các bộ biến đổi tốc độ trong tải thƣơng mại và các động cơ thang máy, bơm và quạt gió trong các hệ thống làm mát (HVAC). Các biến điện áp và tần số cho phép bộ biến đổi điều chỉnh tốc độ động cơ phù hợp với yêu cầu của tải. 17
Bảng 1.3.1 Dạng sóng dòng điện, phổ tần và tổng độ méo sóng hài của một số tải phi tuyến khác 1.4 Ảnh hƣởng của sóng hài tới các thiết bị trong hệ thống điện Ảnh hƣởng của sóng hài trong hệ thống điện thể hiện trên nhiều nhiều thiết bị, tuy nhiên việc xác định chính xác mức độ ảnh hƣởng vẫn còn là vấn đề cần có các nghiên cứu chuyên sâu. Những tác hại của sóng hài gây ra có thể gây ảnh hƣởng trực tiếp, tuy nhiên cũng có thể gây ảnh hƣởng gián tiếp qua một thời gian dài. Ảnh hƣởng của sóng hài lên hệ thống điện bao gồm: - Chất lƣợng điện năng kém. - Thiết bị làm việc không bình thƣờng. - Làm cho thiết bị bảo vệ tác động nhầm. 18
 Làm méo hệ thống điện áp: điện áp nguồn phát ra có thể coi là dạng sóng sin hoàn toàn, tuy nhiên khi xuất hiện phụ tải phi tuyến kèm theo dòng điện không sin sẽ gây ra sụt áp không sin trên đƣờng dây. Sụt áp không sin gây ra điện áp tại thanh cái tổng chung bị méo sóng và sẽ ảnh hƣởng đến các thiết bị khác đang nhận điện từ thanh cái chung này.  Làm xấu hệ số công suất: càng nhiều thành phần sóng điều hòa thêm vào cùng với thành phần cơ bản, thì giá trị dòng điện hiệu dụng tổng sẽ tăng lên, vì vậy sẽ ảnh hƣởng tới hệ số công suất của mạch. Hệ số công suất cos , đƣợc tính nhƣ sau (cho thành phần cơ bản của dòng và áp):     Sự dịch pha giữa điện áp và dòng điện gây ra sự khác nhau về giá trị hệ số công suất. Vì dòng điện chỉ có thể sớm hoặc trễ pha so với điện áp từ 0 o tới 90o , hệ số công suât sẽ luôn dƣơng và nhỏ hơn hoặc bằng 1. Trong trƣờng hợp sóng dòng điện không phải hình sin và điện áp là sóng sin. Công suất đƣợc tính bằng cách lấy tích phân của tích dòng điện và điện áp theo thời gian.Vì điện áp chỉ gồm thành phần tần số bậc một, nên công suất sẽ bao gồm một dãy các số hạng là tích của điện áp với từng thành phần dòng hài. Số hạng đầu tiên của dãy là tích của điện áp và thành phần cơ bản của dòng điện. Hiển nhiên số hạng này luôn dƣơng nó là công suất thực đƣợc đƣa tới tải. Những số hạng còn lại bao gồm tích của điện áp tần số cơ bản và một thành phần dòng hài bậc cao hơn. Tích của sóng sin với tần số khác nhau tạo ra một sóng hình sin mà có giá trị trung bình trong chu kỳ bằng không. Vì thế không một dòng hài bậc cao hơn nào tạo ra công suất thực nếu điện áp chỉ bao gồm thành phần cơ bản. Hệ số công suất tổng hay hệ số công suất thực:                          19