Biến tần chất lượng cao phải vượt qua các bài kiểm tra của môi trường điện lưới khắc nghiệt như các tại tiêu thụ và chất lượng điện lưới tại nơi lắp đặt từ đó có thể phản ánh hiệu suất cũng như chất lượng của biến tần.
Sử dụng dòng biến tần MAX 60KW lắp đặt tại xưởng gia công thép với các tải tiêu thụ thực tế là cần cẩu, máy hàn và các thiết bị gia công thép khác.
Đặc thù của phụ tải khiến chất lượng điện lưới rất kém, hệ số công suất giảm xuống 0,657. Để nâng cao hệ số công suất nhà máy thép đưa vào vận hành thiết bị bù công suất phản kháng.
Thử nghiệm thực tế tại xưởng gia công thép cho thấy, trong quá trình bật/tắt phụ tải đặc biệt là khi bật tủ tụ bù công suất phản kháng, điện áp lưới điện dao động mạnh vượt xa giá trị biên độ định mức.
Môi trường lưới điện khắc nghiệt như vậy sẽ gây ra tác động lớn đến điện áp và dòng điện lên biến tần, nếu chức năng bảo vệ biến tần không đáp ứng đủ nhanh hoặc các biện pháp bảo vệ không phù hợp, biến tần sẽ thường xuyên ngắt kết nối với lưới hoặc bị hỏng. Nhưng đối với biến tần GROWATT dòng MAX vẫn hoạt động ổn định với năng suất vượt trội. Sản lượng hàng ngày của biến tần 60KW lên tới 367kWh.
Tại một số nhà máy gia công kim loại, có các thiết bị công suất lớn như cần cẩu di chuyển, máy hàn, máy phay giàn, lò điện hồ quang,… Trong quá trình bật/tắt thiết bị, năng lượng điện thay đổi mạnh, lưới điện không thể điều chỉnh được và điện áp thay đổi trong khoảng 320- 480V trong một thời gian rất ngắn, kèm theo một số lượng lớn sóng hài và nhiễu điện từ nghiêm trọng.
Biến tần hòa lưới là một nguồn phát, do trở kháng của mạch nên điện áp BUS của biến tần thường cao hơn điện áp lưới một chút. Khi thiết bị cảm ứng lớn khởi động ở phía tải, điện áp lưới được kéo xuống mức rất thấp, sau đó dòng điện đầu ra của biến tần tăng lên mức cao trong thời gian rất ngắn, dòng điện hoạt động của IGBT cũng sẽ tăng theo, dẫn đến nguy cơ cao về hư hỏng quá dòng của IGBT.
Khi tải cảm ứng lớn dừng lại, điện áp lưới sẽ đột ngột tăng cao, thậm chí vượt quá điện áp BUS của biến tần, dẫn đến dòng điện lưới phản hồi về biến tần và nguy cơ hư hỏng quá áp IGBT.
Nhiễu điện từ sẽ ảnh hưởng đến mạch điều khiển IGBT của biến tần và có thể gây ra lỗi trình tự chuyển đổi IGBT và sự truyền qua trong nhánh cầu, dẫn đến nguy cơ hư hỏng ngắn mạch cho IGBT.
Đội ngũ kỹ sư R&D của Growatt đã thực hiện nhiều đổi mới trong thiết kế phần cứng và phần mềm của bộ biến tần dòng MAX 60-100K TL3-LV/MV cho các môi trường lưới điện khắc nghiệt như:
- CPLD tốc độ cao chuyên dụng để xử lý tín hiệu, cùng với các thuật toán phân tích nhanh và có độ chính xác cao, đảm bảo rằng tốc độ phản hồi của điều khiển trên biến tần lớn hơn nhiều so với tốc độ thay đổi của dòng điện và điện áp lưới điện, từ đó biến tần có đủ thời gian để xử lý các trường hợp khẩn cấp.
- Các biện pháp phản hồi nhanh hơn được thêm vào chương trình điều khiển IGBT, cho phép IGBT hoạt động nhanh nhất có thể. Để khi xảy ra đoản mạch đảm bảo rằng tốc độ dòng điện tăng nằm trong phạm vi nhất định để tránh IGBT quá dòng.
- Áp dụng nhiều biện pháp như tụ điện không cảm ứng tần số cao và vòng hấp thụ để ngăn quá áp IGBT.
Giải pháp cách ly trình điều khiển kết hợp từ tính đáng tin cậy đảm bảo khả năng chống nhiễu rất mạnh.
