Tại trạm biến áp và tủ điện điều khiển trung tâm của nhà máy, hệ thống luôn phải chịu tải dòng điện xoay chiều cực lớn. Dòng điện cung cấp cho các động cơ ba pha thường xuyên biến động mạnh mẽ mỗi khi các cụm máy nén đóng ngắt luân phiên theo cài đặt nhiệt độ.
Nhiệm vụ giám sát chặt chẽ cường độ dòng điện chạy qua từng pha dây dẫn là công việc bắt buộc của các kỹ sư cơ điện. Một chiếc ampe kìm AC chính là thiết bị đo lường trực tiếp tải điện thông qua từ trường biến thiên mà không bắt buộc phải can thiệp cắt đứt đường dây điện đang cấp nguồn cho dây chuyền sản xuất.
I. Đặc thù vận hành của động cơ máy nén tại các nhà máy đông lạnh
Hệ thống kho lạnh công nghiệp thường sử dụng các cụm máy nén trục vít hoặc máy nén piston công suất lên đến hàng trăm mã lực. Các động cơ này tiêu thụ một lượng điện năng khổng lồ và hoạt động hoàn toàn dựa trên nguồn điện ba pha xoay chiều. Điểm đặc trưng của các hệ thống này là tính vận hành liên tục. Máy nén không chạy ở một mức công suất cố định mà sẽ liên tục thay đổi trạng thái từ chạy không tải, chạy đầy tải đến việc dừng hẳn tùy thuộc vào cảm biến nhiệt độ bên trong các vách cách nhiệt của kho chứa hàng.
Sự thay đổi trạng thái liên tục này tạo ra những biến động lớn về mặt tải điện trên toàn bộ hệ thống lưới điện nội bộ của nhà máy. Dòng điện chạy qua dây cáp nguồn sẽ tăng vọt hoặc giảm sâu một cách đột ngột. Các kỹ sư bảo trì điện phải túc trực và theo dõi các chỉ số điện áp cũng như cường độ dòng điện thực tế đang đổ dồn về từng tổ máy nén. Bất kỳ một sự chênh lệch nhỏ nào về dòng điện giữa các pha cũng phản ánh tình trạng phần cơ khí của động cơ đang bị kẹt hoặc cuộn dây stator bên trong đang bị xuống cấp lớp cách điện.
Việc đo lường dòng điện định mức của các cỗ máy này đòi hỏi thiết bị đo phải có dải đo rộng và khả năng chống nhiễu từ trường tốt. Tủ điện trung tâm của nhà máy bao gồm hàng loạt các aptomat, khởi động từ và biến tần hoạt động đan xen. Từ trường sinh ra từ các thiết bị này cực kỳ phức tạp. Thiết bị đo điện cầm tay cần phải chắt lọc được tín hiệu điện của đúng dây cáp đang cần kiểm tra giữa môi trường đầy nhiễu điện từ.
II. Tình trạng chênh lệch dòng điện khi nhiều hệ thống khởi động cùng lúc
Các nhà máy chế biến thường có nhiều kho lạnh riêng biệt nhưng lại sử dụng chung một trạm biến áp nguồn. Việc nhiều cụm máy nén nhận tín hiệu thiếu nhiệt và cùng khởi động một lúc tạo ra một hiện tượng sụt điện áp nghiêm trọng trên thanh cái chính. Dòng điện xoay chiều lúc này sẽ tăng vọt để bù đắp lại mức điện áp bị thiếu hụt, kéo theo cường độ dòng điện đi vào các pha của động cơ vượt qua mức giới hạn cho phép.
Hiện tượng mất cân bằng pha xảy ra khi cường độ dòng điện ở pha A, pha B và pha C không bằng nhau. Sự chênh lệch này làm cho từ trường quay bên trong lõi stator của máy nén bị biến dạng. Từ trường không đồng đều tạo ra lực cản xoắn trên trục động cơ, khiến cụm máy nén phát ra tiếng gầm rú lớn và sinh ra lượng nhiệt cực cao ở bề mặt vỏ máy thay vì tạo ra công suất làm lạnh cơ học.
Lớp cách điện của các cuộn dây đồng bên trong máy nén sẽ nhanh chóng bị lão hóa khi phải chịu đựng dòng điện vượt định mức quá lâu. Nhiệt độ tăng cao ở vị trí pha bị lệch dòng sẽ nung chảy dần lớp vecni bảo vệ. Khi lớp cách điện này bị phá hủy hoàn toàn, hiện tượng phóng điện giữa các cuộn dây hoặc phóng điện ra vỏ máy sẽ diễn ra, làm cháy đen toàn bộ động cơ máy nén trị giá hàng trăm triệu đồng.
.jpg)
III. Rào cản khi đo lường trực tiếp trên không gian tủ điện chật hẹp
Kích thước cáp nguồn quá khổ
Hệ thống máy nén công suất lớn sử dụng các sợi cáp điện có tiết diện vô cùng lớn, thường là cáp bọc vỏ cách điện bằng nhựa PVC hoặc XLPE dày dặn. Đường kính của một sợi cáp pha đôi khi lên đến vài centimet. Cấu tạo cáp cứng và to bản khiến cho việc đưa các công cụ đo lường thông thường vào tiếp cận trở nên vô cùng khó khăn.
Không gian tủ điện dày đặc
Bên trong tủ điều khiển trung tâm, các nhà thầu thi công thường bố trí thanh cái bằng đồng và cáp nối chồng chéo lên nhau để tiết kiệm diện tích không gian nhà xưởng. Khoảng cách giữa các dây cáp ba pha hoặc giữa cáp với vách tủ kim loại chỉ tính bằng milimet. Các công cụ đo lường có phần ngàm kẹp to và thô kệch sẽ không thể lách qua được những khe hở chật chội này để ôm trọn lấy sợi cáp cần đo.
Môi trường nhiệt độ và độ ẩm phức tạp
Khu vực đặt tủ điện của nhà máy chế biến thủy sản thường có độ ẩm không khí rất cao do nằm gần các khu vực cấp đông và rửa nguyên liệu. Việc sử dụng các phương pháp đo lường đấu nối trực tiếp bằng cách bóc vỏ dây điện trong điều kiện môi trường như vậy sẽ tạo ra các điểm hở điện. Hơi nước ngưng tụ trên bề mặt các điểm đấu nối này dễ dàng dẫn đến hiện tượng rò rỉ điện hoặc phóng điện hồ quang phá hủy toàn bộ hệ thống tủ điều khiển.
IV. Phương pháp đo lường cường độ dòng điện không can thiệp ngắt nguồn
- Thiết bị đo lường hiện đại sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ để nhận diện cường độ dòng điện xoay chiều. Lõi biến dòng được tích hợp ngay bên trong phần ngàm kẹp hình vòng cung của thiết bị đo.
- Người thao tác chỉ cần bóp lẫy để mở ngàm kẹp và đưa vòng quanh bề mặt vỏ cách điện của sợi cáp nguồn máy nén. Lõi biến dòng sẽ lập tức thu nhận từ trường biến thiên sinh ra xung quanh dây dẫn khi có dòng điện xoay chiều chạy qua.
- Tín hiệu từ trường này được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp tỷ lệ thuận ở bên trong bo mạch của thiết bị đo. Bộ vi xử lý sẽ tính toán và hiển thị con số cường độ dòng điện chính xác lên màn hình tinh thể lỏng mà không cần bất kỳ sự tiếp xúc trực tiếp nào vào lõi đồng mang điện của dây cáp.
- Nhờ cơ chế hoạt động độc lập qua lớp vỏ cách điện, dây chuyền làm lạnh thủy sản vẫn tiếp tục vận hành bình thường. Các động cơ máy nén vẫn quay, nhiệt độ kho lạnh vẫn được duy trì ổn định trong suốt quá trình người kỹ sư thực hiện các bài đo kiểm tra tình trạng cân bằng tải giữa các pha.
.jpg)
V. Ghi nhận thông số dòng điện khởi động của máy nén
Dòng điện khởi động của động cơ máy nén công nghiệp thường cao gấp năm đến bảy lần so với dòng điện hoạt động định mức bình thường. Ngay khi aptomat đóng lại để cấp điện, rotor của động cơ đang ở trạng thái đứng im phải vượt qua sức ỳ cơ học rất lớn để bắt đầu quay. Sự gia tăng đột biến của cường độ dòng điện xoay chiều này diễn ra trong một khoảng thời gian cực ngắn, chỉ kéo dài khoảng vài trăm mili giây. Màn hình hiển thị số của các thiết bị đo điện cơ bản không thể bắt kịp sự thay đổi tốc độ cao này, con số trên màn hình chỉ nhảy loạn xạ và không thể hiện được đỉnh của dòng điện.
Thiết bị đo kẹp dòng chuyên dụng sở hữu khả năng lấy mẫu tín hiệu ở tần số cao để ghi lại toàn bộ chu kỳ của dòng điện khởi động. Chức năng giữ giá trị đỉnh cho phép thiết bị đóng băng con số cường độ dòng điện cao nhất vừa xuất hiện trên màn hình. Thông số dòng điện khởi động cực đại này giúp các nhà thiết kế hệ thống điện tính toán tiết diện dây cáp phù hợp và cài đặt chính xác thông số bảo vệ của rơ le nhiệt. Khi rơ le nhiệt được thiết lập đúng với thực tế vận hành, tủ điện sẽ không bị ngắt nhầm khi máy nén vừa khởi động, đồng thời vẫn bảo vệ được động cơ khi dòng điện tăng cao bất thường do kẹt cơ khí.
VI. Lựa chọn thiết bị đo lường điện chính hãng tại Hioki Việt Nam
Làm việc trực tiếp với hệ thống điện công suất lớn đòi hỏi độ tin cậy tuyệt đối từ công cụ trên tay người kỹ sư. Một thiết bị đo chính hãng không chỉ cung cấp những con số báo cáo tình trạng máy móc mà còn là lá chắn bảo vệ an toàn cho chính người sử dụng. Khách hàng lựa chọn mua sắm trực tiếp trên hệ thống phân phối của Hioki sẽ nhận được những giá trị cốt lõi sau:
- Cung cấp đầy đủ giấy chứng nhận nguồn gốc xuất xứ và chứng nhận kiểm định hiệu chuẩn đo lường ban đầu của nhà máy.
- Thiết bị đi kèm chế độ bảo hành dài hạn, đảm bảo linh kiện thay thế luôn sẵn sàng khi xảy ra sự cố phần cứng.
- Cập nhật các bản sửa lỗi phần mềm và hỗ trợ kỹ thuật trực tiếp từ đội ngũ chuyên gia am hiểu về hệ thống điện công nghiệp.
- Giao hàng tận nơi kèm theo bộ tài liệu hướng dẫn vận hành chi tiết bằng ngôn ngữ bản địa hóa dễ đọc và dễ hiểu.
Để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu khắt khe về mặt thông số kỹ thuật và độ bền cơ học khi làm việc tại các nhà máy công nghiệp, các kỹ sư luôn tìm đến các dòng sản phẩm đo lường điện có xuất xứ từ Nhật Bản. Tại thị trường trong nước, việc trang bị thiết bị kẹp đo dòng xoay chiều thông qua kênh phân phối chính thức của Hioki Việt Nam mang lại sự an tâm tuyệt đối về mặt độ chuẩn xác.
Sản phẩm liên quan
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
