Thiết bị đo công suất dùng trong những trường hợp nào ?

Trong guồng quay của nền công nghiệp hiện đại và quản lý hạ tầng tòa nhà, việc kiểm soát chặt chẽ nguồn năng lượng đầu vào là yếu tố cốt lõi để đảm bảo hệ thống máy móc vận hành ổn định. Chi phí điện năng ngày càng leo thang trở thành áp lực lớn, buộc các nhà quản lý phải tìm kiếm những phương pháp giám sát chuyên sâu hơn thay vì chỉ nhìn vào hóa đơn cuối tháng.

Những con số tổng quát trên công tơ điện thông thường không thể giúp kỹ sư nhìn thấy "sức khỏe" thực sự của dòng điện hay dự báo trước các sự cố tiềm ẩn bên trong các lớp vỏ máy. Nhu cầu thực tế đòi hỏi phải có một giải pháp kỹ thuật để chuyển đổi các dòng năng lượng vô hình thành các dữ liệu và biểu đồ trực quan, chính xác.

Đó là lúc thiết bị đo công suất phát huy vai trò không thể thay thế trong quy trình bảo trì và quản lý năng lượng. Việc ứng dụng công cụ này đúng vị trí và thời điểm sẽ giúp doanh nghiệp duy trì mạch sản xuất liên tục, bảo vệ tài sản thiết bị và tối ưu hóa chi phí vận hành một cách bền vững nhất.

Thiết bị đo công suất dùng trong những trường hợp nào ?

I. KIỂM TRA SỰ CÂN BẰNG TẢI TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN BA PHA CÔNG NGHIỆP

Một trong những thách thức lớn nhất tại các nhà xưởng là hiện tượng lệch pha. Dù hệ thống điện ba pha được thiết kế để cung cấp năng lượng đồng đều, nhưng việc đấu nối tự phát các tải một pha như đèn chiếu sáng, máy điều hòa hay thiết bị văn phòng vào từng pha riêng lẻ thường gây ra sự mất cân bằng nghiêm trọng. Khi đó, dây trung tính sẽ phải chịu dòng điện lớn bất thường, gây sinh nhiệt và hao phí năng lượng vô ích.

Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư sử dụng thiết bị đo lường để rà soát dòng điện thực tế trên từng pha. Dựa trên số liệu thu được, họ sẽ thực hiện các bước điều chỉnh cụ thể như sau:

San tải hệ thống: Tiến hành chuyển đổi nguồn cấp của các thiết bị tiêu thụ điện từ pha đang chịu tải cao sang pha chịu tải thấp để đưa hệ thống về trạng thái cân bằng gần nhất.
Quy hoạch lại dây dẫn: Tính toán lại tiết diện dây và lộ trình đi dây nhằm giảm thiểu dòng điện chạy qua dây trung tính, ngăn chặn nguy cơ nóng chảy lớp vỏ cách điện gây chập cháy.
Nâng cấp hạ tầng: Đưa ra quyết định chính xác về việc có cần thay thế máy biến áp mới hay không khi tổng công suất tiêu thụ thực tế đã tiệm cận ngưỡng giới hạn thiết kế.
Đánh giá động cơ: Kiểm tra hiệu suất làm việc của các động cơ ba pha, vì khi nguồn cấp không cân bằng, động cơ sẽ bị rung, ồn và giảm tuổi thọ nhanh chóng.

Thiết bị đo công suất dùng trong những trường hợp nào ?

II. PHÁT HIỆN VÀ PHÂN TÍCH SÓNG HÀI TRONG MẠNG LƯỚI ĐIỆN

Sự hiện diện dày đặc của các thiết bị điện tử công suất như biến tần (Inverter), bộ khởi động mềm hay hệ thống đèn LED đã mang lại hiệu quả điều khiển tuyệt vời, nhưng cũng sinh ra "tác dụng phụ" là nhiễu sóng hài. Đây là nguyên nhân hàng đầu khiến các aptomat nhảy không rõ lý do hay tụ bù bị phồng rộp.

Trong trường hợp này, quy trình xử lý sẽ được thực hiện theo trình tự các bước đo đạc và phân tích nghiêm ngặt:

Đo tổng độ méo dạng sóng hài (THD): Kỹ thuật viên kết nối thiết bị vào điểm cấp nguồn chung để xác định xem tỷ lệ nhiễu đang ở mức bao nhiêu phần trăm, có vượt quá quy chuẩn cho phép của lưới điện hay không.
Truy tìm nguồn gây nhiễu: Di chuyển thiết bị đo đến từng nhánh tải cụ thể để khoanh vùng xem máy móc nào (ví dụ: một dây chuyền hàn tự động hay một hệ thống lò nung cảm ứng) là nguồn phát sinh sóng hài bậc cao lớn nhất.
Lựa chọn giải pháp lọc: Dựa trên kết quả phổ tần số thu được, kỹ sư sẽ quyết định lắp đặt cuộn kháng hay bộ lọc sóng hài tích cực (Active Harmonic Filter) để triệt tiêu các thành phần tần số ký sinh này.
Bảo vệ hệ thống điều khiển: Đảm bảo môi trường điện sạch để các bo mạch PLC và cảm biến nhạy cảm không bị nhiễu tín hiệu, giúp dây chuyền tự động hóa hoạt động chính xác tuyệt đối.

Thiết bị đo công suất dùng trong những trường hợp nào ?

III. ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT CỦA HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ BIẾN TẦN

Xu hướng chuyển đổi xanh khiến hệ thống điện mặt trời áp mái trở nên phổ biến tại các khu công nghiệp. Tuy nhiên, hiệu suất thực tế thường bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn, nhiệt độ hoặc sự xuống cấp của thiết bị. Để đảm bảo khoản đầu tư mang lại lợi nhuận, việc đo lường cần tập trung vào các hạng mục kiểm tra trọng yếu.

Các kỹ sư sẽ sử dụng thiết bị đo để thực hiện khảo sát chi tiết theo danh mục dưới đây:

- Kiểm tra hiệu suất chuyển đổi Inverter:

Đo đồng thời công suất dòng một chiều (DC) từ tấm pin đi vào và công suất dòng xoay chiều (AC) đi ra lưới. Sự chênh lệch giữa hai thông số này chính là mức hao phí năng lượng của bộ biến tần. Nếu hiệu suất thấp hơn cam kết của nhà sản xuất, thiết bị cần được bảo trì hoặc thay thế.

- Giám sát chất lượng điện hòa lưới:

Đo đạc các thông số về tần số và điện áp tại điểm hòa lưới (PCC). Dòng điện được tạo ra phải đồng bộ hoàn toàn với lưới điện quốc gia để tránh gây ra các xung đột dòng điện có thể làm hỏng thiết bị trong nhà máy.

- Phân tích biểu đồ phát điện (Generation Profile):

Ghi lại dữ liệu phát điện liên tục trong ngày và so sánh với biểu đồ bức xạ nhiệt. Nếu trời nắng to nhưng công suất phát ra bị sụt giảm ở một khung giờ cố định, rất có thể một phần giàn pin đang bị bóng râm che khuất hoặc có tấm pin bị hỏng.

IV. THEO DÕI TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG ĐỂ LẬP KẾ HOẠCH MỞ RỘNG SẢN XUẤT

Khi doanh nghiệp dự định lắp đặt thêm dây chuyền máy móc mới, bài toán đặt ra là liệu hệ thống điện hiện tại có chịu nổi tải hay không. Nếu chỉ cộng dồn công suất ghi trên nhãn mác (nameplate) của thiết bị cũ, kết quả thường lớn hơn rất nhiều so với thực tế, dẫn đến việc đầu tư nâng cấp trạm biến áp một cách lãng phí không cần thiết. Giải pháp tối ưu ở đây là sử dụng chức năng ghi dữ liệu (Data Logging) của thiết bị đo. Thay vì đo tức thời, thiết bị sẽ được lắp đặt tại tủ tổng và ghi lại toàn bộ diễn biến tiêu thụ điện trong một chu kỳ dài (7 đến 30 ngày). Dữ liệu thu được sẽ vẽ nên bức tranh toàn cảnh về nhu cầu năng lượng của nhà máy.

Kết quả phân tích từ dữ liệu dài hạn này mang lại những giá trị chiến lược: Nó chỉ ra chính xác mức công suất cực đại (Pmax) mà nhà máy từng đạt tới là bao nhiêu và thường xảy ra vào giờ nào. Nếu Pmax thực tế vẫn nằm xa giới hạn chịu đựng của hệ thống dây dẫn và biến áp, doanh nghiệp hoàn toàn có thể tự tin mở rộng sản xuất mà không cần tốn chi phí hạ tầng điện. Ngoài ra, việc này còn giúp bộ phận kế toán tính toán chính xác chi phí điện năng trên mỗi đơn vị sản phẩm để định giá bán hàng cạnh tranh hơn, đồng thời phát hiện và loại bỏ các lãng phí năng lượng vô hình trong thời gian máy chạy không tải hoặc thời gian nghỉ.

V. CHẨN ĐOÁN SỚM CÁC HƯ HỎNG CƠ KHÍ THÔNG QUA THÔNG SỐ ĐIỆN

Một ứng dụng đặc biệt hiệu quả nhưng ít người biết đến là khả năng "bắt bệnh" phần cơ khí thông qua các biến động của phần điện. Động cơ điện là trái tim của hệ thống truyền động, mọi sự cố như kẹt trục, khô dầu mỡ hay mòn hộp số đều khiến động cơ phải "gồng mình" làm việc, dẫn đến thay đổi đặc tính dòng điện tiêu thụ.

Kỹ sư bảo trì có thể nhận diện các tình huống cụ thể thông qua các dấu hiệu sau:

Tình huống 1: Dòng điện tăng cao nhưng năng suất không đổi.

Chẩn đoán: Nếu biểu đồ công suất của một động cơ bơm nước tăng đột biến nhưng lưu lượng nước đầu ra vẫn bình thường hoặc yếu đi, điều này báo hiệu đường ống đang bị tắc nghẽn, van xả chưa mở hết hoặc vòng bi của bơm đang bị bó cứng.

Tình huống 2: Dòng điện dao động liên tục với biên độ lớn.

Đối với các hệ thống băng tải hoặc máy nghiền, nếu dòng điện trồi sụt liên tục không theo chu kỳ tải liệu, khả năng cao là dây đai truyền động đang bị trượt, lỏng hoặc tải trọng phân bố không đều gây rung lắc trục động cơ.

Tình huống 3: Mất cân bằng dòng điện giữa các pha stator.

Khi đo trực tiếp tại chân động cơ, nếu phát hiện dòng điện giữa các pha không đều nhau dù nguồn cấp vẫn cân bằng, nguyên nhân có thể do chập vòng dây bên trong động cơ (short turn) hoặc lớp cách điện đang bắt đầu bị đánh thủng.

VI. MUA SẮM THIẾT BỊ TẠI HIOKI VIETNAM

Để thực hiện được tất cả các nhiệm vụ kỹ thuật phức tạp nêu trên, yêu cầu tiên quyết là phải sở hữu những thiết bị đo lường có độ chính xác cao, khả năng hoạt động bền bỉ trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt và đáp ứng được các tiêu chuẩn an toàn quốc tế khắt khe. Việc lựa chọn sai thiết bị không chỉ dẫn đến sai lệch số liệu làm ảnh hưởng quyết định quản trị mà còn tiềm ẩn rủi ro cho người vận hành.

Hioki Vietnam tự hào là địa chỉ tin cậy cung cấp các dòng sản phẩm đo lường điện năng hàng đầu đến từ Nhật Bản. Các sản phẩm tại đây được thiết kế để phục vụ đa dạng nhu cầu từ đo đạc cơ bản đến phân tích chuyên sâu chất lượng điện năng.

Khi lựa chọn mua sắm tại Hioki Vietnam, khách hàng sẽ nhận được những giá trị vượt trội:

Đảm bảo sản phẩm chính hãng 100% với đầy đủ giấy tờ chứng nhận xuất xứ và chất lượng (CO/CQ), mang lại sự an tâm tuyệt đối về độ bền và độ chính xác của thiết bị.
Đội ngũ kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm sẵn sàng tư vấn giải pháp đo lường phù hợp nhất với đặc thù hệ thống điện của từng nhà máy, tránh tình trạng mua thiết bị quá tầm gây lãng phí hoặc không đủ chức năng cần thiết.
Chính sách bảo hành minh bạch, hỗ trợ kỹ thuật nhanh chóng và dịch vụ hiệu chuẩn chuyên nghiệp giúp thiết bị luôn duy trì được độ tin cậy trong suốt vòng đời sử dụng.
Cập nhật liên tục các công nghệ đo lường mới nhất, hỗ trợ kết nối không dây và quản lý dữ liệu trên nền tảng đám mây, giúp công việc báo cáo và giám sát trở nên dễ dàng và hiện đại hơn.

Việc đầu tư vào thiết bị đo lường chất lượng tại Hioki Vietnam không chỉ là mua một công cụ làm việc, mà là đầu tư cho sự an toàn, hiệu quả và sự phát triển bền vững của hệ thống năng lượng doanh nghiệp.

Sản phẩm liên quan