Bộ chuyển đổi tín hiệu AC/DC – PR Electronics 4179

BỘ BIẾN DÒNG VÀ THIẾT BỊ CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU TỪ BỘ BIẾN DÒNG

Bộ biến dòng (CT dòng) và bộ chuyển đổi tín hiệu CT dòng PR Electronics 4179

Dòng điện cũng như điện áp của các phần tử trong hệ thống điện thường có trị số rất lớn, không thể đưa trực tiếp vào dụng cụ đo hoặc relay bảo vệ, các thiết bị tự động khác, vì vậy các dụng cụ và thiết bị này thường được đấu nối qua bộ biến dòng điện hay còn gọi là CT dòng (current transformer)

1. Chức năng

Máy biến dòng điện(CT) là thiết bị điện dùng để biến đổi dòng điện có trị số lớn và điện áp cao xuống dòng điện có trị số tiêu chuẩn 5A hoặc 1A, điện áp an toàn để cung cấp cho mạch đo lường, điều khiển và bảo vệ.

CT có cuộn dây sơ cấp đấu nối tiếp vào mạch sơ cấp. Tổng trở của CT, kể cả tổng trở của phụ tải phía thứ cấp rất bé so với tổng trở phía sơ cấp của mạch điện.

2. Cấu tạo của CT dòng

Current Transformer là thiết bị đo dòng với cấu tạo gồm nhiều vòng dây được cuộc trên một khung sắt từ. Nhiệm vụ của nó là biến đổi dòng điện lớn trực tiếp chạy qua tải, mạch động lực theo một hệ số nhất định. Có 3 loại CT dòng cơ bản trên thị trường hiện nay là: dây quấn, vòng, khối.

Trên thực tế, chúng ta thường thấy Hệ số biến đổi thường được chế tạo như  sau: 10/5A; 15/5; 20/5; 25/5; 50/5A; 75/5; 100/5; 150/5; 200/5; 250/5; 300/5; 400/5; 500/5; 600/5; 700/5; 750/5; 800/5; 850/5; 900/5; 950/5 ; 1.000/5; 1.500/5,..…. Vậy các thông số này có ý nghĩa gì ? Điều này có ý nghĩa là khi cho dòng 100A, 300A qua CT dòng thì ta thu được dòng 5A, 1A. Trên thực tế, các thiết bị điều khiển như biến tần, PLC lại không đọc được dòng 5A, 1A này nên bắt buộc ta phải sử dụng thêm bộ chuyển đổi tín hiệu.

• Chuyển đổi tín hiệu CT dòng 0 – 5 V AC sang 4-20mA và 0 – 10 V
• Đo tín hiệu dòng điện và điện áp xoay chiều
• Đầu ra tín hiệu 4-20mA active hoặc passive
• Lập trình, theo dõi quá trình qua bộ hiển thị 45xx
• Thời gian đáp ứng <0,75 giây và độ chính xác tuyệt vời 0,3%
• Nguồn cấp đa năng 21,6… 253 VAC / 19,2 ... 300 VDC

3. Chế độ hoạt động của bộ biến dòng

CT dòng có hai chế độ làm việc cơ bản: chế độ ngắn mạch và chế độ hở mạch.

• Chế độ ngắn mạch của dòng sơ cấp, thức cấp có phụ tải Z2: Tỷ số giữa dòng ngắn mạch sơ cấp trên dòng định mức gọi là bội số dòng của máy biến dòng. Khi bội số này lớn, sai số CT tăng và sai số này còn phụ thuộc vào dòng thứ cấp hoặc tải. Thường với mạch bảo vệ, bội số dòng điện của CT dòng phải đạt giá trị sao cho sai số của nó dưới 10%.
• Chế độ hở mạch thứ cấp: khi thứ cấp hở mạch, phía thứ cấp sẽ có điện áp cảm ứng với biên độ rất cao gây nguy hiểm cho người và các thiết bị thứ cấp. Để chống hiện tượng bảo hòa trong mạch từ, người ta còn chế tạo ra máy biến dòng có khe hở không khí hay còn gọi là biến dòng tuyến tính.

CT dòng có tỷ số dòng điện tỷ lệ nghịch với số vòng dây quấn. Do đó, chúng ta hoàn toàn có thể thay đổi tỷ số biến dòng bằng cách thay đổi số vòng dây quấn phía sơ cấp hoặc thứ cấp.

4. Ứng dụng của bộ chuyển đổi tín hiệu PR Electronics

Bộ chuyển đổi tín hiệu PR electronics 4179  sản xuất tại Đan Mạch

• Chuyển đổi tín hiệu CT dòng 0 – 5 V AC sang 4-20 mA và 0–10 V
• Đo tín hiệu dòng điện và điện áp xoay chiều
• Đầu ra tín hiệu 4-20 mA active hoặc passive
• Lập trình, theo dõi quá trình qua bộ hiển thị 45xx truyền thông modbus RS485
• Thời gian đáp ứng <0,75 giây và độ chính xác tuyệt vời 0,3%
• Nguồn cấp đa năng 21,6… 253 VAC / 19,2 ... 300 VDC

a. Giám sát trạm biến áp

Giám sát tình trạng trạm biến áp là một yêu cầu quan trọng. Dữ liệu thời gian thực là thời gian cần thiết để tối ưu hóa việc sử dụng tài sản và thích ứng với việc thay đổi điều kiện tải theo thời gian.

Nhiều phép đo được lấy từ một máy biến áp bao gồm, nhiệt độ dầu, áp suất, mức & lưu lượng, độ rung, độ ẩm, mật độ khí SF6, phân tích khí hòa tan, dòng điện & điện áp.

Trong ứng dụng này, CT dòng của trạm biến áp cung cấp tín hiệu cho 4179 tỷ lệ thuận với tải máy biến áp và chuyển đổi thành 4-20mA để truyền lại cho Đơn vị giám sát biến áp, từ đó chuyển dữ liệu theo dõi tình trạng máy biến áp sang RTU để truyền đến trung tâm điều khiển.

b. Máy trộn bùn trong hệ thống xử lý nước thải

Trong hệ thống xử lý nước thải, máy trộn bùn rất quan trọng trong khâu xử lý làm lưu thông hàm lượng bùn trong bể để giảm thiểu lượng bùn tích tụ cặn ở đáy bể, phân phối nhiệt độ và giữ lượng cặn ở trạng thái lơ lửng trong chất lỏng

Trong quá trình vận hành, vật liệu sợi có thể tích tụ trên các lưỡi của máy trộn, làm gián đoạn hiệu quả của quá trình trộn và gây thêm áp lực lên trục.

Trong ứng dụng này, bộ chuyển đổi tín hiệu PR electronic 4179  chuyển tín hiệu dòng 0-5A AC từ CT dòng của động cơ trộn thành 4-20mA để truyền lại cho hệ thống SCADA, từ đó xác định xem có dừng / báo động hay đảo chiều quay động cơ để tránh nguy cơ quá áp và bảo vệ động cơ trộn

c. Trong lò nung thép

Lò điện hồ quang là lò nung làm nóng vật liệu tích điện bằng hồ quang điện. Một dòng điện được truyền qua các điện cực để tạo thành hồ quang cho vật liệu tích điện. Nhiệt được tạo ra bởi hồ quang này làm tan chảy kim loại. Trong quá trình nóng chảy, các kim loại khác (hợp kim sắt) được thêm vào thép để tạo  thành phần hóa học cần thiết của thép

Dòng hồ quang điện phải chính xác cho quá trình nung thép hiệu quả, Kiểm soát dòng  hồ quang đạt được bằng cách điều chỉnh công suất hồ quang điện và chiều dài hồ quang (độ cao điện cực) giữa các điện cực và vật liệu tích điện.

Trong ứng dụng này, Bộ biến dòng cung cấp tín hiệu 0-5A AC cho bộ chuyển đổi tín hiệu 4179 tỷ lệ với dòng hồ quang. Tín hiệu này được chuyển đổi thành 4-20mA để truyền lại cho bộ điều khiển PID để điều khiển công suất hồ quang điện và chiều dài hồ quang.

• Ngoài những ứng dụng trên thì bộ chuyển đổi tín hiệu 4179 còn có rất nhiều ứng dụng trên thực tế như: giám sát dòng các hệ thống băng tải, cánh khuấy, máy nghiền đá, máy nén khí, máy lạnh, các loại bơm…từ đó bộ chuyển đổi tín hiệu đưa tín hiệu 4-20 mA về trung tâm điều khiển để theo dõi, giám sát dòng các động cơ để có kế hoạch bảo trì, sửa chữa phù hợp nhằm nâng cao chất lượng sản xuất, tuổi thọ thiết bị.
• Giám sát dòng điện của hệ thống quạt làm mát

• Giám sát năng lượng cung cấp cho hệ thống xử lý nước

• Giám sát tải cục bộ của các trạm biến áp thay vì các hệ thống đồng hồ đo áp cũ.

• Giám sát năng lượng tiêu thụ của máy phun sương

• 4179 có thể được sử dụng để kiểm soát dòng điện dưới động cơ bơm nếu bơm bị mất điện trong quá trình làm sạch bộ lọc và chuyển đổi chế độ lọc. Việc mất năng lượng có thể dẫn đến chạy khô có thể làm hỏng máy bơm.

• Ứng dụng đo điện áp lưới 120VAC / 230VAC của máy phát điện

…

VN Tech là đại diện phân phối chính thức bộ chuyển đổi tín hiệu PR Electronics 4179 từ Đan Mạch và các sản phẩm khác từ thiết bị đo, tự động hóa và công nghiệp xuất xứ 100% từ Châu Âu.

Tư vấn và đưa giải pháp tối ưu đến Quý khách hàng. Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất.