I. Giải thích về các thiết bị đo lường

Hầu hết các thiết bị đo lường dòng điện xoay chiều đều thuộc loại thiết bị điện từ, hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra từ trường khi cuộn dây được cấp điện để từ hóa tấm sắt, từ đó sinh ra lực điện từ. Khi đo các giá trị điện năng lớn, có thể kết hợp sử dụng với biến áp đo lường. Biến áp đo lường là thiết bị biến đổi được sử dụng kết hợp với các thiết bị đo lường, bao gồm biến áp điện áp và biến áp dòng điện. Biến áp thực hiện việc biến đổi tỷ lệ điện áp/dòng điện dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, chuyển đổi điện áp cao/dòng điện lớn thành điện áp thấp/dòng điện nhỏ mà thiết bị đo lường có thể chịu được.

II. Giải thích về cách đấu dây đồng hồ công suất

Hầu hết các đồng hồ đo công suất đều có cấu trúc điện tử, có thể đo công suất của mạch một chiều cũng như công suất của mạch xoay chiều có hoặc không có dạng sin, đồng thời đảm bảo độ chính xác cao. Đồng hồ đo công suất phản ánh tích của điện áp và dòng điện, thường được thiết kế với nhiều dải đo.

(1) Đo công suất

1. Phương pháp đo công suất:Xem Bảng 13-1.

Tên	Đường dây đo lường		Hướng dẫn và lưu ý
Điện một chiều Công suất đường truyền việc đo lường			Khi nối dây, “đầu máy phát điện” (ký hiệu) phải được nối với cùng cực của nguồn điện
Đo công suất trong mạch điện xoay chiều một pha	(a) (b)		(1) Các nút điện áp có dấu “·” có thể được nối với bất kỳ đầu nào của cực dòng điện. Hình (b) thể hiện phía sau cuộn dây điện áp Tiếp theo, áp dụng khi R₁ gần Ry. (2) Đầu nối dòng điện có dấu “·” phải được nối với một đầu của nguồn điện, còn đầu nối dòng điện kia phải được nối với đầu tải
Dòng điện xoay chiều ba pha Đo công suất mạch điện	Ba pha ba dây Mạch điện tử Kết nối dây		Tổng công suất mạch điện bằng tổng đại số của hai giá trị hiển thị trên đồng hồ đo công suất. Khi hệ số công suất cosφ < 0,5, chỉ số trên một trong các đồng hồ công suất sẽ là giá trị âm, tức là đồng hồ công suất hiển thị ngược

Dòng điện xoay chiều ba pha Đo công suất mạch điện	Ba pha bốn Hệ thống điện Nối đường 线		Dùng ba đồng hồ đo công suất một pha để đo công suất của từng pha; tổng công suất của mạch là tổng của các giá trị hiển thị trên ba đồng hồ đo công suất
	Đo công suất ba pha Cách nối dây khi đo	(a) (b)	Hình (a) thể hiện cách đấu nối mạch trực tiếp; Hình (b) cho thấy sơ đồ nối mạch có sử dụng biến dòng

2. Cách sử dụng đồng hồ đo công suất:Khi nối dây, cuộn dây cố định (cuộn dây dòng điện) được nối tiếp, còn cuộn dây di động (cuộn dây điện áp) được nối song song.

(2) Tính toán giá trị hiển thị trên đồng hồ công suất: P = CN. Trong đó, hằng số của đồng hồ công suất là C = UN · IN / αm.

(3) Cách nối dây của đồng hồ công suất:Tuân thủ quy tắc “cực cùng dấu” (cực nguồn “·” hoặc “±”) để đảm bảo dòng điện đi vào từ cực cùng dấu.

Hình 13-5: Sơ đồ nối dây của đồng hồ đo điện một pha kiểu điện từ

(2) Đo lường điện năng

1. Đồng hồ điện một pha

(1) Đồng hồ đo điện một pha kiểu điện từ:Sử dụng mô-men xoắn được tạo ra từ sự tương tác giữa dòng điện xoáy do cuộn dây điện áp/dòng điện sinh ra và từ thông để làm quay đĩa nhôm. Nam châm hãm đảm bảo tốc độ quay và công suất luôn tương ứng với nhau.

Hình 13-4 Đồng hồ đo điện một pha kiểu điện từ

Hệ thống dây dẫn của nó bao gồm nam châm điện cuộn dây nối tiếp, nam châm điện cuộn dây nối song song, bánh răng bộ đếm và bảng đấu nối.

Hình 13-5: Sơ đồ nối dây của đồng hồ đo điện một pha kiểu điện từ

Hình 13-6: Cách đọc chỉ số trên đồng hồ điện một pha kiểu điện từ

(2) Đồng hồ đo điện một pha điện tử:Dựa trên việc thu thập tín hiệu và tính toán thời gian tích lũy: W = (N₂ - N₁)K, trong đó N₂ và N₁ lần lượt là hai giá trị đọc trên đồng hồ điện. Đồng hồ điện một pha điện tử đảm bảo độ chính xác của các giá trị đọc. Theo quy định, phương pháp tính cộng được áp dụng, do đó thiết bị vẫn có thể đo đếm ngay cả khi kết nối dây không đúng.

 

Hình 13-7: Cách đấu dây đồng hồ điện một pha điện tử

Cách đọc kết quả:Nếu được kết nối qua biến dòng, công suất thực tế W = (N₂ - N₁)K (trong đó K là tỷ số biến đổi).

2. Đồng hồ điện ba pha

(1) Phương pháp kết nối trực tiếp:Sử dụng khi dòng tải < 100A.

Hình 13-8: Sơ đồ nối dây trực tiếp của đồng hồ điện ba pha

(2) Kết nối qua biến dòng:Khi dòng điện > 100A, hãy chuyển đổi dòng điện lớn thành 5A. Đầu K₂ ở phía thứ cấp của CT phải được nối đất.

Hình 13-9: Sơ đồ kết nối đồng hồ điện ba pha thông qua biến dòng

3. Những điểm chính và lưu ý khi đấu dây đồng hồ công suất

3. Phân tích sự cố mạch xoay chiều

Sự cố được chia thành hai loại: có dấu hiệu rõ ràng (như bốc khói, quá nhiệt) và không có dấu hiệu rõ ràng (như hỏng chức năng, đứt mạch). Quá trình chẩn đoán thường bao gồm bốn bước: “nhìn, hỏi, ngửi, sờ”:

(1) Phương pháp kiểm tra bằng điện

1. Yêu cầu:Hãy chú ý đến an toàn cá nhân. Hãy ngắt mạch chính nếu có thể và chỉ cấp điện cho mạch điều khiển; để động cơ chạy không tải.

2. Phương pháp đo lường:Sử dụng bút thử điện, đồng hồ vạn năng, kẹp đo dòng điện, v.v. Đối với các hệ thống phức tạp, có thể sử dụng máy hiện sóng. Cần chú ý tránh nhầm lẫn do hiện tượng điện vòng lặp.

3. Các phương pháp kiểm tra sự cố cụ thể

(1) Phương pháp đèn kiểm tra:Sử dụng bóng đèn 220V cho mạch điện 380V. Nối cực âm với dây trung tính, chạm vào điểm phân nhánh.

Hình 13-10 Phương pháp kiểm tra bằng đèn thử 380V

Bảng 13-2: Phương pháp sử dụng đèn kiểm tra để xác định vị trí sự cố

(2) Cách sử dụng bút thử điện:An toàn nhưng có giới hạn (ví dụ: hiện tượng phóng điện giữa các tiếp điểm có thể gây nhầm lẫn). Đo lần lượt từ điểm A đến điểm F; nếu ánh sáng mờ đi thì đoạn phía trước có sự cố.

Hình 13-11 Cách sử dụng bút thử điện

(2) Phương pháp kiểm tra khi ngắt điện

Hình 13-12: Sơ đồ mạch điều khiển khởi động một chiều và khóa tự động của động cơ điện

Đối với sự cố chập mạch hoặc bốc khói. Cần ngắt mạch chính (ví dụ: tại điểm A/B) và tháo dây nối động cơ để tránh chẩn đoán sai do cuộn dây vẫn dẫn điện. Lấy ví dụ về mạch điều khiển tự khóa khởi động một chiều của động cơ: Hình 13-12.

(3) Phương pháp kiểm tra điện áp (đo khi có điện)

1. Phương pháp phân cấp điện áp:Dùng bút thử màu đen đo tại điểm 0, dùng bút thử màu đỏ lần lượt đo tại các điểm 2, 3, 4, 5. Nếu đo được 380V thì là bình thường, còn nếu đo được 0V thì đoạn dây phía trước bị đứt. Hình 13-13.

Hình 13-13 Phương pháp đo điện áp theo từng bậc

Bảng 13-3 Giá trị điện áp đo được bằng phương pháp đo điện áp theo bậc và vị trí sự cố

2. Phương pháp phân đoạn điện áp:Thực hiện hai lần đo tại các điểm liền kề (1-2, 2-3…). Điện áp bình thường là 0V, nếu có sự cố thì hiển thị 380V. Hình 13-14.

Hình 13-14: Phương pháp đo điện áp theo từng đoạn

Bảng 13-4 Các giá trị điện áp đo được bằng phương pháp đo điện áp theo từng đoạn và vị trí sự cố

(4) Phương pháp kiểm tra điện trở (đo khi ngắt nguồn)

⚠️ Phải ngắt nguồn điện!

1. Phương pháp phân cấp điện trở:Kiểm tra 0-1, 0-2… Giá trị bình thường là điện trở cuộn dây, ∞ là đứt mạch. Hình 13-15 [Biểu đồ phân cấp điện trở].

Hình 13-15: Phương pháp đo điện trở theo từng bậc

Trước khi tiến hành đo, hãy ngắt nguồn điện mạch chính và bật nguồn điện mạch điều khiển. Nếu khi nhấn nút khởi động SB hoặc SB₃ mà rơle KM không đóng, điều đó có nghĩa là mạch điều khiển bị hỏng.

Khi kiểm tra, cần ngắt nguồn điện của mạch điều khiển (điểm này khác với phương pháp đo điện áp theo từng bậc), sau đó một người nhấn nút SB₁ và giữ nguyên, người còn lại dùng đồng hồ vạn năng đo lần lượt điện trở giữa các cặp điểm 0 và 1, 0 và 2, 0 và 3, 0 và 4. Dựa vào kết quả đo, có thể xác định được vị trí sự cố, xem Bảng 13-5.

Bảng 13-5 Giá trị điện trở và vị trí sự cố được xác định bằng phương pháp đo điện trở theo từng bậc

Chú thích: R là giá trị điện trở của cuộn dây KM.

2. Phương pháp phân đoạn điện trở:Kiểm tra các điểm liền kề, chẳng hạn như 1-2, 2-3. Nếu giá trị là ∞ thì cho thấy mạch bị đứt. Cần lưu ý nhiễu từ mạch song song. Hình 13-16 [Biểu đồ phân đoạn điện trở].

Hình 13-16 Phương pháp đo điện trở theo từng đoạn

Bảng 13-6  Giá trị điện trở và vị trí sự cố được xác định bằng phương pháp đo từng đoạn

(1) Khi kiểm tra sự cố bằng phương pháp đo từng đoạn bằng điện trở, nhất định phải ngắt nguồn điện trước;

(2) Nếu mạch cần đo được nối song song với các mạch khác, phải ngắt kết nối các mạch song song đó; nếu không, giá trị điện trở đo được sẽ không chính xác;

(3) Khi đo các linh kiện điện có điện trở cao, cần chuyển công tắc đo điện trở của đồng hồ vạn năng sang mức thích hợp.

(5) Phương pháp kiểm tra bằng cách nối tắt

Dùng dây dẫn cách điện để nối tắt đoạn dây nghi ngờ bị đứt.Lưu ý: Nghiêm cấm nối tắt tải (ví dụ: giữa cuộn dây 5 và 0), nghiêm cấm nối tắt qua các linh kiện có điện áp sụt lớn.

Hình 13-17: Phương pháp kiểm tra bằng cách nối tắt

Khi kiểm tra sự cố bằng phương pháp nối tắt, cần lưu ý những điểm sau:

(1) Khi kiểm tra bằng phương pháp nối tắt, người thực hiện sẽ cầm dây dẫn cách điện có điện bằng tay, do đó cần phải chú ý an toàn để tránh tai nạn điện giật;

(2) Phương pháp nối tắt chỉ áp dụng cho các sự cố đứt mạch ở dây dẫn và điểm tiếp xúc có sụt áp rất nhỏ; đối với các thiết bị điện có sụt áp lớn, nếu xảy ra sự cố đứt mạch ở các bộ phận như điện trở, cuộn dây, cuộn cảm, v.v., thì không được sử dụng phương pháp nối tắt, nếu không sẽ gây ra ngắn mạch;

(3) Đối với một số bộ phận quan trọng của máy móc công nghiệp, chỉ được phép sử dụng phương pháp nối tắt khi đã đảm bảo rằng thiết bị điện hoặc thiết bị cơ khí sẽ không bị hỏng hóc.

Trước khi kiểm tra bằng phương pháp nối tắt, hãy dùng đồng hồ vạn năng đo điện áp giữa hai điểm 1 và 0 như thể hiện trong Hình 13-17. Nếu điện áp bình thường, một người nhấn và giữ nút khởi động SB₃ hoặc SB₄, sau đó người còn lại dùng một sợi dây dẫn có tính cách điện tốt để lần lượt nối tắt các cặp điểm liền kề: 1 và 2, 2 và 3, 3 và 4, 4 và 5 (Lưu ý: Tuyệt đối không được nối tắt hai điểm 5 và 0, nếu không sẽ gây ra chập mạch), khi nối tắt hai điểm nào đó, rơle KM sẽ đóng, điều này cho thấy sự cố đứt mạch nằm giữa hai điểm đó, xem Bảng 13-7.

Bảng 13-7 Phương pháp nối tắt để xác định vị trí sự cố

 

Hiện tượng sự cố	Số hiệu điểm nối ngắn	Hành động KM	Điểm hỏng hóc
Khi nhấn SB₃ hoặc SB₄, KM không đóng	1 và 2	Kết nối	Tiếp điểm thường đóng SB₁ bị chạm kém
	2 và 3	Kết nối	Tiếp điểm thường đóng SB₂ bị chạm kém
	3 và 4	Kết nối	Tiếp điểm thường mở của SB₃ hoặc SB₄ bị chạm kém
	4 và 5	Kết nối	Tiếp điểm thường đóng của FR bị chạm kém