Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng
Bài báo này trình bày việc nghiên cứu, thiết kế một thiết bị giám sát dòng điện và điện áp đa chức năng. Với thiết bị này, dòng điện và điện áp từ nguồn cấp đến phụ tải sẽ được giám sát và kiểm tra liên tục theo thời gian thực.
![Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 1 Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 1](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7132/nghien-cuu-thiet-ke-thiet-bi-giam-sat-dien-ap-dong-dien-da-n-trang-1_7CoFi1YbmX.jpg)
Trang 1
![Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 2 Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 2](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7132/nghien-cuu-thiet-ke-thiet-bi-giam-sat-dien-ap-dong-dien-da-n-trang-2_Am35oppgas.jpg)
Trang 2
![Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 3 Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 3](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7132/nghien-cuu-thiet-ke-thiet-bi-giam-sat-dien-ap-dong-dien-da-n-trang-3_9AaYZbblth.jpg)
Trang 3
![Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 4 Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 4](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7132/nghien-cuu-thiet-ke-thiet-bi-giam-sat-dien-ap-dong-dien-da-n-trang-4_2NCTt3qqJL.jpg)
Trang 4
![Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 5 Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 5](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7132/nghien-cuu-thiet-ke-thiet-bi-giam-sat-dien-ap-dong-dien-da-n-trang-5_856TBsyZkT.jpg)
Trang 5
![Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 6 Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 6](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7132/nghien-cuu-thiet-ke-thiet-bi-giam-sat-dien-ap-dong-dien-da-n-trang-6_QkKNeZVoiG.jpg)
Trang 6
![Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 7 Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng trang 7](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7132/nghien-cuu-thiet-ke-thiet-bi-giam-sat-dien-ap-dong-dien-da-n-trang-7_RwwiOlFmbp.jpg)
Trang 7
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng
![Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng Nghiên cứu, thiết kế thiết bị giám sát điện áp, dòng điện đa năng](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/thumb/2024/02/14/nghien-cuu-thiet-ke-thiet-bi-giam-sat-dien-ap-dong-dien-da-n_bApnJ2AZ2l.jpg)
CHÀO MỪNG NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG 01/04/2019 42 Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 58 - 04/2019 NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ THIẾT BỊ GIÁM SÁT ĐIỆN ÁP, DÒNG ĐIỆN ĐA NĂNG RESEARCHING AND DESIGNING MULTI-FUNCTIONAL VOLTAGE AND CURRENT MONITORING DEVICE ĐOÀN HỮU KHÁNH* HOÀNG ĐỨC TUẤN, ĐINH ANH TUẤN Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam *Email liên hệ: khanhvima@gmail.com Tóm tắt Bài báo này trình bày việc nghiên cứu, thiết kế một thiết bị giám sát dòng điện và điện áp đa chức năng. Với thiết bị này, dòng điện và điện áp từ nguồn cấp đến phụ tải sẽ được giám sát và kiểm tra liên tục theo thời gian thực. Khi có sự cố xảy ra, chủ yếu các lỗi do chất lượng điện năng không đảm bảo như mất pha, điện áp cao, điện áp thấp, tần số cao, tần số thấp, thiết bị sẽ phát đi các tín hiệu báo động để báo cho người sử dụng biết. Điều này đảm bảo cho các thiết bị sẽ được làm việc với chất lượng điện năng tốt, hạn chế tối đa những ảnh hưởng mà chất lượng điện năng kém mang lại như các thiết bị sẽ làm việc với hiệu suất thấp, tuổi thọ của thiết bị giảm, Từ khóa: Thiết bị giám sát dòng điện và điện áp đa chức năng, chất lượng điện năng. Abstract This paper presents the research and design of a multi-functional current and voltage monitoring device. With this device, the current and voltage from the power supply to the loads will be monitored and checked continuously in real time. When problems occur, mainly errors due to power quality are not guaranteed such as phase loss, high voltage, low voltage, high frequency, low frequency,... the device will broadcast alarm signals to inform the users. This ensures that devices will be working with high power quality, minimize the effects that poor power quality brings as devices will work with low efficiency, longevity of equipment reduced,... Keywords: Multi-functional voltage and current monitoring device, power quality. 1. Đặt vấn đề Hiện tượng mất pha, suy giảm điện áp, tần số, là những sự cố thường xuyên xảy ra trong công nghiệp cũng như trên tàu thủy. Khi các phụ tải đang hoạt động mà xảy ra sự cố thuộc về chất lượng nguồn điện này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc bình thường của thiết bị, giảm tuổi thọ,hơn nữa nó còn có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng đến sản phẩm, hàng hóa và con người [2]. Hiện nay, trên thị trường có tương đối nhiều các thiết bị bảo vệ mất pha và cảnh báo điện áp thấp. Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị này chỉ đơn thuần là các thiết bị bảo vệ mất pha hoặc cảnh báo điện áp thấp chứ không tích hợp chung vào một thiết bị duy nhất. Nếu có tích hợp vào một thiết bị duy nhất thì các tính năng chỉnh định, cài đặt hay báo động bảo vệ cũng rất hạn chế, khó đáp ứng được trong các trường hợp đòi hỏi cao. Với các nguyên nhân trên, việc nghiên cứu, thiết kế một thiết bị cảnh báo báo động điện áp và dòng điện đa chức năng có nhiều cài đặt và có khả năng tùy biến cao có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 2. Giới thiệu chung về các thiết bị giám sát dòng điện và điện áp Hình 1, 2 là 2 rơle thông dụng điển hình trên thị trường hiện nay. Hình 3 là sơ đồ khối của chúng. Hình 1. Rơle bảo vệ mất pha, quá áp 600VPR của SELEC Hình 2. Rơle bảo vệ mất pha, mất cân bằng điện áp PMR-44 CHÀO MỪNG NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG 01/04/2019 Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 58 - 04/2019 43 Đầu vào của các thiết bị này là điện áp nguồn cần kiểm tra giám sát. Tín hiệu điện áp sẽ được đo và kiểm tra, khi xảy ra mất pha hay điện áp nguồn cao hoặc thấp hơn ngưỡng cài đặt thì sẽ có tín hiệu cảnh báo, báo động ra một đầu ra chung. Các thiết bị này có các ưu điểm như sau: - Kích thước gọn nhẹ, đơn giản; - Làm việc ổn định, tin cậy; - Giá thành không quá cao. Tuy nhiên, nhược điểm của chúng là: - Các thông số chỉ báo, báo động còn ít; - Khả năng cài đặt, tinh chỉnh hạn chế. Để giải quyết được các nhược điểm nêu trên, đề tài đề xuất thiết kế một thiết bị có cấu trúc chung như Hình 4. Hình 3. Cấu trúc chung của các thiết bị trên thị trường hiện nay Hình 4. Cấu trúc chung của thiết bị đề xuất Với cấu trúc hệ thống mới đề xuất, ngoài các tính năng như cảnh báo điện áp thấp hoặc cao, tần số thấp hoặc cao, báo động mất pha, hệ thống có khả năng đưa ra các cảnh báo như cảnh báo mất cân bằng trong các pha, điện áp giữa các pha không đối xứng, Điều này giúp nâng cao chất lượng trong việc giám sát, điều khiển các hệ thống trong công nghiệp cũng như dưới tàu thủy. 3. Xây dựng, thiết kế thiết bị giám sát dòng điện và điện áp đa chức năng 3.1. Xây dựng cấu trúc của hệ thống Hình 5. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống Hình 5 trên là sơ đồ cầu trúc của hệ thống đề xuất bao gồm các khối chính có chức năng như sau: - Nguồn cần giám sát: cấp tín hiệu điện áp nguồn đưa tới tủ điều khiển; - Khối biến dòng: lấy tín hiệu dòng điện tải ở các pha đưa về tủ điều khiển [3]; Đo và kiểm tra điện áp nguồn Cảnh báo, báo động điện áp thấp Cảnh báo, báo động điện áp cao Báo động mất pha UR US UT Đo và kiểm tra dòng điện, điện áp Cảnh báo, báo động điện áp thấp Cảnh báo, báo động điện áp cao Báo động mất pha UR IS IT US UT IR Cảnh báo các pha mất cân bằng Cảnh báo điện áp các pha không đối xứng Nguồn cần giám sát Khối biến dòng Mạch nguồn Đồng hồ đa năng PLC Khối rơle trung gian MODBUS RTU Các tín hiệu cảnh báo, báo động, bảo vệ TỦ ĐIỀU KHIỂN CHÀO MỪNG NGÀY THÀNH LẬP TRƯỜNG 01/04/2019 44 Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 58 - 04/2019 - Đồng hồ đa năng: thiết bị này có đầu vào là điện áp và dòng điện 3 pha (hỗ trợ cả hệ thống 3 pha 3 dây hoặc 3 pha 4 dây). Thiết bị này có một màn hình led hiển thị các thông số giúp người dùng có thể quan sát được dòng, áp trong các pha và các thông số khác như hệ số cos phi, tần số. Ngoài ra đồng hồ đa năng còn có 1 cổng RS485 hỗ trợ truyền thông MODBUS RTU để kết nối với các thiết bị khác tro
File đính kèm:
nghien_cuu_thiet_ke_thiet_bi_giam_sat_dien_ap_dong_dien_da_n.pdf