Biến Dòng AC – DC

Biến dòng kết hợp với một bộ chuyển đổi dòng điện có thể đo được dòng điện đi qua một cách chính xác. Người dùng có thể chọn máy biến dòng trong phạm vi đầu vào cho biến dòng đo lường như 100/5A, 150/5A , 200/5A, 250/5A, 600/5A, 1000/5A, 2000/5A cung cấp một đầu ra tương tự thông qua bộ chuyển đổi 5A sang Analog 4-20mA hoặc 0-10V tương thích với hầu hết các PLC, bộ ghi dữ liệu hay hệ thống Scada.

Máy biến dòng là gì ?

Biến dòng hay còn được gọi là CT là chữ viết tắt của Current Transfomer ngoài ra còn được gọi với các tên khác : máy biến dòng, biến dòng CT, biến dòng đo lường, cảm biến dòng điện xoay chiều. Như vậy, biến dòng là một thiết bị dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều có dòng điện lớn thành dòng điện xoay chiều có giá trị nhỏ có thể đo được bằng các thiết bị điện tiêu chuẩn. Máy biến dòng đưa tín hiệu tới các đồng hồ hiển thị dòng điện loại cơ hiển thị kim hoặc truyền tín hiệu điện về trung tâm điều khiển thông qua các bộ chuyển đổi tín hiệu 0-5A hoặc 0-10A.

Cấu tạo của biến dòng

Biến dòng gồm một lõi thép được quấn dây đồng xung quanh hoạt động dựa trên nguyên tắt cảm ứng điện từ. Khi dòng điện xoay chiều đi qua một dây dẩn, xung quanh nó sẽ xuất hiện điện trường, điện trường này cảm ứng lên cuộn dây và xuất hiện dòng điện trong  đó. Tỉ lệ này sẽ được căn cứ vào số vòng dây quấn bên trong cuộn dây biến dòng.

Cách chọn biến dòng CT

Biến dòng đo lường dòng điện xoay chiều có dòng tải lớn, trong khi các thiêt bị đọc dòng điện xoay chiều chỉ đọc được các giá trị 5A hoặc 10A. Chính vì thế máy biến dòng đóng vai trò chuyển đổi dòng điện lớn xuống dòng điện nhỏ 5A hoặc 10A.

Để chọn biến dòng CT đung chúng ta cần biết dòng tải lớn nhất đi qua biến dòng. Sau đó, chúng ta chọn giá trị biến dòng bằng hoặc cao hơn giá trị dòng điện thực tế đi qua biến dòng.

Cụ thể như sau :   I = 1/3 x S/U

Trong đó ,

• S = P chia cho hệ số công suất . Để tăng hệ số công suất người ta dùng tụ bù
• U = U pha giữa pha và dây trung tính

Vd : chúng ta có tải 3 pha 220V , công suất 100Kw thì tính dòng như sau :

I = 1/3 x 100.000 / 220V = 151.5 A . Tạm xem như là hệ số công suất bằng 1

Như vậy chúng ta phải chọn biến dòng lớn hơn giá trị tính được tiêu chuẩn có biến dòng 150/5A và 200/5A nên chúng ta chọn biến dòng 200/5A. Để hiển thị giá trị Ampe này bằng đồng hồ cơ chúng ta phải đồng hồ Ampe cùng thông số có giá trị đọc là 200/5A.

Các biến dòng thường được sử dụng

• Biến dòng 100/5A
• Biến dòng 150/5A
• Loại biến dòng 250/5A cũng hay được sử dụng
• Biến dòng 600/5A
• Biến dòng 1000/5A
• Cao hơn, biến dòng 2000/5A

Hướng dẩn sử dụng biến dòng CT

Biến dòng có thông số rất rõ ràng được ghi ngay trên thiết bị nhưng cách dùng như thế nào lại không có một hướng dẩn nào của nhà sản xuất bởi nó quá đơn giản. Tuy nhiên, nếu chúng ta lần đầu tiếp xúc tìm hiểu về biến dòng thì gây bối rối trong lần đầu tiên lắp đặt. Sau đây là hướng dẩn sử dụng máy biến dòng CT đo lường trong công nghiệp.

Cách đấu biến dòng vào đồng hồ Ampe

Biến dòng sơ cấp có hai dây tương ứng với hai dây đầu vào của đồng hồ Ampe. Đầu tiên chúng ta phải chọn giá trị của biến dòng và giá trị hiển thị của đồng hồ là cùng giá trị. Chẳng hạn biến dòng có giá trị 100A/5A thì chúng ta cũng phải chọn đồng hồ có giá trị hiển thị tương ứng 100/5A.

Trường hợp chúng ta dùng biến dòng 100/5A nhưng lại sử dụng đồng hồ cơ có giá trị 200/5A thì lúc này đồng cơ chỉ hiển thị sai thông tin. VD khi đo dòng 50A thì đồng hồ hiển thị 100A vì hệ số của đồng hồ gấp đôi so với biến dòng.

Biến dòng có hai đầu dây ra để đấu vào đồng hồ tương ứng với hai chân trên đồng hồ Ampe. Chúng ta chỉ cần đấu vào 2 chân của đồng hồ Ampe là đã đo được dòng tải của thiết bị cần đo.

Cách đấu biến dòng CT với PLC

Do tất cả các biến dòng đời mới ngày nay đều tuân theo chuẩn 5A hoặc 10A tương ứng với giá trị của dòng tải lớn nhất. Để hiển thị giá trị dòng điện có hai cách : dùng đồng hồ cơ gắn trên mặt tủ điện hoặc dùng đồng hồ điện tử gắn trên mặt tủ điện.

Tuy nhiên, nếu chúng ta muốn truyền giá trị dòng điện về tủ điều khiển như PLC / DCS chúng ta phải dùng bộ chuyển đổi 5A sang Analog 4-20mA hoặc 0-10V. Bởi PLC/ DCS không có khả năng đọc trực tiếp các giá trị dòng điện lớn như 5A hay 10A.

Bộ chuyển đổi Seneca Z201-H ngoài khả năng chuyển đổi cần phải có khả năng chống nhiễu tại 4000Vac, bởi các dòng tải lớn khả năng làm nhiễu thiết bị đầu ra rất cao. Z201-H có khả năng chống nhiễu lên tới 4000Vac.

Thông số kỹ thuật bộ chuyển đổi Z201-H

• Nguồn cấp : 10…40Vdc ( Z201 ) , 230Vac ( Z201-H )
• Cách ly chống nhiễu : 4000Vac
• Sai số : 0.3%
• Thời gian đáp ứng 200ms
• Lắp đặt trên DIN Rail 35mm
• Input 5Aac / 10Aac
• Output áp : 0-1V , 0-5V , 0-10V, 2-10V
• Output dòng : 0-20mA , 4-20mA

Bộ chuyển đổi dòng 5A Seneca Z201-H mang tới giải pháp đưa tín hiệu từ biến dòng 5A hoặc 10A về PLC một cách chính xác, dể sử dụng, thời gian đáp ứng nhanh cho việc điều khiển.

Biến dòng bảo vệ & biến dòng CT Analog

Có một câu hỏi đặt ra là “ CT dòng có thể dùng cho đo lường có thể dùng cho bảo vệ được hay không ? “

Câu trả lời : “không thể sử dụng biến dòng bảo vệ cho đo lường và ngược lại . Vậy biến dòng bảo vệ là gì ?

Biến dòng bảo vệ

Trong hệ thống điện máy biến dòng. CT dòng dùng cho hệ thống bảo vệ được thiết kế với mạch từ bảo hoà chậm hơn CT đo lường rất nhiều. Dòng sơ cấp có thể đặt vài chục lần định mức thì lõi thép mới bị bão hoà. Điều này đảm bảo dòng sự cố phản ánh đầy đủ được bến thứ cáp7 của CT. Vì thế, relay báo sự cố trở nên tin cậy hơn.

Tuy nhiên, trên thực tế dòng sự cố lại lớn hơn dòng định mức của biến dòng CT rất nhiều. Nên dùng biến dòng cho các hệ thống đo đếm có thể làm hỏng biến dòng. Sai số lớn khi dòng sơ cấp nhỏ làm việc trong vùng bão hoà.

Biến dòng Analog

Khác với máy biến dòng đo lường dạng chuyển điện áp lớn thành điện áp nhỏ 5Aac / 10Aac thì biến dòng Analog giải quyết vấn đề truyền tín hiệu về điều khiển, giám sát, bảo vệ.

Biến dòng analog giải quyết được tất cả các vấn đề khó khăn khi dùng biến dòng CT sơ cấp. Trong đó, việc truyền tín hiệu analog trực tiếp về bộ hiển thị , PLC , DCS làm tăng giá trị của loại biến dòng Analog này.

PLC có thể đọc trực tiếp giá trị đo được từ biến dòng analog 4-20mA hoặc 0-10V mà không cần phải qua bộ chuyển đổi 0-5A như loại biến dòng sơ cấp.

Khả năng tuỳ biến thang đo ngay trên biến dòng giúp tín hiệu đo được chính xác hơn so với các loại biến dòng CT sơ cấp. VD : Biến dòng T201 có nhiều tuỳ chọn thang đo dòng khác nhau : 5A , 10A , 15 A , 20A , 25A , 30A , 35A , 40A. Tín hiệu đưa về PLC là 4-20mA tương ứng với các dòng lựa chọn trên thiết bị.

Việc cài đặt dòng định mức cho biến dòng analog đơn giản chỉ bằng 3 DIP Switch ngay trên thiết bị. Đặc biệt biến dòng analog có khả năng chịu được quá tải lên tới 800A. Khi dòng điện  quá áp thì biến dòng T201 sẽ cho ra tín hiệu báo lỗi tại 28mA.

Ứng dụng dùng biến dòng để giám sát quá tải thông qua còi báo hoặc đèn cài đặt được bằng màn hình hiển thị S311A-4-H-O. Ngoài việc báo động bằng còi chúng ta có thể dùng để đóng / ngắt động cơ khi có quá tải xảy ra nhằm giảm tải thiệt hai không đáng có xảy ra.

Biến dòng analog mang tới một lựa chọn lý tưởng cho việc truyền tín hiệu trực tiếp từ CT dòng analog 4-20mA về PLC mà không cần phải qua bộ chuyển đổi 0-5A theo phương thức truyền thống. Điều ngạc nhiên hơn nữa, giá của biến dòng CT 4-20mA lại có giá thấp hơn so với bộ chuyển đổi 5A sang 4-20mA.

Kỹ Sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa

Mobi : 0937 27 55 66

Mail : hoa.nguyen@huphaco.vn