Ảnh nhiệt là một cách dễ dàng để xác định sự khác biệt về nhiệt độ rõ rệt trong các mạch điện ba pha công nghiệp, so với điều kiện hoạt động bình thường của chúng. Bằng cách kiểm tra sự khác biệt về nhiệt độ của cả ba pha cạnh nhau, kỹ thuật viên có thể nhanh chóng phát hiện các bất thường về hiệu suất trên từng pha riêng lẻ do mất cân bằng hoặc quá tải.
Sự mất cân bằng điện thường do tải pha khác nhau gây ra, nhưng cũng có thể do các vấn đề về thiết bị như điện trở cao trong các mối nối. Một sự mất cân bằng nhỏ về điện áp cung cấp cho động cơ sẽ gây ra sự mất cân bằng dòng điện lớn hơn nhiều, dẫn đến sinh nhiệt thêm và làm giảm mô-men xoắn cũng như hiệu suất. Sự mất cân bằng nghiêm trọng có thể làm nổ cầu chì hoặc ngắt mạch, gây ra hiện tượng mất pha và các vấn đề liên quan như động cơ quá nóng và hư hỏng.
Trên thực tế, việc cân bằng hoàn hảo điện áp giữa ba pha là hầu như không thể. Để giúp người vận hành thiết bị xác định mức độ mất cân bằng chấp nhận được, Hiệp hội Điện quốc gia (National Electrical Association) đã đề xuất.
Hiệp hội các nhà sản xuất (NEMA) đã soạn thảo các thông số kỹ thuật cho các thiết bị khác nhau. Những tiêu chuẩn cơ bản này là điểm tham chiếu hữu ích trong quá trình bảo trì và khắc phục sự cố.
Cần kiểm tra những gì?
Chụp ảnh nhiệt tất cả các bảng điện và các điểm kết nối tải cao khác như bộ truyền động, cầu dao, bộ điều khiển, v.v. Khi phát hiện nhiệt độ cao hơn, hãy theo dõi mạch đó và kiểm tra các nhánh và tải liên quan.
Kiểm tra các bảng điều khiển và các kết nối khác khi đã tháo nắp. Tốt nhất, bạn nên kiểm tra các thiết bị điện khi chúng đã nóng hoàn toàn và hoạt động ổn định với ít nhất 40% tải trọng thông thường. Bằng cách đó, các phép đo có thể được đánh giá chính xác và so sánh với điều kiện hoạt động bình thường.
Cần lưu ý điều gì?
Tải trọng bằng nhau sẽ dẫn đến nhiệt độ bằng nhau. Trong trường hợp tải không cân bằng, pha (hoặc các pha) chịu tải nặng hơn sẽ có nhiệt độ cao hơn các pha khác do nhiệt lượng sinh ra từ điện trở. Tuy nhiên, tải không cân bằng, quá tải, kết nối kém và vấn đề sóng hài đều có thể tạo ra hiện tượng tương tự. Việc đo tải điện là cần thiết để chẩn đoán vấn đề.
Mạch điện hoặc chân mạch có nhiệt độ thấp hơn bình thường có thể là dấu hiệu của một linh kiện bị hỏng.
Việc lập kế hoạch kiểm tra định kỳ bao gồm tất cả các kết nối điện quan trọng là một quy trình hợp lý. Sử dụng phần mềm đi kèm với máy ảnh nhiệt, lưu mỗi hình ảnh bạn chụp được vào máy tính và theo dõi các phép đo theo thời gian. Bằng cách đó, bạn sẽ có hình ảnh cơ sở để so sánh với các hình ảnh sau này. Quy trình này sẽ giúp bạn xác định xem điểm nóng hoặc lạnh bất thường có phải là điều đáng chú ý hay không. Sau khi thực hiện các biện pháp khắc phục, hình ảnh mới sẽ giúp bạn xác định xem việc sửa chữa có thành công hay không.
"Tình trạng báo động đỏ" thể hiện điều gì?
Ưu tiên sửa chữa nên dựa trên tiêu chí an toàn hàng đầu—tức là tình trạng thiết bị gây ra rủi ro an toàn—tiếp theo là mức độ quan trọng của thiết bị và mức độ tăng nhiệt độ. NETA (Hiệp hội Điện quốc tế)
Theo hướng dẫn của Hiệp hội Kiểm thử, nhiệt độ chỉ chênh lệch 1°C so với nhiệt độ môi trường và 1°C so với các thiết bị tương tự có cùng tải trọng cũng có thể là dấu hiệu của một sự thiếu sót cần được điều tra.
Tiêu chuẩn NEMA (NEMA MG1-12.45) cảnh báo không nên vận hành bất kỳ động cơ nào với độ lệch điện áp vượt quá một phần trăm. Trên thực tế, NEMA khuyến nghị nên giảm công suất định mức của động cơ nếu hoạt động ở độ lệch cao hơn. Tỷ lệ lệch điện áp an toàn có thể khác nhau đối với các thiết bị khác.
Hỏng động cơ là hậu quả thường gặp của sự mất cân bằng điện áp. Tổng chi phí bao gồm chi phí động cơ, chi phí nhân công thay thế động cơ, chi phí sản phẩm bị loại bỏ do sản xuất không đồng đều, chi phí vận hành dây chuyền và doanh thu bị mất trong thời gian dây chuyền ngừng hoạt động.
Các hành động tiếp theo
Khi ảnh nhiệt cho thấy toàn bộ dây dẫn nóng hơn các thành phần khác trong cùng một phần của mạch điện, dây dẫn đó có thể bị thiếu công suất hoặc quá tải. Hãy kiểm tra định mức của dây dẫn và tải thực tế để xác định nguyên nhân. Sử dụng đồng hồ vạn năng có kẹp đo, đồng hồ đo kẹp hoặc máy phân tích chất lượng điện năng để kiểm tra sự cân bằng dòng điện và tải trên mỗi pha.
Về phía điện áp, hãy kiểm tra hệ thống bảo vệ và thiết bị đóng cắt xem có bị sụt áp hay không. Nói chung, điện áp lưới nên nằm trong phạm vi 10% so với định mức ghi trên nhãn. Điện áp giữa dây trung tính và đất có thể là dấu hiệu cho thấy hệ thống đang chịu tải nặng hay yếu tố dòng điện hài. Điện áp giữa dây trung tính và đất cao hơn 3% so với điện áp định mức cần được kiểm tra thêm. Cũng cần lưu ý rằng tải có thể thay đổi, và điện áp một pha có thể đột ngột giảm đáng kể nếu một tải một pha lớn được đưa vào hoạt động.
Sụt áp trên cầu chì và công tắc cũng có thể gây ra hiện tượng mất cân bằng ở động cơ và nhiệt độ quá cao tại điểm gây sự cố. Trước khi cho rằng nguyên nhân đã được tìm ra, hãy kiểm tra kỹ lại bằng cả máy ảnh nhiệt và đồng hồ vạn năng hoặc đồng hồ kẹp để đo dòng điện. Cả mạch chính và mạch nhánh đều không được tải đến giới hạn tối đa cho phép.
Các phương trình tính toán tải mạch cũng cần tính đến sóng hài. Giải pháp phổ biến nhất cho tình trạng quá tải là phân bổ lại tải giữa các mạch hoặc quản lý thời điểm bật tải trong quá trình vận hành.
Sử dụng phần mềm đi kèm, mỗi sự cố nghi ngờ được phát hiện bằng máy ảnh nhiệt có thể được ghi lại trong một báo cáo bao gồm hình ảnh nhiệt và hình ảnh kỹ thuật số của thiết bị. Đó là cách tốt nhất để truyền đạt các vấn đề và đề xuất sửa chữa.
Thời gian đăng bài: 16/11/2021