Tài liệu được biên dịch từ nguyên bản tiếng Anh của Hãng Megger có bổ sung chỉnh lý từ kinh nghiệm thực tế sử dụng tại Việt Nam. Tài liệu trình bày đầy đủ từ cơ sở lý thuyết đo nội trở accu, nguyên lý hoạt động đến cách thức vận hành, sử dụng, bảo quản và chẩn đoán sự cố của máy đo nội trở Accu Bite 3 của hãng Megger. Tài liệu rất hữu ích cho các kỹ sư hiện trường và cách Sinh viên thực tập.
Trang 1NGUYEN TRI MINH
Trang 2HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG
MÁY ĐO NỘI TRỞ ACCU
MEGGER BITE 3
Biên dịch từ Tài liệu
Instruction Manual BITE 3 Battery Imperdance Test Equipment
(Rev 6 July 2010)
Có bổ sung, hiệu đính
Người dịch: Nguyễn Trí Minh
Hà Nội 2020
Trang 3MỤC LỤC
1- GIỚI THIỆU 4
Máy đo BITE 3 4
Lý thuyết và thực tế 4
Hoạt động của Máy đo BITE 3 .5
Các ứng dụng của máy đo BITE 3 .5
Thủ tục khi tiếp nhận máy đo BITE 3 mua mới 5
2- CÁC CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN, KẾT NỐI, ĐÈN CHỈ THỊ VÀ MENU .6
Tổng quát 6
Các Công tắc và Cổng kết nối 6
Khối nguồn 9
Sạc pin 9
3-ĐÈN CHỈ THỊ TRẠNG THÁI PIN 10
Ngừng sạc 10
Điện áp đầu vào quá thấp 10
Lỗi 10
4-CÁC BƯỚC ĐO KIỂM 10
Tổng quát 10
Bước một: Thực hiện các thao tác tiền kiểm 11
Bước hai: Bật BITE 3 và đấu nối bộ đầu đo 11
Bước bốn: Thực hiện các hoạt động sau đo kiểm 12
Xem lại kết quả đo 12
Đo kiểm lại một bình hoặc một cầu đấu 12
Phân tích kết quả đo kiểm 12
Đo kiểm các hệ thống accu có tạp âm 13
Các phép đo sử dụng các bộ đầu đo tùy chọn 13
Xem lại và đo lại 13
5- PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ĐO 14
Trang 4Tổng quát 14
Xem (In) kết quả đo kiểm trên màn hình LCD 14
Chế độ phân tích tức thời 15
Chế độ phân tích ngắn hạn 15
Xu hướng dài hạn 15
6 – GIAO TIẾP VỚI PHẦN MỀM ProActiv 16
Tổng quát 16
Thông tin & các cài đặt 17
Xuất thông tin của Tổ accu 17
Cập nhật hệ điều khiển (firmware) 17
Xuất/nạp dữ liệu và thông tin lên PC/Laptop 17
7-BẢO DƯỠNG VÀ XỬ LÝ SỰ CỐ 18
Tổng quát 18
Các đèn LED chỉ thị trạng thái 18
PHỤ LỤC - Thông số kỹ thuật 20
Điện 20
Điều kiện môi trường 20
Cơ khí 20
Bộ sạc 21
Trang 51- GIỚI THIỆU
Máy đo BITE 3
LƯU Ý: Trước khi sử dụng máy đo BITE 3, hãy chắc chắn rằng bạn đã đọc và hiểu
các yêu cầu về an toàn và quy trình vận hành có trong hướng dẫn này
Máy đo BITE 3 do Megger sản xuất và được kiểm định và chạy thử kỹ lưỡng, tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt trước khi xuất xưởng
Máy đo sẵn sàng sử dụng (sau khi được sạc pin trong 24 giờ) khi được cài đặt và vận hành theo các nội dung nêu trong hướng dẫn này
BITE 3 là thiết bị đo được sử dụng để đánh giá tình trạng của các hệ thống ắc-quy tĩnh (lắp đặt
cố định) Thiết bị này có thể đo:
* Trở kháng AC, giá trị nội trở của ắc-quy
* Điện áp DC trên các đầu cực của accu
* Điện trở thanh nối (cầu đấu) giữa các bình accu
từ máy đo BITE 3 vào PC và Trạm/Tổ accu tương ứng sẽ tự động được cập nhật dữ liệu mới nhất Ngoài ra, có thể cập nhật phần mềm của máy đo BITE 3 qua Internet vì vậy luôn cập nhật được các phiên bản mới nhất và những cải tiến tốt nhất cho máy đo này
Máy đo BITE 3 cho ta dữ liệu thể hiện tình trạng tổng thể của hệ thống accu Các accu yếu do nhiều nguyên nhân, một trong số đó là sunfat hóa bản cực, cạn dung dịch (mất áp suất), các đầu nối giữa các accu bị lỏng, phình bản cực, v.v Máy đo BITE 3 cũng đo được dòng nạp đệm của accu, dòng này sẽ tăng dần theo thời gian khi accu suy giảm chất lượng Đối với các accu VRLA (Accu axit chì có van ổn định – Valve regulated lead acid battery), khi dòng nạp đệm tăng lên là chỉ dấu cho biết accu sẽ bị quá nhiệt [Accu nước không bị quá nhiệt do dung dịch chủ yếu là axit, chúng
sẽ bay hơi hết, nên nhiệt độ của accu cao nhất chỉ khoảng 260F (125oC)]
Máy cũng đo được dòng hài (dòng gợn/ripple current), đây là một chỉ báo về chất lượng đầu ra của máy nắn Máy nắn chuyển đổi AC thành DC nhưng không có máy nắn nào đạt hiệu suất 100% Bởi vậy, có một số thành phần AC lọt sang phía DC và được gọi là hài AC (AC ripple) Nếu dòng hài này lớn hơn khoảng 5% (5A rms/100Ah) thì sẽ làm nhiệt độ của accu tăng lên và do đó rút ngắn tuổi thọ của accu Sự lão hóa tự nhiên của máy nắn sẽ làm các hài AC gia tăng nhưng với tốc
độ chậm và chấp nhận được Tuy vậy, nếu có một đi-ốt nào đó bị nổ thì dòng hài có thể tăng gấp ba đến bốn lần và có thể làm nóng accu Đo dòng hài giúp ta đánh giá được tình hình chung về chất lượng đầu ra của máy nắn
áp trên accu đó Tính trở kháng theo Định luật Ohm, Z = E/I Rõ ràng, để có được các giá trị nội trở chính xác (trở kháng, v.v.), cần phải đo được cả dòng điện Trên thực tế, một tổ accu được đấu
Trang 6song song với một tải và máy nắn và thông thường nó còn được đấu song song với các tổ accu khác nữa Do đó, dòng điện thực tế sẽ thay đổi tùy theo điều kiện cụ thể (của máy nắn, của tải) và các nhánh accu song song Vì vậy, cần phải đo được đúng thành phần dòng điện đã gây ra sụt áp trên accu cần kiểm tra thì mới có được giá trị trở kháng chính xác
Hoạt động của Máy đo BITE 3
Máy đo BITE 3 hoạt động dựa trên nguyên tắc đặt một dòng điện xoay chiều lên một bình accu riêng lẻ và đo điện áp AC gây ra bởi dòng điện xoay chiều đó cùng với dòng điện của chính bình accu này Sau đó nó sẽ tính toán trở kháng Bộ đầu đo tiêu chuẩn của máy là loại 2 điểm (dual-point), kiểu Ken-vin (Kelvin) Trong đó, một điểm dùng để đo dòng điện và điểm kia đo điện áp Ngoài trở kháng tiêu chuẩn, điện áp bình và điện trở thanh nối giữa các bình accu, BITE 3 còn
sử dụng một kỹ thuật rất mới để đo dòng nạp đệm (thả nổi/floating current) và dòng hài (dòng gợn/ripple current) Cách tốt nhất để đo dòng điện là thông qua việc đo điện áp trên một điện trở Sơn1 (Shunt) Megger cho rằng có rất nhiều Sơn trong một tổ accu, chính là các thanh nối (cầu nối) giữa các bình accu Theo đó, bằng cách ngay từ đầu có được giá trị điện trở của một thanh nối nào đó thì sau đó sẽ dùng nó như một Sơn và có thể xác định được các dòng nạp và dòng hài
Độ chính xác của các phép đo dòng nạp đệm và dòng hài phụ thuộc vào giá trị của Sơn Hãy xem phần Thông số kỹ thuật để biết rõ hơn về độ chính xác này
Máy đo BITE 3 làm được nhiều việc hơn là chỉ thực hiện các phép đo, bởi nó tích hợp sẵn một
cơ sở dữ liệu mà người dùng có thể tùy chỉnh thoải mái với những thay đổi theo từng bước 1 % BITE 3 hoạt động song song với phần mềm ProActiv để cài đặt cấu hình và Trạm/Tổ accu tùy theo lựa chọn của người dùng BITE 3 và ProActiv phối hợp với nhau cho phép dữ liệu mới nhất từ ProActiv được tải xuống máy đo để phân tích dữ liệu tại ngay tại hiện trường Tất cả các máy đo BITE 3 khác sau này đều có thể tải toàn bộ thông tin và dữ liệu cần thiết cho dù máy đo BITE 3 ban đầu đã gửi bộ dữ liệu nào của accu
Các ứng dụng của máy đo BITE 3
Máy đo BITE 3 được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, như:
Viễn thông – vô tuyến và hữu tuyến
Trạm phát điện
Hệ thống lưu điện UPS
Công ty dịch vụ
Đường sắt
Hệ thống nguồn dự phòng trong công nghiệp nặng
Nhà máy sản xuất Accu
Bộ chiếu sáng khẩn cấp
Ứng dụng trong hàng hải và quân sự
Thủ tục khi tiếp nhận máy đo BITE 3 mua mới
Khi nhận được máy đo BITE 3 cần kiểm tra theo danh sách đóng gói để đảm bảo rằng có đủ các phụ kiện kèm theo Nếu có bất kỳ sự thiếu hụt nào, bạn hãy thông báo cho Megger (tel 1-610-676-8500.) BITE 3 rất dễ sử dụng bởi các Kỹ thuật viên Nó có vỏ nhựa chắc chắn và bao gồm các thành phần, phụ kiện sau đây:
Máy đo BITE 3 có dây đeo
Bộ đầu đo hai kim với đèn LED và các kim dự phòng
Trang 7 Túi vải đựng máy
7 Cổng COM/Máy in, J3 (nhưng trên mặt máy không ghi nhãn J3)
8 Nút điều khiển con trỏ
Trang 8Cổng Com & Máy in (J3)
Cáp điều khiển và máy in được kết nối với cổng J3 để liên lạc với PC hoặc máy tính xách tay hoặc với máy in
Cổng sạc pin (J4)
Đầu ra của bộ sạc nối đến pin qua cổng này Máy đo được thiết kế theo cách không thể vừa đo vừa sạc nguồn nhằm đảm bảo an toàn
Kiểm tra trạng thái pin (J5)
Trạng thái của pin thể hiện qua số lượng thanh LED khi nhấn nút này – mỗi thanh LED tương ứng khoảng 10% dung lượng pin Xem phần Đèn chỉ thị trạng thái pin dưới đây
Nút sạc chậm (J6)
Nếu nhấn nút sạc chậm (J6) khi đang kết nối bộ sạc, pin sẽ được sạc chậm trong vòng khoảng
48 giờ Xem phần Đèn chỉ thị trạng thái pin dưới đây
Máy đo còn có một loa cảnh báo nằm ẩn trong thân thiết bị và các đèn LED nằm trên bộ đầu đo hai kim để chỉ thị trạng thái máy đo và mạch điện đo Bảng dưới đây nêu chi tiết các trường hợp có cảnh báo âm thanh và kích hoạt các đèn LED Trạng thái máy đo và mạch điện đo cũng được hiển thị trên màn hình LCD
Đỏ - Không tiếp xúc (không phát hiện được mạch điện đo)
Vàng, nhấp nháy- Có tiếp xúc (đã phát hiện được mạch điện đo) nhưng không đo được
Vàng, đứng im- Tiếp xúc tốt (đã phát hiện được mạch điện đo) đang đo
Xanh lá cây- Phép đo đã hoàn thành, hãy tháo đầu đo khỏi mạch điện đo
Bàn phím đùng để nhập cấu hình trạm và tổ Accu Nó cũng được sử dụng để thêm các chú thích
về Accu hoặc phép đo mà người dùng có thể muốn ghi lại Bộ ký tự của bàn phím bao gồm:
1( ) 2ABC 3DEF 4GHI 5JKL 6MNO 7PQRS 8TUV 9WXYZ 0 (khoảng trắng), _ ,.# mμ%-( ) /:@!?$=<>’*
Đầu đo tùy chọn CT có hai chế độ hoạt động: Dòng thoát và trở kháng (dòng hài) Cần phải đo
"dòng thoát" của các tổ accu lắp song song, chủ yếu được sử dụng trong các công trình viễn thông,
kể cả vô tuyến và hữu tuyến Hãy xem một ví dụ điển hình, gồm sáu tổ accu lắp song song nhau, mỗi tổ có 4 bình 12VDC Trong ví dụ này, dòng điện của máy đo sẽ chảy qua các nhánh song song
là các accu này Máy đo sẽ đo dòng điện đầu ra của nó và CT đo dòng điện chảy qua các tổ accu lắp song song Kết hợp giá trị dòng điện đầu ra và "dòng thoát" sẽ cho các giá trị trở kháng chính xác Những phương pháp khác không đo dòng điện hoặc khi Máy đo BITE 3 không có CT thì kết quả đo chắc chắn sẽ không tin cậy Bằng cách đo "dòng thoát", tức là dòng điện không đi qua accu cần kiểm tra, phần này có thể tách ra từ dòng điện đầu ra, sẽ tính được chính xác trở kháng theo định Luật Ôm, Z = E / i
Sơ đồ cấu trúc của menu điều khiển:
Trang 9Trong mục "Cấu hình /Trạm-Tổ Accu/Xóa", bạn không thể xóa được một Trạm và/hoặc một tổ Accu nếu trước đó bạn không xóa hết dữ liệu của nó (giống như bạn xóa thư mục vậy) Thiết kế này để tránh vô tình xóa nhầm toàn bộ dữ liệu một Trạm/Tổ Accu nào đó Để xóa dữ liệu, bạn hãy chuyển đến mục "Hệ thống/Xóa kết quả đo" Mỗi khi xóa bạn đều sẽ được hỏi "Bạn có chắc chắn không?"
Trang 10Khối nguồn
Khối nguồn gồm các viên pin niken-kim loại-hiđrit và một phân hệ quản lý nguồn gắn sẵn, phân
hệ này điều khiển quá trình sạc điện và giám sát quá trình phóng điện Đây là một khối nguồn gọn nhẹ, dung lượng cao và có thể được sạc lại bất cứ lúc nào Người dùng không phải lo lắng về việc sạc quá đầy hoặc xả quá mức Mặc dù bạn để nó ở trạng thái đói cũng không ảnh hưởng gì nhưng
để thuận tiện trong công việc, tốt nhất là bạn nên sạc định kỳ để duy trì nguồn ở trạng thái no Ở mặt trước của Khối nguồn có hai nút bấm và một đèn LED 10 đoạn Để biết dung lượng hiện hành của Khối nguồn, bất kể khi đang lắp vào máy đo hoặc để rời, bạn hãy bấm nút "Kiểm tra trạng thái nguồn" (J5)
Tình trạng pin của máy đo BITE 3
Đèn báo trạng thái pin sẽ sáng các đoạn led từ 1 đến 10, biểu thị mức sạc tương ứng từ 10% đến 100% Sau vài giây, đèn báo này sẽ tự động tắt
CHÚ Ý: Các viên pin là loại niken-kim loại-hidrit nên nếu vứt bỏ, phải tuân thủ các quy định của địa phương về xử lý pin cũ, hỏng
Sạc pin
Xin lưu ý - Chỉ nên sạc pin trong phạm vi nhiệt độ 32°F - 115°F (0°C đến 45°C) Không thể sạc nhanh nếu nhiệt độ dưới 10°C Sạc nhanh làm nhiệt độ của pin tăng lên Nếu nhiệt độ vượt quá 115°F (45°C), tốc độ sạc sẽ tự động giảm
Để sạc pin, Khối nguồn phải được tháo khỏi thiết bị Tháo Khối nguồn bằng cách nhấn vào vùng hình tròn khắc nổi của các thanh kẹp và kéo phần trên của thanh kẹp ra khỏi thân máy Lúc này, rút Khối nguồn ra khỏi đáy máy Cắm Khối nguồn vào bộ sạc (J4) hoặc nối vào ắc quy xe hơi 12V bằng đầu "tẩu châm thuốc" (tùy chọn) Đèn báo "Trạng thái pin" sẽ phát sáng và tạo ánh sáng chuyển động trong quá trình sạc pin Có thể sạc pin bất kỳ khi nào, không phải đợi đến khi phóng hết Thông thường, sạc đến 90% dung lượng chỉ trong vòng 2 tiếng rưỡi Tuy nhiên, sạc no có thể mất tới 4 giờ và việc sạc no còn phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của pin Khi sạc no, mạch quản
lý nguồn sẽ tự động ngắt để tránh nạp quá mức
Khối nguồn có thể sử dụng bình thường kể cả khi chưa nạp no và cũng không ảnh hưởng gì nếu cất trữ ở trạng thái đó Tuy nhiên, trên thực tế bạn sẽ cần một Khối nguồn dự phòng nữa thay thế cho Khối nguồn đang làm việc khi đã phóng hết để đảm bảo sử dụng máy đo BITE 3 được liên tục (không phải chờ nạp rồi mới làm tiếp)
Khi bị lão hóa, pin sẽ bắt đầu giảm dung lượng Lúc này, cần phải kích hoạt chức năng sạc chậm của Khối nguồn, bằng cách bấm nút "Sạc chậm (+)" (J6) khi đang sạc cho đến khi ánh sáng của các thanh chỉ báo bắt đầu chuyển động Cách sạc này có thể mất tới 48 giờ và do đó tốt nhất là thực hiện vào ngày cuối tuần hoặc khi không sử dụng máy đo trong khoảng thời gian đủ dài Dù không
sử dụng, nhưng pin sạc no vẫn sẽ tự phóng hết trong khoảng vài tuần (nhiệt độ càng cao thì phóng càng nhanh) Vì vậy, bạn cần luôn kiểm tra đèn báo "Trạng thái pin" trước khi bắt đầu làm việc Pin được sạc no toàn bộ các đoạn led sẽ sáng Ngược lại, khi pin phóng kiệt sẽ không có đoạn led nào sáng
LƯU Ý: Tất cả các loại pin đều bị giảm tuổi thọ khi để ở nhiệt độ cao Với nhiệt độ 30°C liên tục
có thể sẽ làm pin bị hỏng trong khoảng gần 5 năm Ở nhiệt độ 40°C sẽ rút ngắn tuổi thọ của nó chỉ còn 2 năm
Trang 11Ngừng sạc - Có vấn đề về nhiệt độ:
Khi pin quá nóng hoặc quá lạnh thì quá trình sạc sẽ bị tạm ngừng cho đến khi nhiệt đô pin trở về khoảng 32°F đến 115°F (0°C đến 45°C) Ở trạng thái này các đèn LED sáng nhấp nháy cố định, không tạo thành vệt chuyển động
Điện áp đầu vào quá thấp:
Bộ sạc không cung cấp đủ điện áp cho Khối nguồn để sạc pin Ở trạng thái này đèn LED sẽ phát sáng chạy từ phải sang trái
Pin gần cạn kiệt: Dung lượng pin rất thấp Cần sạc lại Ở trạng thái này chỉ còn một đèn LED sáng nhấp nháy
Lỗi: Khởi động lại:
Có lỗi nào đó trong Khối nguồn, hệ thống sẽ khởi động lại Bạn hãy đợi một lát và lỗi sẽ tự hết Khi máy đo ở trạng thái này, các đèn LED thứ nhất, thứ năm, thứ sáu và thứ mười sẽ nhấp nháy đồng thời
Vấn đề quá áp: Điện áp sạc quá cao Bạn phải ngắt ngay bộ sạc khỏi Khối nguồn và tìm cách xử lý lỗi này Khi Khối nguồn bị quá áp, các đèn LED sẽ phát sáng chạy từ các LED phía ngoài vào trong và ngược lại
4-CÁC BƯỚC ĐO KIỂM
Tổng quát
Máy đo BITE 3 được sử dụng để đo kiểm các accu đang hoạt động trong hệ thống nguồn DC
Nó có thể lưu trữ các kết quả đo từng bình cũng như theo từng tổ accu Dung lượng bộ nhớ của nó khoảng 22.000 tổ accu với mỗi tổ gồm 60 bình được thiết kế theo cấu trúc cơ sở dữ liệu (CSDL) để
dễ theo dõi toàn bộ các số liệu đã có Bên cạnh đó, Megger còn thiết kế một gói phần mềm, ProActiv, đi kèm hỗ trợ quản lý thông tin và số liệu về trạm (nơi lắp đặt accu), tổ và bình accu Các bước sử dụng máy đo BITE 3 để đo kiểm accu như sau:
1 Tiền kiểm (thực hiện các thao tác kiểm tra trước khi đo)
2 Bật nguồn BITE 3 và đấu nối bộ que đo
3 Lựa chọn trạm/tổ accu và thực hiện đo kiểm
4 Hậu kiểm (thực hiện các thao tác sau khi đo kiểm)