Đối với mỗi nhà máy xử lý nước thải, việc lắp đặt tủ điện điều khiển xử lý nước thải là rất cần thiết. Vậy tủ điện điều khiển xử lý nước thải có tầm quan trọng như thế nào đối với hoạt động xử lý nước thải của nhà máy, với sự phát triển của tủ điện hiện nay thì không thể không nhắc đến tủ điện xử lý nước thải. Tủ điện xử lý nước thải là tủ điện điều khiển quy trình xử lý nước thải bằng cách điều khiển bơm, máy khuấy, bơm định lượng, máy thổi khí, van điện, ….hoạt động theo quy trình công nghệ đã đặt ra thông qua các thiết bị đóng cắt trong tủ điện. Nhằm đáp ứng các chỉ tiêu đầu ra của nước thải. Hãy cùng VESA tìm hiểu về “Chi tiết tủ điện điều khiển trạm xử lý nước thải” nhé.

Chức năng của tủ điều khiển trạm xử lý nước thải

– Được ví như bộ não của toàn bộ hệ thống, giúp việc điều khiển các thiết bị dễ dàng, chính xác và thuận tiện hơn. Tủ điện điều điều khiển và điều phối hoạt động của tất cả các thiết bị trong hệ thống.

– Tủ điện bảo vệ kết hợp với đo lường các cơ cấu chấp hành như: Thiết bị đo mức, đo DO, đo PH, quạt gió, máy bơm… đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường và liên tục.

– Cập nhật liên tục, chính xác tình trạng hoạt động của thiết bị, trạng thái hệ thống với cán bộ vận hành thông qua đèn báo, màn hình HMI, máy tính SCADA.

– Đáp ứng các yêu cầu về an toàn điện, đơn giản hóa quá trình vận hành.

Phân loại tủ điện điều khiển trạm xử lý nước thải

Dựa trên tính năng vận hành, có thể chia tủ điều khiển trạm xử lý nước thải ra làm 3 loại chính sau:

– Tủ điện điều khiển bằng tay: Đối với tủ điện loại này, người vận hành trực tiếp thao tác bằng tay bởi các chuyển mạch hay nút nhấn để hệ thống hoạt động theo nguyên lý vận hành nhằm đáp ứng chất lượng nước đầu ra theo tiêu chuẩn. Chế độ này yêu cầu người vận hành có kinh nghiệm dày dặn và trực theo dõi sát tủ điện. Hiện nay tủ điện này gần như không được sử dụng cho hệ thống tủ điện xử lý nước thải.

– Tủ điều khiển bán tự động: Đối với tủ điện kiểu này, sẽ có đa phần các thiết bị chạy tự động theo phao và rơ le thời gian. Bên cạnh đó sẽ có 1 số bơm chạy bằng tay như bơm hóa chất, máy khuấy…Tủ điện loại này được sử dụng khá phổ biến hiện nay với các trạm XLNT dưới 500 m³ bởi giá thành hợp lý và đáp ứng các yêu cầu công nghệ XLNT.

– Tủ điều khiển tự động: Tủ điện loại này xử dụng phổ biến ở các trạm xử lý nước thải trên 500 m³. Tủ điện này sẽ hoạt động trên nguyên lý thu thập các tín hiệu của phao báo mức, cảm biến đo nồng độ oxy (cảm biến DO), cảm biến đo nồng độ PH, đồng hồ lưu lượng về bộ điều khiển trung tâm PLC; kết hợp với các giá trị đặt thời gian, nồng độ, chế độ luân phiên,… trên máy tính PC hoặc màn hình điều khiển HMI để điều khiển hệ thống xử lý nước thải theo chương trình được lập trình dựa trên yêu cầu công nghệ; đáp ứng yêu cầu hoạt động chính xác và tiết kiệm chi phí hóa chất, tiết kiệm chi phí điện năng thông qua việc sử dụng bơm định lượng axit/xút chạy theo ngưỡng pH cài đặt, sử dụng biến tần cho các động cơ máy thổi khí.

Chi tiết tủ điện điều khiển trạm xử lý nước thải

Cấu tạo của tủ điện điều khiển cơ bản bao gồm 3 thành phần chính sau:

– Thiết bị đóng cắt

– Thiết bị điều khiển

– Thiết bị phụ trợ khác

1. Thiết bị đóng cắt

Thiết bị đóng cắt bao gồm rất nhiều các thiết bị như (Aptomat, khởi động từ, Role nhiệt, cầu chì…) với chức năng chuyển đổi và ngắt dòng điện trong điều kiện bình thường và bất thường.

Aptomat

Aptomat là một thiết bị điện mà hẳn ai cũng đã từng nghe. Về cơ bản, Aptomat là một loại cầu dao với khả năng đóng cắt tự động. Trong một hệ thống điện, Aptomat có chức năng bảo vệ hệ thống tránh hiện tượng quá tải hoặc ngắn mạch. Một số loại còn có thêm nhiều chức năng tiên tiến như chống rò rỉ điện hoặc chống giật.

Một số lợi ích quan trọng nhất của Aptomat có thể liệt kê như sau:

• Tự động ngắt dòng điện trong các hệ thống điện khi có hiện tượng ngắn mạch hay sụt áp xảy ra.
• Bảo vệ các thiết bị điện khỏi các hư hỏng khi hệ thống điện gặp sự cố không mong muốn.
• Khi dòng điện bị rò rỉ xuống đất, hiện tượng mất cân bằng giữa dòng điện đi và về sẽ xảy ra. Aptomat sẽ có công dụng ngắt điện trong trường hợp này.
• Nếu xảy ra trường hợp điện giật, Aptomat cũng tự động ngắt điện để bảo vệ con người.

Khởi động từ

Khởi động từ hay còn được gọi là Contactor hoặc công tắc tơ theo cách nói của người Việt, đây là một khí cụ điện hạ áp đặc biệt quan trọng trong các hệ thống điện. Nó có nhiệm vụ thực hiện việc đóng, cắt thường xuyên các mạch điện động lực.

Một số tính năng của khởi động từ:

• Đảm bảo an toàn cho người dùng khi có chế độ đóng ngắt từ xa, đồng thời trong những hệ thống độc hại thì có lớp vỏ để ngăn chặn hồ quang phóng ra ngoài.
• Hoạt động ổn định, bền bỉ, ít gặp sự cố. Phù hợp sử dụng cho các thiết bị, hệ thống điện phức tạp, công suất lớn.
• Thiết kế gọn với trọng lượng khá nhẹ và chắc chắn, có thể lắp đặt tại nhiều vị trí khác nhau và tận dụng các không gian chật hẹp.
• Giá thành phải chăng, dễ dàng tìm mua trên thị trường.
• Thời gian đóng cắt điện nhanh chóng, giúp tiết kiệm điện năng tiêu thụ hiệu quả.
• Những tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ của contactor có thể chịu ăn mòn cao, chống mài mòn tốt.

Role nhiệt

Rơ le nhiệt (hay còn gọi là Relay nhiệt, Rơle nhiệt) là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường dùng kèm với Contactor (Khởi động từ). Rơ le nhiệt có chức năng tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ sự co dãn vì nhiệt của các thanh kim loại.

Rơ le nhiệt được lắp cùng với Contactor (Khởi động từ) để bảo vệ các thiết bị điện đặc biệt là động cơ điện khi quá dòng, quá tải trong quá trình hoạt động. Lưu ý: Rơ le nhiệt chỉ tác động thay đổi trạng thái tiếp điểm chứ không tự ngắt được nguồn điện do đó bắt buộc phải kết hợp với 1 thiết bị đóng cắt khác.

Cầu chì

Cầu chì (Fuse) là khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị và lưới điện tránh sự cố ngắn mạch, hạn chế tình trạng cháy, nổ. Cụ thể hơn, cầu chì là thiết bị dùng để bảo vệ đường dây dẫn, thiết bị điện và mạch điện trong điều kiện mạch hoặc cường độ dòng điện quá tải. Chúng được nối trực tiếp vào giữa dây dẫn điện và các thiết bị điện. Dụng cụ này có cấu tạo đơn giản, kích thước bé, giá rẻ nên được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện. 

2. Thiết bị điều khiển

Như tên gọi của nói, các thiết bị điều khiển có chức năng điều khiển hoạt động của các thiết bị trong hệ thống. Có thể điều khiển đơn giản Bật/Tắt theo thời gian thực với Timer, hay theo tín hiệu phao báo mức với Role trung gian hoặc điều khiển linh hoạt, phức tạp với PLC.

Bộ điều khiển Timer

Timer là một thiết bị đóng cắt có tiếp điểm đóng lại hoặc mở ra có thể tự động hóa trong quá trình điều khiển các thiết bị trong hệ thống điện, chúng còn có thể điều chỉnh độ trì hoãn về thời gian của RTG. Nhờ các chức năng đó mà timer còn được gọi với nhiều cái tên khác như: relay thời gian, công tắc hẹn giờ bật tắt, công tắc đồng hồ…

Hiện nay timer được chia thành 3 loại chính như sau:

• Timer cơ: Là bộ công tắc thủ công, điều chỉnh bật tắt bằng tay.
• Timer điện tử: Có độ chính xác cao hơn, có hệ thống hẹn giờ theo ý muốn.
• Timer 24h: là dòng timer có tuần hoàn 24h.

Bộ điều khiển PLC

PLC được viết tắt bởi cụm từ Programmable Logical Controller, có nghĩa là chương trình điều khiển tự động có lập trình. Chương trình này được lưu trữ trong bộ nhớ ROM và được nạp vào PLC thông qua máy vi tính cá nhân. Trong mỗi PLC thì một chương trình sẽ xác định chức năng bộ điều khiển cần thực hiện, chương trình này sau đó được nạp vào bộ nhớ của PLC. Lúc đó, PLC sẽ thực hiện quá trình điều khiển dựa vào chương trình đã được nạp sẵn trước đó.

So với Timer, bộ lập trình PLC có rất nhiều tính năng vượt trội như:

• Lưu trữ và xử lý dữ liệu của chương trình: PLC sẽ kết nối đầu vào và đầu ra với phần còn lại của máy. Trong khi đó, các mô đun I/O sẽ cung cấp thông tin để CPU có thể kích hoạt và hiển thị kết quả cụ thể. Như vậy, I/O có thể là kỹ thuật số với thiết bị đầu vào sẽ bao gồm: công tắc, cảm biến và đồng hồ ra. Nhưng thiết bị đầu ra sẽ gồm: ổ đĩa, rơ le, van và đèn. Khi lắp đặt, người dùng có thể chọn cách kết hợp I/O của PLC để tạo nên cấu hình có sự phù hợp với ứng dụng thực tế.
• Truyền thông: PLC cũng có khả năng kết hợp với các hệ thống khác để thực hiện nhiệm vụ truyền thông. 
• HMI: Để có thể tương tác với PLC trong thời gian thực thì HMI là lựa chọn cần thiết. Đây có thể là các màn hình đơn giản hay các màn hình đọc văn bản hay hiện đại hơn có thể là bảng màn hình cảm ứng. Dù sử dụng màn hình nào thì mục đích của việc kết hợp này là giúp người dùng có thể xem và tiến hành nhập thông tin vào trong PLC chuẩn xác nhất.  

3. Thiết bị phụ trợ khác

Vỏ tủ điện

Vỏ tủ điện là sản phẩm dùng để chứa các thiết bị như: Aptomat, cầu dao, đồng hồ đo điện, biến áp, biến thế, bộ điều khiển…Chúng thường được sử dụng trong các nhà máy, xưởng sản xuất…các công trình xây dựng điện dân dụng. Chúng được thiết kế và sản xuất theo các tiêu chuẩn công nghiệp riêng của sản phẩm.

Vỏ tủ điện thông thường sẽ có dạng hình chữ nhật, hình vuông, có 1 hoặc 2 lớp cánh, phía mặt trước được gắn đồng hồ đo chỉ số điện năng, đèn báo tín hiệu, bảng điều khiển, màn hình hiển thị…phụ thuộc vào yêu cầu thiết kế từ phía đơn vị sử dụng.

Role trung gian

Rơ le trung gian là thiết bị điện tử có kích thước rất nhỏ, có chức năng chuyển mạch tín hiệu điều khiển và khuếch đại . Chúng được dùng rất nhiều trong các bảng mạch điện. Trong sơ đồ điều khiển, rơ le trung gian luôn được đặt ở vị trí tiếp điểm giữa các thiết bị điều khiển có công suất nhỏ với thiết bị công suất lớn.

Rơ le trung gian có nhiều loại. Hiện nay, chúng được phân loại như sau:

• Theo công suất điện gồm: Role trung gian 5V, 12V, 24VDC.
• Theo cấu tạo chân cắm: Role trung gian 5 chân, 8 chân và 14 chân.

Đèn báo

Đèn báo pha tủ điện là một thiết bị vô cùng quan trọng và không thể thiếu trong hệ thống tủ bảng điện trong công nghiệp. Thiết bị này có nhiệm vụ chính là báo pha, giúp người sử dụng dễ dàng nhận biết được tình trạng hoạt động của hệ thống. 

Một số công dụng của đèn báo có thể kể đến đó là:

• Có thể hiển thị trạng thái ON – OFF của máy móc, thiết bị. Thông thường, các kỹ sư điện sẽ lắp đặt đèn màu xanh biểu thị cho trạng thái máy đang hoạt động, còn đèn đỏ là báo hiệu khi thiết bị đã dừng hoạt động.
• Có khả năng phát hiện lỗi một cách nhanh chóng cảnh báo người sử dụng về những sự cố trong vận hành máy móc để kịp thời xử lý, tránh hư hại về người và của.
• Có khả năng hiển thị thông báo có điện khi sử dụng nguồn điện 3 pha hoặc 1 pha.

Công tắc xoay

Công tắc xoay là một thiết bị với cấu tạo đặc biệt, giúp chuyển đổi trạng thái hoạt động của thiết bị. Công tắc xoay 3 vị trí có cấu tạo gồm: hệ thống vặn lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở (NO) – thường đóng (NC) và vỏ bảo vệ. Khi vặn công tắc xoay 45 độ (3 vị trí) hoặc 90 độ (2 vị trí), các tiếp điểm chuyển trạng thái.Khi không còn tác động, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu hoặc tự giữ tùy vào nhu cầu sử dụng và thiết kế của công tắc xoay.

Nút nhấn

Nút nhấn tủ điện là một loại khí cụ dùng để đóng/ngắt các thiết bị điện, máy móc hoặc một số loại quá trình trong điều khiển.

Có rất nhiều cách để phân loại nút ấn. Dưới đây, VESA liệt kê một số loại nút ấn thông dụng:

• Nút ấn không có đèn: Được sử dụng để điều khiển tín hiệu của hệ thống tủ bảng điện công nghiệp hoặc dân dụng.
• Nút ấn có đèn: Được sử dụng để điều khiển tín hiệu của hệ thống tủ bảng điện công nghiệp hoặc dân dụng. Có khả năng giúp nhận tín hiệu từ xa thông qua đèn được tích hợp bên trong nút ấn.
• Nút dừng khẩn: Là loại nút nhấn được sử dụng dừng máy trong các trường hợp khẩn cấp. Nhờ thiết kế đầu nút lớn để trong trường hợp khẩn cấp có thể tác động dễ dàng. Khi bị tác động thì nút ấn dừng khẩn cấp duy trì trạng thái, muốn máy hoạt động trở lại ban đầu thì phải xoay nút ấn.

Thiết bị đo điện áp, dòng điện

Sử dụng để đo hiệu điện thế (Volt kế), cường độ dòng điện (Ampe kế) hoặc nhiều thông số khác nhau (Đồng hồ đa năng). Giúp phát hiện những bất thường về nguồn cấp hoặc hoạt động của hệ thống. Có thể đi kèm với một số thiết bị phụ trợ như biến dòng (CT) hoặc bộ chuyển mạch.

Bộ chuyển nguồn

Bộ chuyển nguồn có công dụng chuyển đổi nguồn điện từ điện áp xoay chiều 380/220VAC xuống điện áp thấp hơn hoặc sang dòng điện một chiều DC để sử dụng trong các mạch điều khiển, cấp nguồn cho các cảm biến, thiết bị nhỏ…

Như vậy qua bài viết này, VESA đã tóm tắt giúp bạn chức năng, cấu tạo chi tiết của tủ điện điều khiển trong một hệ thống xử lý nước thải. Do đóng vài trò rất quan trọng, tủ điện cần đạt chất lượng, an toàn, dễ vận hành và độ chính xác cao. VESA với nhiều năm kinh nghiệm thiết kế, lắp đặt tủ điện công nghiệp nói chung và tủ điện cho các hệ thống xử lý nước thải nói riêng. Với các dự án lớn nhỏ của các đối tác lâu năm như: Daewoo, Tasaco, Sun Group…Chúng tôi tự tin đem đến cho khách hàng giải pháp đáp ứng yêu cầu kĩ thuật, tối ưu chi phí.

Hãy liên hệ ngay với chúng tôi qua số Hotline 0904 571 488 để được tư vấn trực tiếp.