ATS may phat di n UPS

ATS - Máy Phát Điện - UPS A Automatic Tranfer Swich I Thuyết Minh Hệ Thống: o Được sử dụng cho loại hộ loại I loại II, nơi cần cung cấp điện liên tục : bệnh viện, quân đội, quan nhà nước, khu công nghiệp o Khi áp dụng phải xem xét đến tiêu kinh tế kỹ thuật o Để đáp ứng nhu cầu kỹ thuật ngày cao ATS thiếu Nhằm nâng cao ch lượng điện o Đảm bảo cung cấp điện cách liên tục, với thời gian chuyển mạch bé o Giảm tổn thất kinh tế, giảm thời gian ngưng điện ngành công nghiệp sản xuất liê tục o Sơ đồ kết nối, lắp đặt đơn giản, Làm việc chắn, độ tin cậy làm việc cao o Tuy nhiên số phụ tải đặt biệt (thông tin liên lạc, viễn thơng) cần dùng loạ nguồn khác UPS II ATS (Automatic Tranfer Swich): a Nguyên lý: thiết bị chuyển mạch tự động dùng nơi cần cung cấp điện cách liên tục cho tải, hai nguồn khác o o o ATS hệ thống chuyển đổi phụ tải từ lưới điện (Main Utility) sang nguồn dự phịng dùng máy phát điện (Generator) điện lưới Khi lưới điện hoạt động ổn định bình thường trở lại, hệ thống ATS chuyển đổi phụ tải v hành với lưới điện sau cắt máy phát điện dự phịng Việc chuyển đổi hoạt động theo chế độ tự động (Auto) điều khiển tay ( Handy - Manual) b Nhiệm Vụ Chính Của ATS: - Khi có cố xảy (mất pha, thấp áp, áp, nguồn) nguồn điện lưới chính, ATS có nhiệm vụ : + Ngưng cung cấp nguồn lưới vào phụ tải + Khởi động động sơ cấp (máy nổ diesel) + Đóng nguồn điện cung cấp từ máy phát vào phụ tải - Khi nguồn điện lưới có lại tình trạng ổn định, nhiệm vụ ATS lúc là: + Ngắt nguồn cung cấp từ máy phát khỏi phụ tải + Đóng lại nguồn điện lưới vào tải + Tạo tín hiệu dừng động sơ cấp (động diesel) máy phát; sau thời gian tổ máy phát vận hàn trạng thái không tải c) Phân loại: - Theo nguồn nguồn dự phịng: o o ATS chuyển đổi hai nguồn: nguồn nguồn dự phịng ATS chuyển đổi ba nguồn: hai nguồn nguồn dự phịng - Theo khí cụ điện phân loại sau: o ATS dùng contactor o ATS dùng ACB ( air circuit breaker ) máy cắt không khí d) Mơ Hình Hoạt Động: - TSE, TSN: Transfer Switch Emergency ( Normal ) hai công tắc chuyển mạch khí nguồn cung cấp bì thường nguồn dự phịng - Khi xảy cố khoảng thời gian chuyển mạch giữu TSE, TSN phải bé có thể, để đảm bảo cun cấp điện liên tục - cố khắc phục ATS có nhiệm vụ ngắt tải khỏi nguồn dự phịng, đóng tải vào nguồn III Lựa Chọn Tủ ATS: Theo tư vấn từ hảng sản xuất ATS (ATS Mitsubishi Scheneider.v.v.) o Theo Công Suất Trạm Biến Áp cho tịa nhà o Theo Cơng Suất Máy Phát Điện ưu tiên tải quan trọng cần cung cấp trì liên o tục Theo Vị trí lắp đặt, nơi lắp đặt (nhiệt độ cao hay gần môi trường bụi gần biển.v.v.) Theo hệ thống điều khiển tự động tiếp nhận thơng tin đóng cắt điện mạch điện từ thông thườ o mạch điện tử hay hệ thống điều khiển khác (chẳng hạn PLC) B Máy Phát Điện I Thuyết Minh Máy Phát Điện: - Sử dụng nguồn nguyên liệu xăng - dầu tạo điện - Nguồn điện cung cấp thay cho trạm biến áp, pha - 380 Vlot - 50 Hz - Là nguồn dự phòng cần thiết cho số nhu cầu sau: Loại phụ tải tải Thiết bị cần dự phịng Cơng cộng Hội họp, Cao ốc, nhà hàng, khách Chiếu sáng an toàn sạn, ngân hàng, Cty bảo hiểm Bệnh viện Phòng mổ, thiết bị y tế, hệ thống an toàn, giám sát cung cấp, bảo quản Kho lạnh Buồng lạnh, thiết bị Chiếu sáng, hệ thống an tồn Trung tâm tính tốn Thiết bị trung tâm, điều hồ nhiệt độ Giao thơng Sân bay Hệ thống điều khiển trung tâm, chiếu sáng đường băng, tháp an tồn, rada, hệ thống quan sát, máy tính Ga đường sắt Viễn thông, hệ thống tải điện Công nghiệp Hệ thống điều khiển trung tâm, chiếu sáng an toàn, hệ thống theo dõi, báo tín hiệu Hầm đường bộ, nút giao thơng thơng gió, theo dõi, chiếu sáng giao thơng Các tram tiếp sóng, trung tâm điều độ,Thiết bị hệ thống điều khiển xa, hệ thống nhà máy điện, hệ thống truyền tải điều khiển, liên lạc, máy tính quản lý liệu Dây chuyền sản xuất II Cấu TạoVà Nguyên Lý Hoạt Động: An toàn, hệ thống theo dõi, điều khiển tự động, máy tính quản lý liệu 1 Động cơ: Tạo moment quay o Là dạng động dầu diesel động xăng - Chuyển hóa nguồn ngun liệu xăng - dầu thàn moment quay máy phát đồng Biến đổi chuyển động quay thành điện - Dựa tượng cảm ứng điện từ o Máy phát điện sử dụng nhiều loại nhiên liệu đầu vào khác như: diesel, xăng, propan (ở dạng lỏn khí), khí thiên nhiên o Động nhỏ thường hoạt động xăng, động lớn chạy dầu diezen, propan lỏng, k propane, khí tự nhiên Máy phát Đồng Bộ: Sử dụng moment quay phát điện Gồm phần chính: - Rơto phần quay: phần cảm (tạo từ trường) : nam châm điện nhờ nguồn chiều DC chỉnh lư cấp từ bên (ắc quy chỉnh lưu từ nguồn máy phát.v.v.) - Stato phần đứng yên: phần ứng : cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống nhau, quấn ba lõi sắt đ lệch 1200 vòng tròn - Phần quay có từ trường, từ trường quay (quay theo phần quay rotor) cắt cuộn dây phần ứng, sinh dịng điện Hệ thống nhiên liệu: Bình nhiên liệu thường dự trử để máy phát điện hoạt động từ đến Đối với máy phát điện nhỏ, bồn chứa nhiên liệu phần đế trượt máy phát điện lắp trê khung máy phát điện Đối với máy phát điện thương mại, cần xây dựng cài đặt thêm bình c nhiên liệu bên ngồi Các tính thông thường hệ thống nhiên liệu bao gồm điều sau đây: o Ống nối từ bồn chứa nhiên liệu đến động cơ: Dòng cung cấp hướng dẫn nhiên liệu vào động o Ống thơng gió bình nhiên liệu: Các bồn chứa nhiên liệu có đường ống thơng gió, để n chặn gia tăng áp lực, chân khơng q trình bơm hệ thống thoát nước chứa Khi bạn nạp đầy bình nhiên liệu, đảm bảo tiếp xúc khơ vòi phun phụ, bể nhiên liệu để ngăn ngừa tia lửa gây hỏa hoạn o Kết nối tràn từ bồn chứa nhiên liệu đến đường ống cống: Đây yêu cầu để bị tràn q trình bơm, nhiên liệu khơng làm đổ chất lỏng lên máy phát điện o Bơm nhiên liệu: nhiên liệu chuyển từ bể chứa (lưu trữ nhiên liệu, đặc biệt quan trọng tổ chức thương mại) vào bể chứa ngày Các máy bơm nhiên liệu thơng thường hoạt động điện o Bình lọc nhiên liệu, tách nước vật lạ nhiên liệu lỏng, để bảo vệ thành phần kh máy phát điện khỏi ăn mòn chất bẩn gây tắc nghẽn o Kim phun: Phun chất lỏng nhiên liệu dạng phun sương vào buồng đốt động Ổn áp: – Ổn áp: Chuyển đổi điện áp xoay chiều AC thành dòng điện chiều DC Điều chỉnh phần nhỏ điện áp đ để chuyển đổi thành dòng điện chiều Dòng điện chiều tập hợp cuộn dây thứ cấp st gọi cuộn dây kích thích – Cuộn dây kích thích: Chuyển đổi dịng điện chiều DC thành dịng điện xoay chiều AC Các cuộn dây kích thích có chức tương tự cuộn dây stato tạo dòng điện xoay chiều nhỏ Các cuộn dây kích thích kết nối với đơn vị gọi chỉnh lưu quay – Bộ chỉnh lưu quay: Chuyển đổi dòng điện chiều thành dòng điện xoay chiều Chỉnh lưu dòng xoay ch phát sinh cuộn dây kích thích, chuyển đổi thành dòng điện chiều Dòng điện chiều cu cấp cho Roto / phần ứng tạo trường điện từ, từ trường quay roto – Roto / Phần ứng: Chuyển đổi dòng điện chiều thành dòng xoay chiều Roto sinh dòng điện xoay chiều xung quanh cuộn dây stato, máy phát điện sản xuất điện xoay chiều AC lớn đ Chu kỳ tiếp tục máy phát điện bắt đầu sản xuất điện áp đầu tương đương với khả điề hành đầy đủ Đầu máy phát điện tăng, điều chỉnh điện áp sản xuất dịng điện chiều hơ Một máy phát điện đạt công suất hoạt động đầy đủ, điều chỉnh điện áp đạt đến trạng thái thăng bằng, tạo dịng chiều đủ để trì sản lượng máy phát điện mức độ hoạt động đầy đủ Khi bạn thêm tải, sản lượng điện áp bị thấp xuống chút Điều nhắc nhở việc điều chỉnh điện bắt đầu lại chu kỳ Chu kỳ tiếp tục máy phát điện dốc đầu ra, để điều hành công suất đầy Hệ thống làm mát: Liên tục sử dụng hệ thống làm lạnh làm nóng thành phần khác máy phát điện Máy phát điện cần thiết có hệ thống làm mát, thơng gió thu hồi nhiệt sinh q trình Nước chưa xử lý / nước đơi sử dụng chất làm mát cho máy phát điện Hydrogen đôi k sử dụng chất làm mát, cho cuộn dây stato máy phát điện lớn, hiệu hấp t nhiệt Hydrogen loại bỏ nhiệt từ máy phát điện, chuyển qua trao đổi nhiệt, vào mạch làm mát cấp, có chứa nước khống chất làm mát Đây lý máy phát điện có kích thước lớn Đối với tất ứng dụng phổ biến khác, dân cư công nghiệp, tiêu chuẩn tản nhiệt quạt gắn máy phát điện cơng trình hệ thống làm mát Cần thiết để kiểm tra mức nước làm mát máy phát điện sở hàng ngày Hệ thống làm mát bơm nước thô cần rửa sau 600 giờ, trao đổi nhiệt nên làm sau 2.400 máy p điện hoạt động Máy phát điện nên đặt khu vực mở, thông thống cung cấp đủ khơng kh lành Mỗi bên máy phát điện nên có khơng gian tối thiểu feet để đảm bảo lưu thông không k làm mát máy Hệ thống bôi trơn: Máy phát điện bao gồm phận chuyển động bên động nó, cần bơi trơn để đảm bảo ho động bền, êm suốt thời gian dài Động máy phát điện bôi trơn dầu lưu trữ máy bơm Bạn nên kiểm tra mức bôi trơn máy phát hoạt động Bạn nên kiểm tra ngăn ngừa rị rỉ chất bơi trơn, cần thay đổi dầu bôi trơn 500 máy phát điện hoạt động III Lựa Chọn Máy Phát Điện: o o o o Thường chọn công suất Trạm Biến Áp Một số chọn theo cơng suất phụ tải ưu tiên Lưu ý độ ồn diện tích lắp đặt xa văn phòng cần yên tĩnh Những thương hiệu máy phát tiếng như: Cusmmins, Denyo, Huyndai, Mitsubishi.v.v mộ tương đối giá phải như: Hữu Toàn, Doosan, Weichai, Shineray, Ivecoaifo.v.v - Hệ thống sau: C UPS (Uninterruptible Power System) I Thuyết Minh: UPS đơn giản hệ thống pin ắc quy dự phòng, bình thường nạp đầy pin ắc quy, điện lấy pin ắ quy sử dụng UPS bao gồm: ắc qui, chỉnh lưu/nạp ắcqui (rectifier/charger), nghịch lưu (inverter), khóa chuyển mạch tĩnh (static switch) - UPS giải pháp cho tải nhạy, yêu cầu cao điện áp: + Khơng có loại nhiễu nguồn dự phòng + Sẵn sàng sử dụng trường hợp điện + Các sai số phải nằm giới hạn cho phép Yêu cầu IT viễn thơng có điều quy trình gia cơng có quy trình liên tục khiển chương trình ngắt quãng Ứng dụng Dạng ứng dụng - ngân hàng dự trữ quy trình lạnh thị điều khiển tham số - điều khiển kiểm soát quy định Ví dụ cho mạng - dịch vụ bảo hiểm, - khí nhẹ - hạt nhân thiết bị IT, nhà băng - dây truyền lắp - hóa - hệ thống điều khiển sản ghép - sinh xuất - nhiệt - khí nặng Điều kiện Thời gian cắt x x cho phép x  1s x (1)  15s x (1)  15 ph Tự hành 10 ph x (2) nguồn 20 ph x (2) 1h x x (2) thường trực có lợi kinh tế Giải pháp Thiết bị cần UPS có khơng có máy Máy phát liên tục lưới máy phát vận hành thường dùng phát để gánh tải UPS khởi động để gánh tải trực nghịch lưu (1) Tuỳ theo tình hình kinh tế (2) Giới hạn thời gian lưu trữ số liệu II thành phần hệ UPS Trong Data center: a Ắc Quy: Cấu tạo ắc quy: Cấu tạo từ nhiều pin nối liền với - ắc quy kiềm : có lỗ thơng nhằm + Phóng thích khí ơxy hydro tạo phản ứng hóa học khác + Hình thành chất điện phân cách cho thêm nước cất + Đặc điểm : - Tuổi thọ cao - Thời gian tự hành dài - Phải lắp đặt phịng đặc biệt Accu kín : ắc quy chì, chất điện phân dung dịch acid sunfuric có tỷ lệ tái tạo khí 95% chúng khơ cần thêm nước hoạt động + Đặc điểm : - Khơng cần bảo trì - Vận hành dễ dàng - Có thể lắp đặt tất phịng Với accu chì thơng thường mức ngừng l 1,67V cho ngăn; hay l 10V cho ngăn - Đại lượng đo : Ah ( ampe –giờ) Ví dụ N100 l accu 100Ah , accu 100Ah phát điện với dòng điện 5A dù 20 Khi dòng điện phát lớn thời gian phát điện cng nhỏ (đương nhiên) thời g giảm nhanh khơng theo tỉ lệ nghịch với dòng điện b Bộ chỉnh lưu/nạp điện ắcqui (Inverter/Charger): chuyển đổi lượng AC ngõ vào UPS thành lượng DC cung cấp cho inverter ắc quy tất chế độ hoạt động (độ ổn định điện áp ắcqui phụ thuộc vào nhiệt độ) Dòng điện ngõ vào giới hạn từ 110% - 150% dòng danh định UPS c Bộ nghịch lưu (Inverter): nhận điện áp DC (từ rectifier/charger hay từ ắcqui) ngõ vào chuyển thành tín hiệu AC cung cấp cho tải v điều kiện ngõ xác định thông số kỹ thuật UPS d Khóa chuyển mạch tĩnh (Static switch): Khóa chuyển mạch tĩnh tự đồng chuyển tải sang lưới điện ngõ vào UPS, điện áp đầu vào UPS nằm dãi hoạt động xác định thơng số kỹ thuật UPS, UPS có cố hay tải Nếu đ áp đầu vào UPS không nằm dãi hoạt động, việc chuyển sang bypass không thực e Hoạt động UPS: Chế độ on-line (normal operation): - Khi ngõ vào chỉnh lưu / sạc ắcqui (rectifier / charger) cấp điện AC, rectifier/charger UP chuyển đổi lượng AC ngõ vào thành lượng DC cung cấp cho nghịch lưu (inverter) đồng th nạp ắcqui Bộ inverter UPS chuyển đổi lượng DC thành AC để cung cấp nguồn điện ổn định, chấ lượng cao cho tải Hoạt động ắcqui (battery backup): - Khi nguồn điện cung cấp cho UPS bị gián đoạn hay không đáp ứng yêu cầu đầu vào UPS, inverter UPS sử dụng lượng ắcqui, chuyển đổi thành điện áp AC cung cấp cho tải liên tục, không gián đo Bộ inverter UPS cung cấp nguồn AC cho tải thời gian tối thiểu 10 phút Nạp ắcqui (battery recharge): - Khi nguồn điện ngõ vào UPS khôi phục, rectifier/charger cung cấp lượng lại cho inverter mà không gây gián đoạn cho tải, đồng thời tự động nạp điện lại cho ắc qui Bypass tự động (via the static bypass): - Khi UPS bị tải (ngắn mạch, dòng tải lớn, etc.) hay inverter ngưng họat động (do người sử dụng điều khiển hay tự động), UPS chuyển sang nguồn AC bypass (thơng qua khóa chuyển mạch tĩnh) đ cung cấp nguồn điện cho tải - UPS cung cấp điện lại cho tải (do người sử dụng điều khiển hay tự động) điều kiện họat động U phục hồi Bypass tay (via the manual bypass): - UPS có hệ thống bypass người sử dụng điều khiển, sử dụng trường hợp cần bảo trì UPS Hệ thống cách ly UPS liên tục cung cấp nguồn cho tải thông qua nguồn AC bypass Việc chuyển đổ sang chế độ bypass tay người sử dụng thực không gây gián đọan cho tải Downgrade: - Circuit breakers sử dụng để cách ly ắcqui khỏi rectifier/charger charger để thuận tiện việc b trì III Hai dạng hệ thống UPS: Hệ thống UPS ngoại tuyến Hệ thống UPS trực tuyến: a Hệ thống UPS ngoại tuyến: Thường có cơng suất thấp (