Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống máy phát dự phòng trong tòa nhà Hệ thống máy phát dự phòng trong tòa nhà BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc BÀI TẬP LỚN CĐ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ Khoa Điện Lớp ĐH Điện 2 Khóa 8 NỘI DUNG Đề tài Tìm hiểu vè hệ thống máy phát dự phòng trong tòa nhà, sơ đồ kết nối và phương thức kết nối với hệ thống điện trong tòa nhà Sinh viên thực hiện 1 Lò Văn Thương 2 Vũ Phương Thúy 3 Thiều Quang Toàn 4 Đỗ Đức Toản MỤC LỤC Trang.
Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BÀI TẬP LỚN : CĐ TỰ ĐỘNG HĨA TRONG TỊA NHÀ Khoa : Điện Lớp : ĐH Điện Khóa : NỘI DUNG Đề tài: Tìm hiểu vè hệ thống máy phát dự phịng tòa nhà, sơ đồ kết nối phương thức kết nối với hệ thống điện tòa nhà Sinh viên thực : Lò Văn Thương Vũ Phương Thúy Thiều Quang Toàn Đỗ Đức Toản MỤC LỤC Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Trang Đề tài Mục lục Lời mở đầu Phần thuyết minh Tổng quan hệ thống ATS .4 Sơ đồ hệ thống 2.1 Sơ đồ mạch lực 2.2 Sơ đồ nguyên lý Nguyên lý hoạt động Các thiết bi cấu sử dụng hệ thống 4.1 Tủ ATS 4.2 Máy phát điện 13 Thông số kĩ thuật ,các chế độ làm việc 5.1 Yêu cầu kĩ thuật 19 5.2 Phân tầng kĩ thuật 19 5.3 Thông số kĩ thuật .21 Các tham số cài đặt 6.1 Ý nghĩa thiết bị điều chỉnh thông số 21 6.2 Các tham số cài đặt 22 6.3 Một số điều cần lưu ý .23 Phương thức kết nối 23 Kết luận 25 LỜI MỞ ĐẦU Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Ngày nay, cơng trình kiến trúc xây dựng phải đạt tiêu chí quan trọng hiệu kinh tế cao hơn, thân thiện với môi trường phù hợp với phát triển xã hội Hiệu suất cơng trình phụ thuộc hồn tồn vào việc tăng cường khai thác hệ thống thông tin cho công nghệ, giải pháp xây dựng Hệ thống Quản lý Tòa nhà trở thành yếu tố vô quan trọng Với loại nhà cao tầng có mục đích sử dụng khác có hệ thống BMS tương ứng phù hợp với mục đích sử dụng khác Ngồi hệ thống kỹ thuật tối thiểu hệ thống điện chiếu sáng, hệ thống cấp nước, hệ thống thơng gió tùy vào mục đích sử dụng tịa nhà mà có thêm hệ thống như: • • • • • • • • Hệ thống điều khiển thơng gió điều hịa khơng khí Hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng Hệ thống điều khiển đỗ ơtơ Hệ thống điều khiển vào tịa nhà Hệ thống báo động xâm nhập Hệ thống báo cháy, báo khói Hệ thống thơng tin nội Hệ thống giám sát tự động hóa tồn tịa nhà Bên cạnh việc cải thiện cho hệ thống thông tin liên lạc, tịa nhà với cơng nghệ thơng minh cịn cho phép việc giám sát điều khiển tồn hệ thống bên tòa nhà như: hệ thống chiếu sáng, hệ thống an ninh, an toàn hệ thống khác từ xa… Ngoài ra, hệ thống, giải pháp quản lý tòa nhà chạy tảng hạ tầng mạng viễn thơng, mạng CNTT tích hợp giúp gia tăng hiệu suất khai thác tòa nhà cách hiệu Một mảng quan trọng hệ thống điện hệ thống máy phát dự phịng Để hiểu rõ mục này, với hướng dẫn thầy Nguyễn Sơn Tùng nhóm em nhận đề tài :”Tìm hiểu hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà, sơ đồ kết nối phương thức kết nối với hệ thống điện tòa nhà.” Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Sơn Tùng tận tình hướng dẫn chúng em trình tìm hiểu làm bài! PHẦN THUYẾT MINH 1.Tổng quan hệ thống ATS Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà 1.1 Khái niệm ATS (Automatic Transfer Switches) hệ thống điều khiển dùng để chuyển tải nguồn tự động từ lưới điện sang nguồn điện dự phịng dùng máy phát điện lưới điện xảy cố Khi lưới điện hoạt động bình thường trở lại, hệ thống ATS chuyển đổi phụ tải vận hành vào lưới điện sau dừng máy phát điện dự phòng 1.2 Vai trò ATS sử dụng để chuyển đổi nguồn tự động điện lưới (nối với mạng điện) cung cấp điện dự phòng (máy phát điện nguồn cấp điện khác), với hoạt động đáng tin cậy, sử dụng đơn giản, cấu trúc nhỏ gọn, hiệu suất cao chi phí phù hợp Hệ thống điều khiển ATS theo dõi tình trạng hoạt động nguồn điện cung cấp điện dự phịng Khi nguồn điện bị lỗi (ví dụ: phiếu pha, thấp áp điện hoàn toàn), hệ thống điều khiển đưa lệnh hoạt động tự động, sau bắt đầu cung cấp điện chuyển từ chế độ chờ sang chế độ chờ điện cung cấp Khi nguồn điện phục hồi, hệ thống điều khiển tự động chuyển tải sang hệ thống cung cấp điện Cả ATS máy phát điện hệ thống cung cấp điện khẩn cấp tự động, chuyển tải giai đoạn Được sử dụng cho loại hộ loại I loại II, nơi cần cung cấp điện liên tục như: bệnh viện, quân đội, quan nhà nước, khu công nghiệp; Khi áp dụng phải xem xét đến tiêu kinh tế kỹ thuật; Để đáp ứng nhu cầu kỹ thuật ngày cao ATS thiếu Nhằm nâng cao chất lượng điện năng; Đảm bảo cung cấp điện cách liên tục, với thời gian chuyển mạch bé có thể; Giảm tổn thất kinh tế, giảm thời gian ngưng điện ngành công nghiệp sản xuất liên tục; Sơ đồ kết nối, lắp đặt đơn giản, Làm việc chắn, độ tin cậy làm việc cao; Tuy nhiên số phụ tải đặt biệt (thông tin liên lạc, viễn thơng) cần dùng loại nguồn khác UPS Sơ đồ hệ thống 2.1 Sơ đồ mạch lực Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà 2.2 Sơ đồ nguyên lý Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Nguyên lý hoạt động Bộ ATS chia làm trình làm việc sau + Giai đoạn 1: Khởi động kiểm tra thơng số phía nguồn điện + Giai đoạn 2: Qúa trình tự động đề máy phát điện sẵn sàng cấp nguồn cho tải từ lưới điện nguồn dự phòng + Giai đoạn 3: Kiểm tra thông số yêu cầu phía nguồn điện dự phịng từ máy phát Giai đoạn 1: Ta cấp nguồn cho ATS lấy từ nguồn điện chính, khởi đơng ATS vào làm việc Lúc ATS tự động kiểm tra thơng số lưới điện dịng điện, điện áp hay tần số Các giá trị so với giá trị định mức tương ứng nuế đạt giá trị định mức đạt yêu cầu sẵn sàng đóng nguồn điện vào cho tải Trước đóng máy cắt phía nguồn điện thời gian đếm với khoảng thời gian t1 nhằm mục đích giá trị ổn định hay chưa Ngồi ra, đóng máy cắt A phía nguồn điện cần phải thoả mãn máy cắt phía nguồn điện dự phịng phải mở an toàn nhăm để tránh tượng thời gian tải cấp nguồn đồng thời từ hai lưới điện Giai đoạn 2: Đây giai đoạn cấp tín hiệu đề máy phát điện Trong trình làm việc tải cung cấp điện từ nguồn điện mà có xảy cố pha, q áp, q dịng vv chuyển nguồn ATS tự đơng phát tín hiệu đề máy phát điện để sẵn sàng đưa lưói điện dự phong vào làm việc Bộ khởi động máy phát có đặc điểm sau: Nếu khởi đọng lần mà thành cơng, trở trạng thái chờ ban đầu Nếu khởi động lần mà không thành cơng đếm thời gian đếm khoảng thời gian đến giây tiếp tục khởi động lần 2, khởi đông lần không đến lần Sau khởi động máy phát lần mà khồg thành công ATS tự động phát tín hiệu cảnh báo bên cho người vận hành biết để khắc phục cố Và lúc ATS tự động khoá lại Giai đoạn 3: Kiểm tra thơng số lưới điện dự phịng để sẵn sàng cấp điện từ nguồn dự phòng cho tải Sau máy phát đề nổ thành công chạy khoảng thời gian điện áp ổn định với mức điện áp khoảng 0.8 Uđm ATS bắt đầu kiểm tra thông số lưới điện từ máy phát Nếu thông số kiểm tra đạt thời gian bắt đầu đếm khoảng thời gian phát tín hiệu đóng máy cắt B vào làm việc Việc làm nhằm đảm bảo lưới điện dự phòng chạy ổn định Đồng thời cần thoả mãn máy cắt phía nguồn điện đựơc mở an tồn Trong trình làm việc tải lấy nguồn từ phía máy phát ATS trạng thái sẵn sàng kiểm tra lưới điện có điện trở lại phải đóng nguồn điện trở lại từ nguồn điện Nguồn dự phịng làm việc khoảng thời gian mà lưới điện khắc phục cố cho phép Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Các thiết bị cấu sử dụng hệ thống 4.1 Tủ ATS Chức Tủ điện ATS (Automatic Transfer Switches) chuyển tải sang sử dụng nguồn điện dự phòng máy phát điện nguồn điện lưới Ngồi ra, tủ ATS thường có chức bảo vệ điện lưới điện máy phát bị cố như: pha, trung tính, áp, sụt áp,… Tủ ATS tự động chuyển sang nguồn dự phịng nguồn phục hồi ATS tự động chuyển nguồn trở lại Thời gian chuyển nguồn dự phịng đặt khoảng ÷ 10s, điện lưới phục hồi, tủ ATS chờ khoảng thời gian 10 ÷ 30s để xác định ổn định nguồn lưới Tủ ATS có chế độ vận hành: tự động tay Trước mặt tủ có nút ấn, hình LCD có hệ thống đèn thị để người vận hành điều chỉnh thời gian chuyển mạch, chế độ hoạt động Ảnh minh họa: Tủ ATS Tủ ATS có cổng truyền thông để dễ dàng kết nối chỗ với Máy tính để hiệu chỉnh thơng số, có sẵn mô đun truyền thông MODBUS Tủ ATS thiết kế để đảm bảo thiết Trang Hệ thống máy phát dự phịng tịa nhà bị đóng cắt ACB/MCCB có ràng buộc với đảm bảo vận hành an tồn Có khả tích hợp với hệ thống tủ phân phối tổng MSB tủ bù cơng suất để nâng cao tính linh hoạt hệ thống có nhiều nguồn, nhiều máy phát, để cung cấp điện liên tục cho phụ tải quan trọng Tủ ATS tích hợp thêm chức giám sát điều khiển từ xa thông qua việc sử dụng điều khiển PLC hãng như: Siemens, Mitsubishi… Thông số kỹ thuật Thông số Điện áp định mức đầu vào Điện áp định mức đầu Dòng định mức Dòng cắt Tần số Thời gian chuyển mạch Mật độ dòng điện Cấp bảo vệ Giá trị 380/400 VAC, pha pha 220VAC, pha 380VAC 25 ÷ 6300A (Theo nhu cầu thực tế thiết bị) 25 ÷ 100kA 50/60Hz ÷ 10s 1.5A ÷ 3A/mm2 IP54 (tủ điện trời ) / IP42 (tủ điện nhà) IEC 60439-1 Khơng Có Tiêu chuẩn lắp ráp Bù góc phi Giám sát trạng thái từ xa qua Cài đặt nhiệt độ hiển thị nhiệt độ làm việc Không bên tủ điện Tự động điều chỉnh độ ẩm khơng khí tủ Khơng điện Tự động tắt mở đèn đóng mở cửa tủ Có điện Bộ cắt lọc sét Có Bảo vệ pha Có Đồng hồ Volt Có Đồng hồ Ampe Có Kích thước tủ (H x W x D) Theo thiết kế Số lớp cánh Bề mặt Sơn tĩnh điện Thép cán nguội, thép cán nóng, tráng kẽm, Vật liệu Inox, dầy 1.2-2mm Lắp đặt Đặt sàn/treo tường Phân loại Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà - Khi phân loại hệ thống ATS theo loại khí cụ điện động lực đóng cắt, ta có loại chính: ATS dùng contactor cực hay cực ATS dùng loại Change over switch hay Motorized CB ATS dùng ACB (máy cắt khơng khí) Ưu điểm nhược điểm ATS dùng contactor: Ưu điểm: giá thấp, kết cấu gọn nhẹ, dễ dàng điều khiển Nhược điểm: tổn hao cơng suất phải cấp điện để trì lực đóng tiếp điểm ATS dùng CB Ưu điểm: khơng cần nguồn trì trạng thái đóng tiếp điểm, động chấp hành tiêu thụ công suất nhỏ khả đóng cắt tốt Nhược điểm: có chuyển động khí phức tạp, thời gian tác động lâu dùng contactor - Theo nguồn nguồn dự phịng: ATS chuyển đổi hai nguồn: nguồn nguồn dự phòng; ATS chuyển đổi ba nguồn: hai nguồn nguồn dự phịng Mơ hình hoạt động: - TSE, TSN: Transfer Switch Emergency (Normal) hai công tắc chuyển mạch khí nguồn cung cấp bình thường nguồn dự phòng; - Khi xảy cố khoảng thời gian chuyển mạch giữu TSE, TSN phải bé có thể, để đảm bảo cung cấp điện liên tục; - Khi cố khắc phục ATS có nhiệm vụ ngắt tải khỏi nguồn dự phịng, đóng tải vào nguồn Trang 10 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Trang 11 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Nguyên tắc hoạt động tủ ATS: Tủ ATS thiết bị khớp nối với máy phát điện hệ thống điện tịa nhà Nó theo dõi nguồn điện chuyển tín hiệu khởi động đến máy phát điện nguồn điện xảy cố (mất pha, trung tính, thấp áp, áp, ) vượt khả đáp ứng thiết bị điện cố điện xảy Điện dự phòng cấp vào tủ điện đa dụng tủ điện khẩn cấp thơng qua tủ ATS Thơng thường, tủ ATS có hai đầu vào đầu Đầu vào máy phát điện dự phòng nguồn điện Tủ ATS tự động bật máy phát điện trường hợp điện được bật tay bão đến gần để bảo trì cung cấp điện liên tục (UPS) Máy phát điện xem nguồn điện dự phòng đáng tin cậy ổn định nguồn dự phòng khác Quá trình chuyển mạch tủ ATS giống với thiết bị chuyển mạch khác Các trình chuyển mạch làm hỏng thiết bị cuối Sự bảo vệ tăng áp luôn khuyến khích sử dụng cho thiết bị cuối ATS Lựa chọn Tủ ATS: Theo tư vấn từ hảng sản xuất ATS (ATS Mitsubish Scheneider.v.v.) - Theo Cơng suất Trạm biến áp cho tịa nhà; - Theo Công suất Máy phát điện ưu tiên tải quan trọng cần cung cấp trì liên tục; Trang 12 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà - 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 thơng thường, mạch điện tử hay hệ thống điều khiển khác (chẳng hạn PLC) 4.2 Máy phát điện - Sử dụng nguồn nguyên liệu Xăng - Dầu tạo điện; - Nguồn điện cung cấp thay cho trạm biến áp, pha - 380 V - 50 Hz; - Là nguồn dự phòng cần thiết cho số nhu cầu sau: Loại phụ tải Công cộng Giao thông Tải Thiết bị cần dự phòng Hội họp, Cao ốc, nhà hàng, khách sạn, ngân hàng, Cty bảo hiểm Chiếu sáng an tồn Bệnh viện Phịng 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 hoà nhiệt độ 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 Hệ thống điều khiển trung tâm, chiếu sáng an tồn, 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 Thiết bị hệ thống điều khiển xa, hệ Viễn thông, hệ thống tâm điều độ, nhà máy thống điều tải điện điện, hệ thống truyền tải khiển, liên lạc, máy tính quản lý liệu Trang 13 Hệ thống máy phát dự phịng tịa nhà Cơng nghiệp Dây chuyền sản xuất An toàn, hệ thống theo dõi, điều khiển tự động, máy tính quản lý liệu 4.2.1 Cấu tạo Nguyên lý hoạt động: Động cơ: Tạo moment quay - Là dạng động dầu Diesel động xăng - Chuyển hóa nguồn nguyên liệu Xăng - Dầu thành moment quay máy phát đồng Biến đổi chuyển động quay thành điện - Dựa tượng cảm ứng điện từ; - Máy phát điện sử dụng nhiều loại nhiên liệu đầu vào khác như: Diesel, Xăng, Propan (ở dạng lỏng khí) khí thiên nhiên; - Động nhỏ thường hoạt động xăng, động lớn chạy dầu diezen, propan lỏng, khí propane, khí tự nhiên Máy phát đồng bộ: Sử dụng moment quay phát điện Trang 14 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Gồm phần chính: - Rơto phần quay: Ln phần cảm (tạo từ trường): nam châm điện nhờ nguồn chiều DC chỉnh lưu cấp từ bên (ắc quy chỉnh lưu từ nguồn máy phát.v.v.); - Stato phần đứng yên: phần ứng: Là cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống nhau, quấn ba lõi sắt đặt lệch 120 độ - Phần quay có từ trường, từ trường quay (quay theo phần quay rotor) cắt cuộn dây phần ứng, sinh dòng 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 khung máy phát điện Đối với máy phát điện thương mại, cần xây dựng cài đặt thêm bình chứa nhiên liệu bên ngồi Các tính thơng thường hệ thống nhiên liệu bao gồm điều sau đây: - Ống nối từ bồn chứa nhiên liệu đến động cơ: Dòng cung cấp hướng dẫn nhiên liệu vào động cơ; - Ống thơng gió bình nhiên liệu: Các bồn chứa nhiên liệu có đường ống thơng gió, để ngăn chặn gia tăng áp lực, chân khơng q trình bơm hệ thống thoát nước bể chứa Khi bạn nạp đầy bình nhiên liệu, đảm bảo tiếp xúc khơ vịi phun phụ, bể nhiên liệu để ngăn ngừa tia lửa gây hỏa hoạn; - 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; - 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 thông thường hoạt động điện; - Bình lọc nhiên liệu, tách nước vật lạ nhiên liệu lỏng, để bảo vệ thành phần khác máy phát điện khỏi ăn mòn chất bẩn gây tắc nghẽn; - 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 Trang 15 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà phần nhỏ điện áp đầu để chuyển đổi thành dịng điện chiều Dịng điện chiều tập hợp cuộn dây thứ cấp stato, gọi cuộn dây kích thích; - Cuộn dây kích thích: Chuyển đổi dịng điện chiều DC thành dòng điện xoay chiều AC Các cuộn dây kích thích có chức tương tự cuộn dây stato tạo dịng 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 chiều phát sinh cuộn dây kích thích, chuyển đổi thành dịng điện chiều Dịng điện chiều cung 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 lớn xung quanh cuộn dây stato, máy phát điện sản xuất điện xoay chiều AC lớn đầu ra; Chu kỳ tiếp tục máy phát điện bắt đầu sản xuất điện áp đầu tương đương với khả điều hành đầy đủ Đầu máy phát điện tăng, điều chỉnh điện áp sản xuất dịng điện chiều Một máy phát điện đạt công suất hoạt động đầy đủ, điều chỉnh điện áp đạt đến trạng thái thăng bằng, tạo dòng 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 áp bắt đầu lại chu kỳ Chu kỳ tiếp tục máy phát điện dốc đầu ra, để điều hành cơng suất đầy đủ 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 trình Nước chưa xử lý / nước sử dụng chất làm mát cho máy phát điện Hydrogen sử dụng chất làm mát, cho cuộn dây stato máy phát điện lớn, hiệu hấp thụ nhiệt Hydrogen loại bỏ nhiệt từ máy phát điện, chuyển qua trao đổi nhiệt, vào mạch làm mát thứ 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 Trang 16 Hệ thống máy phát dự phịng tòa nhà 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 phát điện hoạt động Máy phát điện nên đặt khu vực mở, thơng thống cung cấp đủ khơng khí lành Mỗi bên máy phát điện nên có khơng gian tối thiểu feet để đảm bảo lưu thơng khơng khí làm mát máy Hệ thống bôi trơn: Máy phát điện bao gồm phận chuyển động bên động nó, cần bơi trơn để đảm bảo hoạt động bền, êm suốt thời gian dài Động máy phát điện bôi trơn dầu lưu trữ máy bơm Bạn nên kiểm tra mức dầu 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 4.2.2 Lựa chọn Máy phát điện: - Thường chọn cơng suất Trạm biến áp chính; - Một số chọn theo công 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 số tương đối giá phải như: Hữu Tồn, Doosan, Weichai, Shineray, Ivecoaifo.v.v Thơng số kĩ thuật, chế độ làm việc 5.1 Các yêu cầu kỹ thuật thiết bị điều khiển ATS Tự động cắt mạch động lực nguồn điện lưới khởi đông máy phát điện nguồn điện lưới bị lỗi ( điện 1pha, 2pha, 3pha, đảo pha, lẹch pha cho phép); Tự động đóng mạch động lực nguồn điện máy phát cấp điện cho tải máy phát chạy ổn định; Tự động dừng máy phát, cắt mạch động lực nguồn điện máy phát đóng mạch động lực nguồn điện lưới để cấp điện cho tải nguồn điện lưới có trở lại đảm bảo chất lượng; Trang 17 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Tự động dừng máy phát điện máy phát điện có cố mà hai trường hợp tiêu biểu áp suất dầu bôi trơn thấp nhiệt độ nước làm mát cao cho phép; Phải xuất xung điều khiển q trình khởi động có độ rộng xung phù hợp, cách khoảng thời gian đủ để ắc quy tự phục hồi dung lượng.thời gian khởi động không dài, khởi động lần thứ không sau khoảng thời gian xuất xung khởi động tiếp theovaf tối đa nên ba xung khởi động Đảm bảo có hai chế độ làm việc “AUTO” “MAN” Có thể cơng tắc xoay phím ấn để chọn chế độ làm việc; TEST trình khởi động máy phát điện điện lưới cung cấp điện cho tải qua tủ ATS; Bộ nạp ắc quy phải đảm bảo trì trạng thái ắc quy nạp đầy tự động trì dòng nạp nhỏ đáp ứng tiêu khác cho đặc thù máy phát điện Đây yêu cầu kỹ thuật cần phải có yêu cầu phải thực nhanh, tin cậy (đặc biệt cho yêu cầu 7), đặc biệt máy phát nguồn điện dự phịng chất lượng cao có tải nhiều động điện đòi hỏi điện lưới phải cấp điện máy phát khoảng thời gian mà tốc độ động đạt 30% tốc độ định mức Điều hữu ích cho hệ thống tải máy phát Để giải tốt yêu cầu với tính tác động nhanh, khơng ứng dụng cơng nghệ kỹ thuật số Ngồi cịn cần phải có yếu cầu giám sát, là: Cảnh báo áp lực dầu bôi trơn thấp nhiệt độ nước làm mát cao cho phép động dẫn động máy phát điện; Báo lỗi khởi động sau lần khởi động không được; Hiển thị đèn hay số (thập phân) điện áp lưới điện áp máy phát (có thể pha hay pha, thường với điện máy phát pha điện lưới pha) 5.2 Phân tầng kĩ thuật Cho khí cụ điện chuyển mạch động lực: - Khoảng thời gian chuyển nguồn (từ điện lưới sang điện máy phát ngược lại): 180ms250ms; - Khoảng thời gian cắt mạch động lực điện lưới, kể từ thời điểm điện lưới bị lỗi: 50ms100ms; - Khoảng thời gian cắt mạch động lực điện máy phát, kể từ thời điểm điện lưới có trở lại: 50ms-100ms; - Khoảng thời gian phục hồi điện: 60ms-110ms; Khoảng thời gian phụ thuộc vào khí cụ điện chuyển mạch động lực contactor thông thường hay bán dẫn Với việc sử dụng chuyển mạch nguồn bán dẫn khoảng thời gian Trang 18 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà nói rút ngắn tủ ATS hoạt động êm so với dùng contactor thông thường Cho thiết bị điều khiển: - Tốc độ điều khiển: bit Microcontroller; - Số lần chuyển đổi (đóng/cắt): đạt 10.000 lần; - Tốc độ báo lỗi: 2s-3s; - Số xung khởi động máy phát điện: 3; - Thời gian chờ hai lần khởi động (nếu lần khởi động kề trước không được): 10s-13s; - Độ rộng xung khởi động: 5-8s; Như vậy: - Thời gian chạy máy phát không tải: 120s-150s; - Thời gian chuyển nguồn điện lưới: 1s-3s; - Thời gian chuyển nguồn điện máy phát (cho lần khởi động được): 4-6s; Cho thiết bị nạp ắc quy: - Điện áp nạp 12VDC hay 24VDC với dòng nạp liên tục điều chỉnh tự động trì phù hợp với dung lượng cụ thể ắc quy Để đáp ứng điều kiện này, phải ứng dụng cơng nghệ điện tử-nạp chuyển mạch; - Có hai chế độ nạp tự động cưỡng bức; - Bảo vệ trình khởi động; - Trang bị chấu đầu ra, với chức nạp bình chết; - Bảo vệ chống đảo cực; - Tự động giới hạn dòng nạp khởi động động cơ; - Chất lượng điện áp nạp: gợn sóng thấp; - Nạp cân nổi; - tự động ngắt nguồn điện điện áp ắc quy thấp hay khơng có điện áp đối ứng đủ lớn nguồn DC Với yêu cầu kỹ thuật cụ thể nêu trên, bạn kỹ sư trẻ ngành điện-tự động hóa hồn tồn có thể: Trang 19 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà - Xây dựng cấu hình, lựa chọn linh kiện,… để tự lắp thiết bị điều khiển tủ ATS; - Úng dụng cơng nghệ (sử dụng LƠ GƠ, PLC,…) kỹ thuật số, lập trình, cài đặt để LƠ GƠ hay PLC xuất tín hiệu điều khiển mong muốn đến khí cụ điện lực thuộc chuyển mạch nguồn động lực hệ thống điều khiển khởi động/dừng máy phát điện 5.3 Thơng số kĩ thuật • Điện áp cung cấp : 240 VAC ±10%, 12VDC Tần số : 50/60 Hz • Tiêu thụ : VA max • Input: 12ữ24VDC ã Mng li : phase dõy, 220/380VAC40% • Relay điều khiển : Tiếp điểm NO, 10A/240V • Chế độ hoạt động : Tự động • Kích thước : 144 x 144 mm • Độ sâu : 74 mm • Nhiệt độ : -10oC đến +55oC Độ ẩm : 10% đến 85% RH Các tham số cài đặt 6.1 Ý nghĩa thiết bị điều chỉnh thông số sau - Ổn định /thấp điện lưới trường hợp thấp áp hay m ất pha, hệ thống tự ngắt điện lưới để bảo vệ thiết bị Khi điện lưới ổn định trở lại sau khoảng thời gian phận điều khiển ATS hoạt động trở lại Thời gian cho phép đặt từ (khơng trễ) đến 30 phút Bình thường nên đặt từ 30 giây đến phút - Ổn định điện lưới: khoảng thời gian cộng với khoảng thời gian ổn định quá/thấp áp thời gian đóng điện đến tải kể từ có điện lưới trở lại Thời gian đặt tuỳ ý, nên đặt từ 30 giây đến phút - Ổn định điện máy nổ, ổn định máy nổ: Khi điện lưới thìhệ thống tự động nổ máy phát sau khoảng thời gian lớn đặt khối hệ thống cấp điện cho mạng tải Thời gian đặt tuỳ ý, nên đặt từ phút đến phút Trang 20 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà - Thời gian đề máy nổ: Nên đặt ngắn mùa hè dài mùa đông Tuyệt đối khơng đặt thời gian đề máy q lâu, gây cháy đề Thời gian nên đặt khoảng giây mùa hè, khoảng giây mùa đông Thời gian sấy máy nổ: Thời gian sấy trước khởi động máy nổ Đặt tuỳ ý, tối đa đến 30 phút 6.2 Các tham số cài đặt ST T Tham số Điện áp vào/ra Dòng tối đa Công xuất máy phát điện tối đa Thời gian trễ khởi động máy nổ Thời gian ổn định điện máy phát để cấp cho mạng tải Thời gian ổn định điện lưới để cấp cho mạng tải Cảnh báo chỗ Cảnh báo trung tâm Chống áp Chống thấp áp Chống pha Chống giao động điện Thời gian để máy nổ 10 11 12 13 Giá trị Ghi Điện áp pha pha Tùy chọn Tùy chọn Từ đến 30 phút Đặt theo ý muốn Từ đến 30 phút Đặt theo ý muốn Từ đến 30 phút Đặt theo ý muốn Có Có Có Có Có Có Có thể điều chỉnh phù hợp theo mùa Tùy đặt 6.3 Một số điều cần lưu ý Trong điều kiện bình thường, aptomat ln đặt vị trí đóng (ON) Thời gian trễ c ấp điện lưới cho mạng tải sau có điện lưới trở lại tổng thời gian hai khối ổn định quá/thấp áp điện lưới khối ổn định điện lưới Thời gian trễ c ấp điện máy phát cho mạng tải sau máy nổ chạy thời gian lớn đặt hai khối ổn định điện máy nổ ổn định máy nổ Thời gian đề đặt phải phù hợp theo mùa Cần phải đặc biệt lưu ý đặt thời gian khối Trang 21 Hệ thống máy phát dự phịng tịa nhà Hệ thống có kèm theo hộp cầu giao đảo pha để d ự phòng Cầu giao đảo pha có tác dụng đấu tắt điện lưới máy nổ đến tải hệ thống ATS gặp c ố Chỉ sử d ụng cầu giao hệ thống ATS có c ố phải làm theo hướng dẫn đây: - Ngắt hết attomat hệ thống ATS Sau đó: + Đóng cầu giao vị trí điện lưới muốn sử dụng điện lưới để cấp cho tải + Đóng cầu giao vị trí máy nổ muốn sử dụng máy phát để cấp cho mạng tải sau máy nổ khởi động hoạt động ổn định Phương thức kết nối máy phát dự phòng với hệ thống điện tòa nhà Đấu nối ATS-máy phát điện có bảng điều khiển bo điện tử có hình thức kết nối phổ thơng tất dong máy phát điện, tất hãng cung cấp bảng điều khiển khác nhau: - kết nối tủ ATS-máy phát điện qua cổng truyền thông: - kết nối tín hiệu ngồi( remostart) điều khiển tủ ATS-máy phát điện qua cổng điều khiển bên - kết nối trực tiếp điện lưới vào bảng điều khiển máy phát điện Kiểu : dùng kiểu kết nối bạn cần khả lập trình nên kết nối nhà máy bạn có mạng điều khiển nội khơng có nhiều cơng ty dùng hình thức Kiểu : tất bảng điều có chức khơng máy phát điện mà bao gồm loại máy máy nén khí, máy làm lạnh nước Nếu bạn sử dụng chức điều khiển từ xa cho máy phát điện bạn cần để lại kiểu kết nối cho chức Bạn tham khảo viết điều khiển từ xa cho máy phát điện,máy nén khí, máy làm lạnh nước Kiểu : kiểu kết nối hỗ trợ bảng diều khiển máy phát điện có hỗ trợ chức ATS control Khi kết nối tủ ATS-máy phát điện theo kiểu bạn không cần lập trình, nguồn ni, hay phần tử điều khiển tủ ATS bạn cần hai MCCB khóa chéo điện + khí (nếu cần) quận hút MCCB cấp nguồn nuôi từ bảng điều khiển xuống Với tủ ATS đặt xa máy phát điện MCCB lớn khơng nên cho dịng ni quận hút MCCB qua tiếp điểm bảng điều khiển Cần qua rơ le trung gian trường hợp Khi Tủ ATS sử dụng phần động lực ATS nguyên khối máy cắt Trang 22 Hệ thống máy phát dự phòng tịa nhà Việc kết nối khơng có thay đổi áp dụng kiểu kết nối Lưu ý ATS dạng khối vd: ATS Osung có sẵn trung tâm điều khiển bạn nên dùng trung tâm điều khiển máy phát cho việc đóng cắt ATS ăn khớp với toàn hệ thống Khi lắp tủ ATS cần lưu ý đến phần tử bảo vệ đầu phát điện Một số hãng máy phát điện có tích hợp MCCB bảo vệ đầu phát có nhà cung cấp lại để options Nếu lắp ATS mà không lưu ý đến việc bảo vệ ngắn mạch cho đầu phát Khi dùng máy phát làm cháy đầu phát máy phát điện KẾT LUẬN Trên tồn nội dung giới thiệu tìm hiểu sơ phương pháp để vận hành kết nối hệ thống máy phát dự phòng tịa nhà Kết sơ làm sở tính tốn thiết kế chi tiết việc cấp điện dự phịng cho phụ tải có Trang 23 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà cố từ lưới điện Đề tài thực giúp em hiểu biết rõ ràng em học suốt thời gian qua Do trình độ kiến thức kinh nghiệm thực tế hạn chế, cộng với việc thiếu thốn thu thập tài liệu tham khảo thời gian nghiên cứu, tìm hiểu đề tài cịn hạn chế nên dù cố rát cố gắng đem kết so với hệ thống máy phát dự phịng cịn nhiều sai sót Để đề tài đầy đủ , hồn thiện xác áp dụng vào thực chúng em mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Thạc sỹ Nguyễn Sơn Tùng trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ tận tình chúng em hồn thành đề tài Đó kiến thức giúp chúng em hoàn thành tốt nhiệm vụ giao đề tài tảng cho công việc sau em Em xin chân thành cảm ơn ! Trang 24 .. . đồ hệ thống 2.1 Sơ đồ mạch lực Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà 2.2 Sơ đồ nguyên lý Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Trang Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Nguyên lý hoạt động. .. nguồn dự phịng, đóng tải vào nguồn Trang 10 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Trang 11 Hệ thống máy phát dự phòng tòa nhà Nguyên tắc hoạt động tủ ATS: Tủ ATS thiết bị khớp nối với máy phát. .. bị hệ thống điều khiển xa, hệ Viễn thông, hệ thống tâm điều độ, nhà máy thống điều tải điện điện, hệ thống truyền tải khiển, liên lạc, máy tính quản lý liệu Trang 13 Hệ thống máy phát dự phòng