LỜI CẢM ƠNMỤC LỤCDANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNHDANH SÁCH CÁC BẢNGCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ATS1.1.Thiết bị chuyển nguồn tự động ATS1.1.1.Giới thiệu chung1.1.2.Tổng quan hệ thống ATS1.1.3.Nhiệm vụ chính của thiết bị chuyển nguồn tự động ATS1.1.4.Phân loại tủ ATS1.2.Nguyên lý hoạt động của tủ chuyển nguồn ATS.1.2.1.Tủ ATS lưới – lưới1.2.2.Tủ ATS lưới – máy phát1.3.Nguồn dự phòng1.3.1Máy phát điện1.3.2Nguồn UPSCHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ PLC VÀ LẬP TRÌNH PLC2.1.Giới thiệu về PLC2.2.Nguyên lí hoạt động của PLC2.3.Ứng dụng của PLC2.4.Giới thiệu về PLC FX3S30MT2.5.Giới thiệu về phần mềm GXWorks 22.6.Lưu đồ thuật toán2.7.Chương trình PLC cho tủ ATS2.7.1.Tạo project cho FX3S2.7.2.Chương trình PLCCHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN LỰA KHÍ CỤ ĐIỆN CHO TỦ ATS3.1.Thiết bị Tủ ATS3.2.MCB mạch động lực3.3.Contactor3.4.Dây dẫn mạch động lực3.5.Bảo vệ điện áp (VPRA2M)3.6.Relay trung gian3.7.Cầu chì3.8.MCB mạch điều khiển3.9.Đồng hồ đo dòng3.10.Đồng hồ đo áp3.11.Công tắc chuyển mạch Volt,Ampe3.12.Biến dòng3.13.Đèn báo3.14.Nút nhấn3.15.Nút dừng khẩn cấp3.16.Switch chuyển mạch 2 vị trí3.17.TimerCHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG4.1.Thiết kế mạch nguyên lý4.1.1.Mạch động lực4.1.2.Mạch điều khiển4.2.Thiết kế, bố trí thiết bị trong và trên mặt tủ ATS4.3.Tiến hành thi công4.3.1.Một số hình ảnh trong quá trình thi công4.3.2.Hoàn thành tủ ATSCHƯƠNG 5: NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ5.1.Nhận xét5.2.Kết quả5.3.Đánh giáTÀI LIỆU THAM KHẢO
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, trước tiên chúng em xin gửi đến quý thầy, cô giáo trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh lời cảm ơn chân thành sâu sắc Đặc biệt, chúng em xin gởi đến cô Phạm Thị Lệ Diễm – Người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp lời cảm ơn chân thành Trong trình thực đồ án này, em nhận hỗ trợ nhiệt tình giúp đỡ từ nhiều người Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, bạn bè gia đình động viên, hỗ trợ giúp đỡ em suốt trình thực đồ án Em xin gửi lời cảm ơn đến cô Phạm Thị Lệ Diễm dành thời gian giảng dạy hướng dẫn em trình thực đồ án Nhờ hướng dẫn cơ, em có kiến thức cần thiết để hồn thành đồ án cách xác hiệu Một lần chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến trường Đại học Công nghiệp tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ án cách tốt Nhờ vào hỗ trợ giúp đỡ giảng viên, nhân viên trường, chúng em tiếp cận với tài liệu, phần mềm thiết bị cần thiết để thực đồ án cách thuận lợi Điều giúp chúng em hồn thành đồ án cách thành cơng đạt kết tốt Cuối cùng, chúng em xin kính chúc thầy giảng viên Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh tồn thể Ban lãnh đạo thầy cô lời sức khỏe thành đạt nghiệp sống MỤC LỤC PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH DANH SÁCH CÁC BẢNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ATS 1.1 Thiết bị chuyển nguồn tự động ATS 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Tổng quan hệ thống ATS .2 1.1.3 Nhiệm vụ thiết bị chuyển nguồn tự động ATS .3 1.1.4 Phân loại tủ ATS 1.2 Nguyên lý hoạt động tủ chuyển nguồn ATS .4 1.2.1 Tủ ATS lưới – lưới 1.2.2 Tủ ATS lưới – máy phát 1.3 Nguồn dự phòng 1.3.1 Máy phát điện 1.3.2 Nguồn UPS .6 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ PLC VÀ LẬP TRÌNH PLC 2.1 Giới thiệu PLC 2.2 Nguyên lí hoạt động PLC 2.3 Ứng dụng PLC .9 2.4 Giới thiệu PLC FX3S-30MT .10 2.5 Giới thiệu phần mềm GX-Works .10 2.6 Lưu đồ thuật toán .12 2.7 Chương trình PLC cho tủ ATS 13 2.7.1 Tạo project cho FX3S 13 2.7.2 Chương trình PLC 14 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ CHỌN LỰA KHÍ CỤ ĐIỆN CHO TỦ ATS 3.1 Thiết bị Tủ ATS .19 3.2 MCB mạch động lực 20 3.3 Contactor 21 3.4 Dây dẫn mạch động lực 23 3.5 Bảo vệ điện áp (VPRA2M) 23 3.6 Relay trung gian .25 3.7 Cầu chì .27 3.8 MCB mạch điều khiển .28 3.9 Đồng hồ đo dòng 28 3.10 Đồng hồ đo áp 29 3.11 Công tắc chuyển mạch Volt,Ampe 29 3.12 Biến dòng 30 3.13 Đèn báo 31 3.14 Nút nhấn 31 3.15 Nút dừng khẩn cấp 32 3.16 Switch chuyển mạch vị trí .32 3.17 Timer 33 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 4.1 Thiết kế mạch nguyên lý 34 4.1.1 Mạch động lực .34 4.1.2 Mạch điều khiển 35 4.2 Thiết kế, bố trí thiết bị mặt tủ ATS .37 4.3 Tiến hành thi công 38 4.3.1 Một số hình ảnh q trình thi cơng .38 4.3.2 Hoàn thành tủ ATS 40 CHƯƠNG 5: NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 5.1 Nhận xét 41 5.2 Kết .41 5.3 Đánh giá 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hệ thống ATS Hình 1.2 Nguồn UPS Hình 2.1 Các nhà sản xuất PLC Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động PLC Hình 2.3 Ứng dụng PLC .9 Hình 2.4 PLC Mishubishi FX3S-30MT/ESS 10 Hình 2.5 Phần mềm GX Works2 11 Hình 2.6 Lưu đồ thuật toán tủ ATS 12 Hình 2.7 Cách tạo project cho FX3S 13 Hình 3.3 MCB pha cực 20A 20 Hình 3.3 Contactor Fuji SC-5-1 22 Hình 3.4 Cấu tạo contactor .22 Hình 3.5 Bảo vệ điện áp (VPRA2M) 23 Hình 3.6 Sơ đồ IN/OUT VPRA2M 24 Hình 3.7 Relay MY2N-GS 24VDC Omron (8 chân dẹt nhỏ) 25 Hình 3.8 Sơ đồ chân relay MY2N-GS 24VDC Omron (8 chân dẹt nhỏ) .25 Hình 3.9 Relay MY2N-GS AC220/240 Omron (8 14 chân dẹt nhỏ) 25 Hình 3.10 Sơ đồ chân relay MY2N-GS AC220/240 Omron (8 chân dẹt nhỏ) 26 Hình 3.11 Sơ đồ chân relay MY4N-GS AC220/240 Omron (14 chân dẹt nhỏ) 26 Hình 3.12 Cầu chì ống 27 Hình 3.13 MCB pha 10A .28 Hình 3.14 Đồng hồ ampe Sfim .28 Hình 3.15 Đồng hồ volt Sfim 29 Hình 3.16 Cơng tắc chuyển mạch ammeter 29 Hình 3.17 Cơng tắc chuyển mạch voltmeter 30 Hình 3.18 Biến dịng 50/5A 30 Hình 3.19 Đèn báo led AD16-22DS .31 Hình 3.20 Nút nhấn 31 Hình 3.21 Nút dừng khẩn cấp 32 Hình 3.22 Switch chuyển mạch vị trí 32 Hình 3.23 Timer AH3-3 33 Hình 4.1 Mạch động lực 34 Hình 4.2 Mạch điều khiển trực tiếp tay 35 Hình 4.3 Mạch điều khiển chế độ tự động 36 Hình 4.4 Bố trí thiết bị tủ .37 Hình 4.5 Bố trí thiết bị cửa tủ 37 Hình 4.6 Hình ảnh q trình thi cơng 38 Hình 4.7 Hình ảnh trình thi cơng 39 Hình 4.8 Tủ ATS hoàn thành 40 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng IN/Out PLC 14 Bảng 3.1 Thiết bị tủ ATS 19 Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CHUYỂN NGUỒN TỰ ĐỘNG ATS 1.1 Thiết bị chuyển nguồn tự động ATS 1.1.1 Giới thiệu chung Hiện nay, sau khắc phục cố đại dịch covid vận dụng Hiệp định Thương mại Tự (FTA) cách linh hoạt, nhiều doanh nghiệp vận hành đẩy mạnh sản xuất trở lại cách nhanh chóng Do nhu cầu sử dụng điện ngày tăng cao Ngày điện thơng qua trạm biến áp mà truyền từ nhà máy phát điện để cung cấp cho phụ tải sử dụng Nhưng việc truyền tải đường dây cung cấp thường xảy cố : ngược pha, đứt dây dẫn đến pha, xảy tải hay ngắn mạch mà làm cho thông số điện áp dịng thay đổi Vì để trách tình trạng giáng đoạn công tác sản xuất hoạt động nhà máy, bệnh viện, trung tâm mua sắm, người ta sử dụng chuyển nguồn tự dộng ATS để chuyển từ nguồn điện sang nguồn điện khác để nhằm sử dụng tạm thời thời gian cố phát sinh để nhận biết xác xử lí chúng cách nhanh chóng 1.1.2 Tổng quan thiết bị chuyển nguồn tự động ATS Hệ thống chuyển nguồn tự động Automatic Transfer Switch gọi tắt ATS dùng để chuyển đổi từ lưới điện ( Main Utility) cung cấp vận hành phụ tải Load, sang nguồn điện từ máy phát điện (Generator) mà nguồn điện gặp cố ngắn mạch, điện, pha Và sau nguồn điện lưới đa hoạt động trở lại bình thường hệ thống chuyển đổi phụ tải lại với nguồn sau ngắt nguồn dự phịng từ máy phát Khóa luận tốt nghiệp Hình 1.1 Hệ thống ATS Bên cạnh chức chuyển đổi nguồn điện, ATS cịn có chức bảo vệ bị pha, trung tính Có hai chế độ chuyển nguồn sang nguồn dự phòng phụ tải ngược lại: Chế độ tự động ( trạng thái AUTO) Chế độ điều khiển tay ( trạng thái MANUAL hay HANDY) 1.1.3 Nhiệm vụ thiết bị chuyển nguồn tự động ATS Khi xảy cố áp, pha, nguồn, áp, áp thấp lưới nhiệm vụ ATS là: Ngừng cung cấp lưới vào phụ tải Khỏi động động sơ cấp (máy nổ Diesel) Đóng nguồn cung cấp từ máy phát cho phụ tải sử dụng Trong trình máy phát cung cấp cho phụ tải Nếu nguồn điện lưới có lại tình trạng ổn định, nhiệm vụ ATS lúc là: Ngắt nguồn điện 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 hành trạng thái không tải Và số chức khác : Bảo vệ áp, pha hay tải đường dây Có thể vận hành tay vận hành tự động Điều chỉnh thời gian chuyễn mạch Có đèn báo hiển thị Khóa luận tốt nghiệp 1.1.4 Phân loại tủ ATS Tương ứng với nguồn dự phịng ta có hai loại ATS Khi nguồn dự phịng lưới ta có ATS lưới – lưới, nguồn dự phịng máy phát ta có ATS lưới - máy phát Theo loại khí cụ điện: Dùng contactor Dùng ACB ( Air Circuit Breaker ) máy cắt khơng khí Theo nguồn nguồn dự phịng: ATS chuyễn hai nguồn : nguồn chính_một nguồn dự phịng ATS chuyễn ba nguồn : hai nguồn chính_một nguồn dự phòng 1.2 Nguyên lý hoạt động tủ chuyển nguồn ATS 1.2.1 Tủ ATS lưới – lưới ATS lưới_lưới hoạt động cách đơn giản , mà nguồn điện gặp cố dẫn đến việc khơng đáp ứng chất lượng, lúc thu tín hiệu so sánh thông số nguồn điện cho với thông số định mức cài đặt trước xảy sai số tín hiệu chuyễn đến khối điều khiển, sau thơng tin đến chuyễn mạch chuyển nguồn điện sang nguồn thứ hai Sau nguồn ổn định trở lại kiểm tra chất lượng, đủ tiêu chuẩn ATS tiến hành chuyễn lại nguồn điện Thơng qua máy biến áp, tải cấp điện từ nguồn Sau xảy cố nguồn, pha,ngắn mạch lúc tín hiệu truyền tới điều khiển ATS để xử lý kiểm tra nguồn điện lại đạt chất lượng yêu cầu chưa Khi chất lượng nguồn dự phòng đạt yêu cầu, ATS tạo thời gian trễ (0-5s) để cố lưới điện cố lớn Qua gửi tín hiệu để chuyễn cho tải dùng nguồn dự phòng Khi dùng nguồn dự phòng để chạy tải lưới có trở lại ATS xử lí tín hiệu, tạo thời gian trễ (3-30’) để kiểm tra chất lượng nguồn đưa vào vận hành Tiếp đến ATS thực hiên thao tác chuyễn mạch sử dụng lại nguồn lại theo dõi chất lượng nguồn điện bình thường 1.2.2 Tủ ATS lưới – máy phát ATS lưới-lưới thường mắc vấn đề mà xảy cố áp nguồn, cố máy biến áp trung gian hay hệ thống nguồn dự phịng lúc sử dụng Thế nên để không làm gián đoạn việc cấp điện cho phụ tải ta thường dùng 10