Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động ATS

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ATS VÀ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ I.Các loại phụ tải và yêu cầu thiết kế hệ thống ATS . Căn cứ theo nhu cầu tiêu thụ ,sử dụng điện năng và phân loại phụ tải theo độ tin cậy cung cấp điện được chia làm 3 loại như sau. I.1.Phụ tải loại 1. Đây là loại phụ tải được cung cấp điện liên tục nếu mất điện sẽ gây ra những hậu quả vô cùng nghiêm trọng . Đối với tính mạng con người thì loại phụ tải này là các hầm mỏ, bệnh viện….Đối với sản xuất kinh doanh:Trong các nhà máy luyện thép,lò cao… Ngoài ra còn làm mất trật tự trị an và ảnh hưởng đến chính trị,quốc tế như các loại phụ tải là các đại sứ quán,các công trình văn hoá công cộng…. I.2.Phụ tải loại 2 Đây là loại phụ tải nếu mất điện sẽ gây thiệt hại về kinh tế như sản xuất sản phẩm bị thiếu hụt ,thứ phẩm tăng ,gây ra lãng công và không sử dụng hết công suất thiết bị I.3.Phụ tải loại 3 Là loại phụ tải cho phép mất điện,đó là các công trình dân dụng,công trình phúc lợi,khu dân cư… Như vậy trong 3 loại phụ tải trên thì phụ tải loại 1 và phụ tải loại 2 cần được cấp điện liên tục.Do đó các loại phụ tải này đều phải dùng tới nguồn điện dự phòng.Nguồn dự phòng có thể là đường dây lưới quốc gia được cấp từ một lộ khác đối với hộ tiêu thụ có công suất lớn như các nhà máy công nghiệp.Nguồn dự phòng thứ 2 là các máy phát điện tự dùng (thường là máy phát diezel) .Do vậy một yêu cầu đặt ra là việc chuyển đổi qua lại giữa nguồn điện dự phòng và nguồn điện lưới khi nguồn lưới bị sự cố.Công việc này được thực hiện bởi thiết bị chuyển nguồn tự động hay còn gọi là ATS. II.Đại cương về hệ thống ATS và lựa chọn phương án thiết kế II.1.Nguyên tắc hoạt động Thiết bị tự động chuyển nguồn tự động hay còn gọi là ATS (Automatic Transfer Switch) dùng để tự động chuyển tải từ nguồn lưới chính sang nguồn dự phòng khi nguồn chính có sự cố. Khái niệm nguồn chính bị sự cố bao gồm : mất nguồn,mất pha, ngược thứ tự pha, điện áp cao hoặc thấp hơn trị số cần thiết.Nếu nguồn dự phòng là nguồn điện lưới lấy từ một đường dây cung cấp khác thì ta có ATS lướilưới .Trong trường hợp nguồn dự phòng là máy phát diezel thì ta có ATS lướimáy phát. Sơ đồ cấu trúc của hai loại ATS này được trình bày như ở hình I – 1. a) ATS lưới – lưới . b) ATS lưới – máy phát . Hình I – 1 .Sơ đồ cấu trúc hệ thống ATS I , II – nguồn cung cấp ; BA máy biến áp; AP1,AP2 áp tô mát bảo vệ mạch lực; CMchuyển mạch ; SS1 , SS2 – Khối so sánh ; KĐ – khối khởiđộng máy phát ; DZ – Máy diezel ; G – Máy phát điện Nguyên lý hoạt động của sơ đồ như sau : Các bộ so sánh (SS) có nhiệm vụ theo dõi,giám sát các thông số của nguồn cấp và so sánh chúng với trị số đặt. Nếu chất lượng của nguồn điện không đạt ,bộ so sánh sẽ phát tín hiệu cho bộ điều khiển,và bộ điều khiển sẽ tác động tới bộ chuyển mạch,chuyển tải từ nguồn chính sang nguồn dự phòng.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ATS VÀ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ I.Các loại phụ tải và yêu cầu thiết kế hệ thống ATS . Căn cứ theo nhu cầu tiêu thụ ,sử dụng điện năng và phân loại phụ tải theo độ tin cậy cung cấp điện được chia làm 3 loại như sau. I.1.Phụ tải loại 1. Đây là loại phụ tải được cung cấp điện liên tục nếu mất điện sẽ gây ra những hậu quả vô cùng nghiêm trọng . Đối với tính mạng con người thì loại phụ tải này là các hầm mỏ, bệnh viện….Đối với sản xuất kinh doanh:Trong các nhà máy luyện thép,lò cao… Ngoài ra còn làm mất trật tự trị an và ảnh hưởng đến chính trị,quốc tế như các loại phụ tải là các đại sứ quán,các công trình văn hoá công cộng…. I.2.Phụ tải loại 2 Đây là loại phụ tải nếu mất điện sẽ gây thiệt hại về kinh tế như sản xuất sản phẩm bị thiếu hụt ,thứ phẩm tăng ,gây ra lãng công và không sử dụng hết công suất thiết bị I.3.Phụ tải loại 3 Là loại phụ tải cho phép mất điện,đó là các công trình dân dụng,công trình phúc lợi,khu dân cư… Như vậy trong 3 loại phụ tải trên thì phụ tải loại 1 và phụ tải loại 2 cần được cấp điện liên tục.Do đó các loại phụ tải này đều phải dùng tới nguồn điện dự phòng.Nguồn dự phòng có thể là đường dây lưới quốc gia được cấp từ một lộ khác đối với hộ tiêu thụ có công suất lớn như các nhà máy công nghiệp.Nguồn dự phòng thứ 2 là các máy phát điện tự dùng (thường là máy phát diezel) .Do vậy một yêu cầu đặt ra là việc chuyển đổi qua lại giữa nguồn điện dự phòng và nguồn điện lưới khi nguồn lưới bị sự cố.Công việc này được thực hiện bởi thiết bị chuyển nguồn tự động hay còn gọi là ATS. II.Đại cương về hệ thống ATS và lựa chọn phương án thiết kế Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 1 SS1 SS2 CM BA BA AP1 AP2 I II CM BA AP1 AP2 I G KĐ Diezel SS1 SS2 ĐK ĐK Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS II.1.Nguyên tắc hoạt động Thiết bị tự động chuyển nguồn tự động hay còn gọi là ATS (Automatic Transfer Switch) dùng để tự động chuyển tải từ nguồn lưới chính sang nguồn dự phòng khi nguồn chính có sự cố. Khái niệm nguồn chính bị sự cố bao gồm : mất nguồn,mất pha, ngược thứ tự pha, điện áp cao hoặc thấp hơn trị số cần thiết.Nếu nguồn dự phòng là nguồn điện lưới lấy từ một đường dây cung cấp khác thì ta có ATS lưới-lưới .Trong trường hợp nguồn dự phòng là máy phát diezel thì ta có ATS lưới-máy phát. Sơ đồ cấu trúc của hai loại ATS này được trình bày như ở hình I – 1. a) ATS lưới – lưới . b) ATS lưới – máy phát . Hình I – 1 .Sơ đồ cấu trúc hệ thống ATS I , II – nguồn cung cấp ; BA- máy biến áp; AP1,AP2- áp tô mát bảo vệ mạch lực; CM-chuyển mạch ; SS1 , SS2 – Khối so sánh ; KĐ – khối khởiđộng máy phát ; DZ – Máy diezel ; G – Máy phát điện Nguyên lý hoạt động của sơ đồ như sau : Các bộ so sánh (SS) có nhiệm vụ theo dõi,giám sát các thông số của nguồn cấp và so sánh chúng với trị số đặt. Nếu chất lượng của nguồn điện không đạt ,bộ so sánh sẽ phát tín hiệu cho bộ điều khiển,và bộ điều khiển sẽ tác động tới bộ chuyển mạch,chuyển tải từ nguồn chính sang nguồn dự phòng. Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 2 T1 T2 T3 T4 Máy phát Luới 1 t 2 t 3 t 5 t 6 t 7 t 8 t Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS Với ATS lưới – máy phát ,quá trình xảy ra phức tạp hơn ở ATS lưới-lưới vì có thêm bộ phận khởi động diezel.Khi tín hiệu từ nguồn chính báo chất lượng điện không đủ,bộ điều khiển sẽ truyền tín hiệu cho bộ khởi động diezel và máy nổ được khởi động ,điện áp máy phát được thành lập .Nếu chất lượng điện áp máy phát được đảm bảo thì bộ SS2 sẽ cấp tín hiệu cho bộ điều khiển và bộ điều khiển sẽ cấp tín hiệu để ra lệnh cho bộ chuyển mạch CM chuyển tải cho máy phát . Từ thời điểm lưới được phục hồi ổn định,sau một quảng thời gian cỡ 5 đến 30 phút ,bộ điều khiển lại tác động lên bộ chuyển mạch ,tải lại được chuyển về nguồn cung cấp chính.Từ thời điểm chuyển tải máy phát chạy không tải một thời gian để làm mát ( Khoảng 3 đến 10 phút) rồi sau đó tự tắt. Quá trình trên được diễn tả chi tiết ở giản đồ thời gian sau: Hình I-2.Giản đồ quá trình hoạt động của ATS Giả thiết tại thời điểm t1 mất điện lưới.Sự cố mất điện lưới có thể là sự cố thoáng qua trong khoảng hàng giây ,do đó cần thời gian T1 để khẳng định điện lưới có mất thật không .Thời gian T1 này được điều chỉnh trong khoảng từ 1 đến 5 s.Hết thời gian chỉnh định T1 ra lệnh khởi động máy phát điện.Thời gian khởi động máy phát cỡ khoảng 2 đến 5 s . Khi máy phát đủ điện áp tại t3 thường là khoảng 0,8Uđm bộ định thời trong SS2 phía máy phát bắt đầu tính thời gian và sau khoảng thời gian T2 tải được chuyển cho máy phát .Thời gian T2 khoảng 10 đến 30 s ,thời gian này cần để Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 3 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS cho máy điện được chạy không tải để cho dầu bôi trơn hết các bộ phận của máy . Khi có điện áp lưới trở lại tại t5 chưa nên chuyển tải sang lưới ngay vì khi có điện trở lại điện áp chưa chắc đã ổn định được ngay mà có thể mất lại hay dao động.Do vậy cần trễ một thời gian T3 vào khoảng 3 đến 30 phút để khẳng định chắc chắn lưới đã phục hồi và ổn định.Hết thời gian T3 ra lệnh chuyển tải từ máy phát sang lưới . Sau khi chuyển tải từ máy phát sang lưới máy phát cần chạy không tải trong khoảng thời gian T4 (khoảng từ 3 đến 10 phút ) trước khi dừng máy để làm mát máy tránh bị lưu nhiệt khi dừng máy làm hư hỏng cách điện hay các bộ phận khác của máy.Tất cả các thời gian trên đều có thể chỉnh định qua các nút đặt thời gian. II.2. Các yêu cầu đối với hệ thống ATS . • Phát hiện mất điện lưới kể cả sự cố như sụt áp lưới trên 10%, mất pha , lệch pha,áp cao.Khi sự cố xảy ra phải khởi động máy phát . • Đảm bảo điều khiển chuyển đổi qua lại phụ tải – nguồn dự phòng và phụ tải – lưới . • Phát hiện trạng thái có điện lưới trở lại ,chuyển tải và tự động dừng máy phát. • Có khả năng giải trừ các sự cố của máy phát khi khởi động. • Diezel chỉ khởi động 1 đến 3 lần cho mỗi lần mất điện ,nếu khởi động lần thứ 3 mà không thành công thì dừn việc khởi động diezel và báo tín hiệu để xử lý bằng tay. • Khi có dao động điện áp lưới hoặc điện áp lưới chập chờn thì trường hợp này phải có thiết bị ngăn ngừa diezel khởi động nhiều lần • Có chế độ dự phòng đó là điều khiển tự động và thao bằng tay đơn giản thuận tiện . II.3.Cấu trúc của hệ thống ATS . Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 4 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS Về cấu trúc một thiết bị ATS tiêu chuẩn bao gồm bộ đóng cắt (chuyển mạch lực), và bộ điều khiển. Ngoài ra còn có thể có các thiết bị giám sát và bảo vệ khác tùy thuộc yêu cầu riêng của phụ tải.Sau đây em xin giới thiệu cấu trúc của từng phần . II.3.1Khối chuyển mạch của hệ thống ATS. Khối chuyển mạch của ATS có nhiệm vụ chuyển tải từ nguồn này qua nguồn kia theo tín hiệu của mạch điều khiển (chế độ tự động).Hoặc theo ý muốn của người vận hành(thao tác bằng tay).Yêu cầu của khối này là phải có công suất chuyển mạch lớn(có thể đóng được dòng điện lớn gấp vài lần dòng điện định mức),thời gian chuyển mạch nhanh độ tin cậy cao,gọn nhẹ dễ bảo dưỡng. Với ATS lưới-lưới ,phần chuyển mạch thường có ba cực,chỉ chuyển mạch phần có điện áp (ba pha),còn trung tính thì chung cho cả hai nguồn.Với ATS lưới- máy phát,ATS thường có 4 cực,chuyển mạch cả trung tính Khối chuyển mạch thường được chuyển mạch theo ba nguyên lý chính: Bằng hai công tắc tơ ,kiểu áptômát loại hộp kín và kiểu bập bênh.Sau đây chúng ta sẽ xem xét từng loại. 1.Kiểu công tắc tơ . Chuyển mạch kiểu công tắc tơ gồm hai công tắc tơ đấu liên động về cơ khí và liên động về điện , khi cái này đóng thì cái kia cắt. Ưu điểm chính của loại này là kết cầu đơn giản ,dễ điều khiển,tuy nhiên hạn chế của loại này là cần dòng điện trong cuộn dây của nam châm để duy trì trạng thái đóng. Kiểu chuyển mạch dùng công tắc tơ chỉ chế tạo cho dòng định mức đến 800 A. Hình I-3.Kiểu công tắc tơ Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 5 I Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS 2.Kiểu áp tô mát Chuyển mạch kiểu áp tô mát gồm hai áp tô mát đấu ngược nhau (áp tô mát đã loại trừ phần tử bảo vệ),được nối liên động với nhau qua tay gạt .Khi chuyển mạch áptômát này đóng thì áptômát kia cắt . Việc chuyển mạch được thực hiện bằng động cơ chấp hành một pha,qua hộp giảm tốc và hệ thống tay biên,biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động thẳng của tay gạt . Hình I-4. Kiểu Áp tômát Ưu điểm chính của loại này là không cần nguồn duy trì trạng thái đóng,công suất nguồn thao tác nhỏ ( động cơ cỡ vài chục oát ), khả năng đóng cắt tốt .Nhược điểm của loại này là có bộ truyền động phức tạp , thời gian tác động chậm do có động cơ quay qua hộp giảm tốc . Loại này thường được chế tạo với dòng điện định mức đến 1600 A. 3.Kiểu bập bênh . Chuyển mạch kiểu bập bênh có nguyên lý như cầu dao đảo chiều,với hai tiếp điểm tĩnh hai bên ,tiếp điểm động kiểu bập bênh được gắn với trục truyền động.Hai nguồn điện được đưa vào hai tiếp điểm tĩnh ,còn điện đưa vào tải lấy ra ở tiếp điểm động,trục truyền động nối qua hệ thống cam cơ khí ,còn cơ câu truyền động là một nam châm điện một chiều có công suất lớn ( nam châm điện này chỉ làm việc ở chế độ xung,tương tự như cơ cấu nam châm điện truyền động đóng ở máy Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 6 Hình I-5.Chuyển mạch kiểu bập bênh Phát hiện điện áp lưới 1 Phát hiện điện áp lưới 2 Khâu Điều Khiển Khâu đóng cắt Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS cắt) mỗi khi có xung vào nam châm điện, tiếp điểm động tác động một lần,đến xung tiếp theo tiếp điểm động chuyển mạch từ nguồn này qua nguồn khác. Ưu điểm của chuyển mạch kiểu bập bênh này là kết cấu tương đối gọn nhẹ,tác động nhanh,điều khiển đơn giản.Nhược điểm của loại này là cần nguồn điều khiển có công suất tương đối lớn ( với thời gian làm việc ngắn hạn ),tuổi thọ thấp so với loại công tắc tơ và loại áp tô mát vì tiếp xúc giữa tiếp điểm động và thanh dẫn ra tải kiểu quay. Loại chuyển mạch kiểu bập bênh này được chế tạo cho mọi cấp dòng điện,từ 400 A đến 4000 A. II.4.Mạch điều khiển của hệ thống ATS . II.4.1.Giới thiệu chung về mạch điều khiển của ATS. Mạch điều khiển có nhiệm vụ giám sát và điều khiển hoạt động của cả hệ thống ATS , mạch điều khiển phải đảm bảo phát hiện sự cố và ra lệnh điều khiển kịp thời ,chính xác tới bộ phận chuyển mạch cũng như bộ phận khởi động máy phát . Với ATS lưới – lưới thì mạch điều khiển bao gồm các khâu : • khâu nhận biết tín hiệu điện áp lưới . • khâu nhận biết điện áp máy phát . • Khâu điều khiển . • Khâu đóng cắt Sơ đồ khối các khâu như sau : Hình I-6.Sơ đồ khối mạch điều khiển ATS lưới – lưới Với ATS lưới- máy phát mạch điều khiển có các khâu như sau • Khâu phát hiện điện áp lưới . Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 7 Phát hiện điện áp lưới Phát hiện điện áp máy phát Khâu Điều Khiển Khởi động máy phát Khâu đóng cắt Hình I-7. Sơ đồ khối mạch điều khiển ATS lưới – máy phát. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS • Khâu phát hiện điện áp máy phát . • Khâu khởi động máy phát . • Khâu điều khiển . • Khâu đóng cắt Sơ đồ khối của mạch như sau : Như vậy ở ATS lưới – máy phát thì ngoài các khâu như ở ATS lưới – lưới còn có thêm khâu khởi động máy phát .Ngoài ra còn có thể có thêm các khâu như hiển thị ,điều chỉnh các thông số … Chức năng của các khâu như sau : • Khâu phát hiện điện áp lưới:Phát hiện mất pha,lệch pha,sụt áp,quá áp,mất điện và truyền tín hiệu tới khâu điều khiển . • Khâu phát hiện điện áp máy phát:Phát hiện điện áp máy phát đảm bảo yêu cầu và truyền tín hiệu cho khâu điều khiển . • Khâu khởi động máy phát:Có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ khâu điều khiển và thực hiện quá trình khởi động máy phát cũng như dừng máy phát .Khâu này có đặc điểm là nều khởi động một lần thành công ,nó sẽ trở về trạng thái chờ ban đầu .Nếu khởi động không thành công ( thời gian khởi động thường khoảng 2 đến 5 giây ) sau một thời gian nghỉ khoảng 10 đến 20 giây lại có tín hiệu khởi động lại.Nếu khởi động 3 lần mà không thành công thiết bị sẽ tự động khoá lại không cho khởi động nữa. • Khâu đóng cắt:Khâu này nhận tín hiệu từ khâu điều khiển và thực hiện việc điều khiển đóng cắt phần chuyển mạch. Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 8 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS • Khâu điều khiển:Là khâu duy trì nhận thông tin từ khâu nhận biết điện áp lưới và điện áp máy phát,sau đó xử lý thông tin và truyền lệnh điều khiển tới khâu khởi động máy phát cũng như khâu đóng cắt,ngoài ra nó còn duy trì kiểm tra hệ thống cũng như cho biết tình trạng của hệ thống. II.4.2. Các phương án thiết kế mạch điều khiển. Mạch điều khiển có thể được thiết kế từ các phần tử đóng cắt điện từ như sử dụng các rơ le ,công tắc tơ ….hoặc có thể được thiết kế từ mạch tích hợp dạng IC số và các linh kiện bán dẫn,có các đầu ra là các rơ le điện cơ có các tín hiệu báo trạng thái.Đặc biệt gần đây mạch điều khiển của ATS được thiết kế bằng các bộ điều khiển logic lập trình với nhiều tính năng như PLC, LOGO! Của Siemens,ZEN của Omron …hoặc sử dụng các chip vi điều khiển như họ vi điều khiển 8051, AVR … Sau đây ta xem xét một số phương án thiết kế mạch điều khiển. 1.Phương án 1. Sử dụng các thiết bị đóng cắt điện từ như rơ le, công tắc tơ để thành lập mạch điều khiển của ATS . Ưu điểm của phương án này là hệ thống hoạt động ổn định với độ tin cậy cao dễ vận hành cũng như sữa chữa thay thế,giá thành vừa phải . Nhược điểm của hệ thống này là khả năng điều khiển không mềm dẻo,hệ thống với nhiều rơ le công tắc tơ đóng cắt nên cồng kềnh,khi hoạt động cần phải có năng lượng duy trì trong các cuộn dây của rơ le,công tắc tơ. Sau đây xin giới thiệu một số mạch điện áp dụng cho phương án này : a ).Mạch kiểm tra điện áp lưới và máy phái. Ở mạch này ta sử dụng 3 rơ le điện áp thấp có các cuộn dây nối với 3 pha của lưới điện .Các tiếp điểm của rơ le được nối nối tiếp với nhau và nối tới nguồn điện một chiều để cấp tín hiệu cho mạch điều khiển . Khi mất điện ,mất pha ,điện áp thấp thì các tiếp điểm của các rơ le đóng lại cấp tín hiệu cho mạch điều khiển . Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 9 1RU< 2RU< 3RU< 2RG1 5RG1 7RG1 1RG 1RG1 4RU> 5RU> 1RG2 1RG3 1RG4 3RG1 5RG2 2RG2 7RG2 2RG3 4RG1 G1(KS) G2(KS) ThiÕt bÞ sÊy 4RG2 1RT1 4RG3 5RG3 7RG3 ST(KS) = 2RT1 5RG4 2RG4 AC(KS) §Õn r¬ le phô RY D 5RG 4RG 3RG 2RT 1RT 2RG + _ K CC Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động-ATS Hình I-8.Mạch kiểm tra điện áp lưới dùng rơ le điện áp thấp. b ).Mạch kiểm tra điện áp máy phát điện . ở đây ta sử dụng các rơ le điện áp cao để kiểm tra tín hiệu điện áp máy phát Hình I-9.Mạch kiểm tra điện áp máy phát dùng rơ le điện áp cao. c). Sơ đồ tự động khởi động diezel khi mất điện áp lưới . Sơ đồ nguyên lý của mạch trình bày ở hình I – 10. Nguyễn Viết Lãm Lớp TBĐ-ĐT2-K47 10 [...]... II.6 Lựa chọn phương án thiết kế Dựa vào những phân tích về các phương án thiết kế khối chuyển nguồn cũng như mạch điều khiển của hệ thống ATS kết hợp với khả năng của bản than.Em chọn phương án thiết kế như sau: • Khối chhuyển mạch:Sử dụng phương án dùng chuyển mạch kiểu công tắc tơ Nguyễn Viết Lãm 26 Lớp TBĐ-ĐT2-K47 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động- ATS • Mạch điều khiển :... khởi động b).Khởi động động cơ đốt trong Động cơ đốt trong khác với một số động cơ khác là nó không thể tự khởi động được ,muốn khởi động động cơ phải cung cấp năng lượng để quay trục khuỷu động cơ đến tốc độ vòng quay cần thiết cho động cơ nổ và tự làm việc Có nhiều cách để khởi động động cơ loại này như : khởi động bằng acqui, khởi động bằng không khí nén,khởi động bằng động cơ xăng phụ,khởi động. ..Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động- ATS Hình I – 10 Mạch tự khởi động diezel khi mất điện áp lưới Tóm tắt hoạt động của sơ đồ như sau: Khi mất điện áp lưới thì 1RU< ,2RU< ,3RU< trở về đóng tiếp điểm 1RG khởi động đóng tiếp điểm 1RG1,1RG2, 1RG3, 1RG4 1RG1 :Tự giữ để đề phòng điện áp lưới chập chờn 1RG2 : Khởi động 1RT với thời gian t mở tiếp điểm thiết bị sấy ( thời gian t... Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động- ATS • Chế độ điều khiển tự động/ tay đựợc thiết kế đi cùng với máy phát chứ không được thiết kế trong hệ thống ATS 2.Hệ thống ATS của họ máy phát MITSUBISHI Hệ thống được thiết kế theo bộ điều khiển logic lập trình PLC.Về cơ bản gồm các khối như sau : • Phát hiện điện áp máy phát • Phát hiện điện áp lưới • Xử lý thông tin • Bộ đếm chương trình 3.Hệ thống ATS – CATERPILLAR... khớp một chiều nên mô men của động cơ đốt trong không truyền sang động cơ điện và khi này động cơ điện chỉ quay với tốc độ không tải ngăn không cho tốc độ vòng quay của ro to quá lớn có thể phá hỏng động cơ điện Nguyễn Viết Lãm 30 Lớp TBĐ-ĐT2-K47 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động- ATS Sau khi động cơ đã khởi động xong ,khóa khởi động 8 được mở ra.Rơ le bị ngắt điện và trở về vị trí... khởi động băng acqui vì hệ thống khởi động này hay được sử dụng trong các loại máy phát điện diezel sử dụng trong thiết bị chuyển nguồn ATS. Sơ đồ hệ thống khởi động của động cơ đốt trong được thể hiện ở hình I – 21.Trong hệ thống khởi động này,acqui cung cấp năng lượng cho động cơ điện một chiều làm quay động cơ đốt trong khi khởi động Nguyễn Viết Lãm 29 Lớp TBĐ-ĐT2-K47 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết. .. nếu diezel khởi động thành công , điện áp máy phát điện được thành lập(do có tự động điều chỉnh điện áp ).Rơ le điện áp cao 4RU >, 5RU> Nguyễn Viết Lãm 11 Lớp TBĐ-ĐT2-K47 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động- ATS khởi động đóng tiếp điểm.Dẫn đến 2RG có điện mở các tiếp điểm 1RG1 , 2RG2,2RG3,là các mạch khởi động của diezel,các rơle này trở về vị trí chuẩn bị cho khởi động lần sau.Đồng... Lớp TBĐ-ĐT2-K47 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động- ATS Hình I-23 Hệ thống khởi động bằng acqui 1.bánh đà động cơ đốt trong 2.stato 3- roto 4-vỏ động cơ điện 5-cổ góp 6điện trở mạch sơ cấp 7- acqui 8- khóa khởi động 9- cần khởi động 10- khớp bánh răng khởi động 11- trục động cơ điện 12-rơle điện Khi khởi động, khóa8 đóng,rơ le điện bị hút sang trái sẽ đóng các tiếp điểm K – K... khiển và hệ thống động lực • Có thể kết nối thêm các modul để mở rộng thêm ngõ vào ra • Độ tin cậy cao kích thước nhỏ,bảo trì dễ dàng • Công suất tiêu thụ ít • Có thiết bị chống nhiễu • Tốc độ hoạt động của hệ thống nhanh hơn Về cầu trúc phần cứng của PLC bao gồm : • Bộ xử lý trung tâm CPU Nguyễn Viết Lãm 22 Lớp TBĐ-ĐT2-K47 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động- ATS Chứa chương... thì về lý thuyết động cơ 2 kỳ gấp 2 lần công suất so với động cơ 4 kỳ Tuy nhiên trên thực tế do có tổn thất nên chỉ gấp 1,6 đến 1,8 lần • Mô men của động cơ 2 kỳ nhiều hơn • Cơ cấu phối khí của động cơ 2 kỳ đơn giản hơn nhưg chất lượng nạp thải không tôt bằng động cơ 4 kỳ a.)Nguyên lý làm việc Nguyễn Viết Lãm 27 Lớp TBĐ-ĐT2-K47 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế thiết bị chuyển nguồn tự động- ATS Về cơ bản