Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện vũ duy đạt

Lời nói đầu i s n mnh m ca nn kinh t u s dng  c bi     i vi   nhu cm bo chng h thng cung cc ci thin. Mn tn t    xut hin rt nhiu ri ro khin cho ngun cung cp b  Hing m c u xi v tc bit, u cc 24/24 gi nh vi, hng quc h u qu ht su thit k mt h thng d  th  t  nhng tin b trong khoa hc  k thu thng d   v ng nh h thng t ng chuyi ngun (ATS). c s ng ca th n lc ca bn  t nghip v t k h thng t ng chuyn i ngun d u khin bng phn mm ZEN". Kt c m b ng quan v cung cn cho ph ti. ng quan v h thng ATS. t k h thng t hp vi h th t k h thng ATS  u khin l Do thn, kin thn ch  i nhng thiy, em rt mong nhc s  sung c    Em xin gi ti thng d th  li ct! Sinh viên thực hiện t Lời cảm ơn                                           .                   giao.   Mt ln n n ng d em trong nhc va qua. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN                                NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN                              i Hn Lc  t nghip SVTH: Vũ Duy Đạt Mục lục NG QUAN V CUNG CN CHO PH TI 1 1.1. Những khái niệm cơ bản trong sản xuất và phân phối điện năng. 1 1.2. Đặc điểm phụ tải. 1 1.2.1. Phụ tải loại 1 2 1.2.2. Phụ tải loại 2 2 1.2.3. Phụ tải loại 3 2 1.3. Các tiêu chí đánh giá một hệ thống cung cấp điện. 2 1.3.1. Độ tin cậy cấp điện của hệ thống. 3 1.3.2. Chất lượng điện. 3 1.3.3. An toàn khi cấp điện. 3 1.3.4. Tính kinh tế. 4 NG QUAN V H THNG ATS 6 2.1. Những khái niệm cơ bản. 6 2.1.1. Hệ thống ATS là gì? 6 2.1.2. Cấu tạo. 7 2.1.3. Chức năng. 12 2.2. Phân loại hệ thống ATS. 12 2.2.1. Thiết bị. 13 2.2.2. Đặc tính làm việc. 13 2.2.3. Đặc điểm nguồn dự phòng. 14 2.3. Các phƣơng án thiết kế. 14 T K H TH 15 3.1. Dùng một contactor 15 3.1.1. Phương thức vận hành. 15 3.1.2. Thiết kế phương án 15 3.1.3. Nhận xét phương án. 16 i Hn Lc  t nghip SVTH: Vũ Duy Đạt 3.2. Dùng hai contactor. 17 3.2.1. Phương thức vận hành. 17 3.2.2. Thiết kế phương án. 18 3.2.3. Nhận xét phương án. 21 T K H THNG CHUYI NGUN T  B U KHIN 22 4.1. Bộ điều khiển lập trình zen của ormon 22 4.1.1. Tổng quan về Zen. 22 4.1.2. Đặc tính kỹ thuật 24 4.1.3. Các vùng nhớ. 26 4.2. Mạch dùng 2 công tắc tơ và chuyển đổi nguồn không tạo trễ. 30 4.2.1. Phương thức vận hành. 31 4.2.2. Thiết kế phương án. 33 4.2.3. Nhận xét phương án. 44 4.3. Mạch dùng 2 công tắc tơ và chuyển đổi nguồn có tạo trễ. 44 4.3.1. Phương thức vận hành. 44 4.3.2. Thiết kế phương án. 47 4.3.3. Nhận xét phương án. 57 4.4. Mạch chuyển đổi nguồn trong trƣờng hợp dự phòng nóng. 58 4.4.1. Phương thức vận hành. 58 4.4.2. Thiết kế phương án. 59 4.4.3. Nhận xét phương án. 64 4.5. Tự động chuyển đổi nguồn với trƣờng hợp nguồn dự phòng kép. 64 4.5.1. Phương thức vận hành. 64 4.5.2. Thiết kế phương án. 66 4.5.3. Nhận xét phƣơng án. 75 i Hn Lc  t nghip SVTH: Vũ Duy Đạt Danh mục bảng và hình vẽ Bng 1.Tng ha Zen 26 Bn t ng h u khin 35 Bn t ng h u khin 49 Bn t ng hp d  61 Bn t ng hp d  68  sn xu n  1 t h thng cung cn 3  1.3.Ngun d n cho ph ti. 4 ng ca h hng ATS 6 n t t t  u khin PLC 7 nh contactor. 8 nh mt s b PLC c 9 c ca b UPS. 9 nh c th 10 nh m ATS 11 i t ATS 13 t k. 14 c hong ca h thng t ng chuyi 15  thit k  dng mt contactor. 16 c hong ca h thng t ng chuyi 17  thit k  dng hai contactor. 18 nh b zen thc t 22 c b zen vng. 23   Zen vi ngu 24   Zen vi ngu 25  u ra b Zen. 25 i Hn Lc  t nghip SVTH: Vũ Duy Đạt .Gi thi gian hong ca On delay timer 28  thi gian hong ca OFF delay timer 28  thi gian hong ca One-shot pulse timer 28  thi gian hong ca Flashing pulse timer 29  thi gian hong ca Holding timer 29  thi gian hong ca Weekly timer 29  thi gian hot ng ca Calendar timer 30  c hong c Zen 30 c hong ca h thng t ng chuyi ngun d  . 31  u ni mng h u khio tr. 33 ng h u khin 34 ng h u khin 35 Hi  ch  ng trong ch  t ng. 37 i  ch  mng 38 i  ch  m 39 n tr li  ch  t ng. 40 i  ch  ng trong ch   ng. 41 i  ch  mng 42 n tr li  ch   ng 43 c hot ng ca h thng t ng chuyi 45  u ni mng h u khin to tr. 47 ng h u khii ngun to tr. 48 ng h u khin ngun to tr. 49 i  ch  ng trong ch  t ng. 51 i  ch  mng 52 i  ch  m 53 n tr li  ch  t ng. 54 i Hn Lc  t nghip SVTH: Vũ Duy Đạt i  ch  ng trong ch   ng 55 i  ch  mng 56 c hong ca h thng t ng chuyi ngun d  . 58 ng ca h thng t ng chuyi ngun d  59 ch logic ca h thng t ng chuyi 60 a mch t ng chuyi ngun trong 60  ng. 62  1 s c. 63 n tr li. 64 c hong ca h thng t ng chuyi ngun d  . 65  u ni mng hp d  66 ch logic ca h thng t ng chuyi ngun t ng 67 ng hp d  68 i  ch  ng. 69 i mn. 70 i m  72 i m 73 n tr li. 74 i Hn Lc  t nghip SVTH: Vũ Duy Đạt Đề tài: Thiết kế hệ thống tự động chuyển đổi nguồn dự phòng (ATS) và điều khiển lập trình bằng phần mềm ZEN [...]... thụ nằm xen kẽ nhau Vì vậy, hệ thống cung cấp điện phải đƣợc nghiên cứu kỹ lƣ ng để đảm bảo việc cung cấp điện đƣợc an toàn, tin cậy và linh hoạt 1.3 Các tiêu chí đánh giá một hệ thống cung cấp điện SVTH: Vũ Duy Đạt 2 Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Hình 1.2.Các tiêu chí đánh giá một hệ thống cung cấp điện 1.3.1 Độ tin cậy cấp điện của hệ thống Mức độ đảm bảo liên tục cấp điện tùy thuộc vào tính chất... chất lƣợng điện áp nhƣ nhà máy hóa chất, điện tử, cơ khí chính ác, điện áp chỉ cho phép dao động trong khoảng ±2,5% 1.3.3 An toàn khi cấp điện Hệ thống cung cấp điện phải đƣợc vận hành an toàn đối với ngƣời và thiết bị Muốn đạt đƣợc yêu cầu đó, ngƣời thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý để SVTH: Vũ Duy Đạt 3 Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp tránh nhầm lẫn trong vận hành Các thiệt bị điện phải... hiện hoàn toàn tự động bằng hệ thống ATS hay còn gọi là tủ ATS SVTH: Vũ Duy Đạt 5 Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ATS 2.1 Những khái niệm cơ bản 2.1.1 Hệ thống ATS là gì? Hệ thống tự động chuyển đổi nguồn– ATS (Automatic Transfer Switch for Suppliers) là cầu nối quan trọng trong 1 hệ thống cung cấp điện cho phép lựa chọn nguồn cung cấp điện thay thế một cách tự động... contactor MC nhánh (1) mất điện Tiếp điểm chính của nó mở ra – tải đƣợc cắt khỏi lƣới, đồng thời làm tiếp điểm thƣờng mở MCL nhánh (5) mất điện + Đồng thời các rơ le thời gian các T4 nhánh (2), T1 nhánh (3) mất điện + Tiếp điểm T1 nhánh (5) đóng lại (tiếp điểm thƣờng đóng, mở chậm) + Tiếp điểm T4 nhánh (8) mở ra (tiếp điểm thƣờng mở, đóng chậm) SVTH: Vũ Duy Đạt 19 Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp + Tiếp... hoạch phát triển nguồn cung cấp điện phải đi trƣớc một bƣớc nhằm thỏa mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trƣớc mắt mà còn trong tƣơng lai 1.2 Đặc điểm phụ tải Đối với mỗi phụ tải khác nhau, ta thiết kế một hệ thống cung cấp điện khác nhau Hiện nay, "hệ thống tự động chuyển đổi nguồn dự phòng" đƣợc áp dụng khá SVTH: Vũ Duy Đạt 1 Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp rộng rãi cho nhiều loại... điểm UVRL nhánh (0) đóng lại, nhánh (6) mở ra + Rơ le trung gian T1 nhánh (0) có điện, rơ le trung gian T3 nhánh (6) mất điện + Tiếp điểm R1 nhánh (1) đóng vào cấp điện cho T1 Do l c này MCF nhánh (1) vẫn đang mở nên cuộn h t contactor MC nhánh (1) và rơ le thời gian T4 nhánh (2) chƣa có điện + Sau 1 khoảng thời gian khi rơ le thời gian T1 có điện thì tiếp điểm T1 nhánh (5) mới mở ra ngừng cấp điện cho... khi nguồn chính (lƣới)mất điện Hình 2.2.Các phần tử bên trong một tủ ATS dùng bộ điều khiển PLC SVTH: Vũ Duy Đạt 7 Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp a Contactor - Contactor trong tủ điện điều khiển là một khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo liên lạc trong mạch điện bằng n t nhấn Nhƣ vậy khi sử dụng Contactor ta có thể điều khiển mạch điện từ a có phụ tải với điện áp đến 500V và dòng là... lƣu điện là thiết bị có thể cung cấp điện năng trong một khoảng thời gian tƣơng ứng với công suất thiết kế nhằm duy trì hoạt động của máy tính hoặc thiết bị điện khi điện lƣới gặp sự cố Hình 2.5.Nguyên lý làm việc của bộ UPS SVTH: Vũ Duy Đạt 9 Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Nguyên tắc hoạt động của UPS dựa trên việc biến đổi điện áp một chiều từ ắc quy sang dòng điện xoay chiều phù hợp với yêu cầu... DC: SVTH: Vũ Duy Đạt 24 Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Hình 4.4.Sơ đồ đầu vào bộ Zen với nguồn nuôi DC + Điện thế đầu vào: 24VDC (+10%/-15%) + Tổng trở đầu vào: 4,80kΩ + Dòng điện đầu vào: 5mA + Điện thế đóng (mức 1): 16VDC min + Điện thế mở (mức 0): 5VDC max + Thời gian đáp ứng cần thiết cho trạng thái đóng hay ngắt là 15ms hay 50ms (dùng chức năng lọc nhiễu ngõ vào) c Đầu ra Hình 4.5.Sơ đồ chung... nguồn dự phòng và đóng vào nguồn chính 3.1.2 Thiết kế phương án a Sơ đồ mạch SVTH: Vũ Duy Đạt 15 Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Ta dùng một contactor có cặp tiếp điểm thƣờng đóng – thƣờng mở nhƣ hình vẽ L1 N1 K1 N2 K2 L2 K3 K4 Cuộn h t Contactor Phụ tải Hình 3.2.Sơ đồ thiết kế phương án sử dụng một contactor b Thuyết minh: - - Trong phƣơng án thiết kế này ta chọn nguồn 1 là nguồn chính và nguồn 2 là . Vũ Duy Đạt Đề tài: Thiết kế hệ thống tự động chuyển đổi nguồn dự phòng (ATS) và điều khiển lập trình bằng phần mềm ZEN i Hn Lc  t nghip SVTH: Vũ Duy Đạt.  dng ngun d g b duy ng cn sn xut. i Hn Lc  t nghip SVTH: Vũ Duy Đạt 5  ng c h thng ngun d. phương án. 66 4.5.3. Nhận xét phƣơng án. 75 i Hn Lc  t nghip SVTH: Vũ Duy Đạt Danh mục bảng và hình vẽ Bng 1.Tng ha Zen