I. Yêu Cầu Sử Dụng
2. Thiết bị tự động chuyển nguồn ATS
2.2. Nguyên lý hoạt động của ATS
* ATS lưới - lưới :
Cấu trúc của loại ATS này được thể hiện trên hình vẽ I-2 a ATS lưới - lưới hoạt động rất đơn giản, khi chất lượng nguồn chính không đạt lúc đó bộ so sánh thu tín hiệu sự cố so sánh các thông số đó với các giá trị ngưỡng đặt trước ngưỡng nếu sai khác giá trị định mức tín hiệu sẽ được cấp cho khối điều khiển tác động đến khối chuyển mạch chuyển tải sang nguồn còn lại. Khi lưới điện chính phục hồi trở lại ATS tiến hành kiểm tra chất lượng nguồn điện chính nếu đủ tiêu chuẩn cấp tín hiệu chuyển tải trở lại nguồn chính.
Sơ đồ thời gian hoạt động của nó như sau :
*Giải thích hoạt động của sơ đồ :
Ban đầu tải được cấp điện bằng nguồn chính thông qua MBA1 khi lưới chính bị sự cố như mất nguồn, mất pha…lúc đó khối điều khiển của ATS nhận
Mất lưới
Lưới chính phục hồi
Đưa tải trở về lưới chính Chuyển Tải (3-30 ) phút 0-5 giây Hình I-3
tín hiệu sự cố và xử lý và đồng thời ATS cũng kiểm tra chất lượng điện nguồn còn lại. Nếu chất lượng nguồn dự phòng tốt thì ATS sẽ tạo khoảng thời gian trễ (0-5s) để khẳng định lưới chính gặp sự cố thực sự không phải là sự cố thoáng qua. Sau đó gửi tín hiệu cho cơ cấu chấp hành tác động chuyển tải sang nguồn dự phòng.
Khi tải đang làm việc với nguồn dự phòng mà lưới chính phục hồi trở lại ATS xử lý tín hiệu này đồng thời tạo khoảng thời gian trễ (3 – 30’) để đảm bảo rằng nguồn chính đã ổn định có thể đưa vào vận hành. Sau đó ATS tác động đến cơ cấu chuyển mạch đưa tải trở lại lưới chính. Và ATS tiếp tục theo dõi hoạt động của các nguồn điện bình thường.
* ATS lưới - máy phát
Một trong những nhược diểm lớn nhất của ATS lưới-lưới là khi xảy ra sự cố của hệ thống , sự cố trạm biến áp trung gian, hoặc mất điện áp nguồn lúc đó nguồn dự phòng cũng vô dụng. Do vậy để bảo đảm việc chủ động cấp điện cho các phụ tải quan trọng cấp quốc gia như hội trường quốc hội, ngân hàng nhà nước, trung tâm điện toán, khu quân sự nếu mất điện có thể nguy hiểm đến an ninh quốc gia. Ta thường xây dựng nguồn dự phòng là máy phát ĐIEZEL. Tương ứng với nó ta có loại ATS lưới - máy phát. Cấu trúc của loại này được biểu diễn trên (Hình I-2 b). Đối với ATS lưới - máy phát việc hoạt động phức tạp hơn loại trên . Khi nguồn chính có chất lượng không đạt yêu cầu nghĩa là có sự cố. Sự cố ở đây bao gồm : Mất điện, mất pha, lệch pha quá lớn, quá điện áp, thấp áp, ngược thứ tự pha. Mất lưới, mất pha, sụt áp quá 85% Uđm làm cho máy điện không đồng bộ không khởi động được hoặc sẽ gây quá tải với các thiết bị quay kéo tải lớn, hệ thống chiếu sáng không đủ sáng. Lúc này ATS phải phát tín hiệu khởi động máy ĐIEZEL sau 5s (để tránh dao động của lưới). Khi điện áp 3 pha mất đối xứng quá mức cho phép, quá điện áp, không đúng thứ tự pha ATS cũng phát tín hiệu khởi động máy, trong trường hợp này lưới vẫn còn nhưng chất lượng điện không tốt ảnh hưởng đến các quá trình làm việc. Khi quá điện
áp sẽ gây hư hỏng cách điện các thiết bị dùng điện trong mạng. Khi ngược thứ tự pha tạo từ trường nghịch làm các động cơ 3 pha quay ngược gây thiệt hại.
Khi đó khối SS1 sẽ thu tín hiệu sự cố so sánh với ngưỡng và cấp tín hiệu cho khối ĐK , bộ ĐK sẽ tác động tới bộ khởi động máy DIEZEL. Khi khởi động máy DIEZEL thành công điện áp ra của máy phát được thành lập. Nếu chất lượng điện áp đảm bảo và đạt đến khoảng 0.8 Uđm , thời gian trong khối ĐK sẽ tính thời gian khoảng 1- 25s rồi cấp tín hiệu cho bộ chuyển mạch để chuyển tải cho nguồn dự phòng là máy phát .
Khi điện lưới có điện trở lại để đảm bảo chắc chắn rằng lưới đã phục hồi ổn định bộ thời gian trong SS1 sẽ tính thời gian khoảng 5- 30 p. Sau đó cấp tín hiệu cho khối ĐK tác động chuyển tải trở lại lưới.
Sau khi chuyển tải cho lưới máy phát chạy không tải một khoảng thời gian làm mát tuỳ theo công suất , thời gian đã làm việc của máy phát và nhiệt độ của nó mà khoảng này có thể dài hay ngắn sau đó tự động dừng lại.
Quá trình hoạt động được cho trên giản đồ thời gian sau :
Hình I-4 Lưới phục hồi Chuyển Tải Mất lưới Lưới
Chuyển tải trở lại Máy Phát Đóng MF t4 t3 t2 Khởi động máy phát t1
* Giải thích hoạt động của sơ đồ:
+ Khi lưới có sự cố lúc đó ATS tạo khoảng trễ t1 khoảng thời gian từ khi có sự cố đến khi khởi động DIEZEL. t1 thường khoảng từ 1-5 giây để đảm bảo rằng nguồn sự cố thực sự không phải là sự cố thoáng qua.
+ Khi điện áp máy phát được thành lập và tăng dần đến Uf =0.8 Uđm lúc đó bộ SS2 sẽ tính khoảng thời gian t2 (từ 1-25 giây) sau đó thực hiện việc cấp tín hiệu điều khiển cho bộ chuyển mạch chuyển tải sang nguồn dự phòng.
+ Khi lưới điện phục hồi trở lại bộ định thời gian trong SS1 sẽ hoạt động tính thời gian để đảm bảo chắc chắn rằng lưới đã hoạt động ổn định trở lại thời gian t3 vào khoảng 5-30 phút. Sau đó chuyển tải trở lại lưới.
+ Sau khi chuyển tải trở lại lưới ta tính thời gian cho máy phát chạy không tải để làm mát máy khoảng t4 trên hình vẽ t4 từ khoảng (3-10 p) tuỳ vào thời gian máy đó vận hành và khả năng làm mát máy mà chọn t4 sau đó cho máy phát dừng lại.
Khi khởi động máy phát DIEZEL cần chú ý bộ khởi động của nó cần phải đảm bảo các đặc điểm sau đây:
• Nếu khởi động lần 1 thành công nó lại trở về trạng thái ban đầu . Nếu khởi động không thành công sau 3-4 giây cần cho máy nghỉ khoảng 10-20 giây và khởi động lần tiếp theo. Nếu khởi động 3 lần không thành công lúc đó thiết bị sẽ tự động khoá lại không khởi động nữa.
• Trong trường hợp máy DIEZEL nổ nhưng điện áp máy phát không thành lập hoặc không đạt yêu cầu lúc đó máy phát chạy một thời gian ngắn rồi dừng lại để đảm bảo an toàn cho máy.