II. Cấu tạo chung của ATS
1. Phương án dùng 2 công tắc tơ
* Sơ đồ mạch động lực :
Hình II –1
* Sơ đồ mạch điều khiển tự động việc đóng ngắt chuyển nguồn :
Hình II-2 CD1 CD2 Tới phụ tải AF N 2C 2D CTF CTL1 RL2 CD2 RF1 AL N 1C 1D CTL CTF1 RF2 CD1 RL1
* Nguyên lý hoạt động của sơ đồ :
Trước tiên ta giả sử rằng RF là rơle trung gian nhận tín hiệu từ khối điều khiển của ATS tác động chuyển tải từ lưới sang máy phát. RL là rơle trung gian thực hiện việc chuyển tải từ máy phát về lưới.
+ khi lưới hoạt động bình thường CTL đang đóng và CD1 có điện , tiếp điểm thường đóng của nó mở ra nên CTL1 mở ra.
+ Khi lưới gặp sự cố ATS gửi tín hiệu chuyển tải đến máy phát, lúc đó RF có điện và các tiếp điểm RF1 đóng lại, RF2 mở ra . Khi RF2 mở ra ngắt điện CD1 mở CTL đồng thời tiếp điểm CTL1 đóng lại cấp điện cho CD2 chuyển tải cho máy phát.
+ Khi có lưới chính trở lại, hay máy phát gặp sự cố và có tín hiệu điều khiển chuyển tải trở lại lưới khi đó RL được cấp điện đóng tiếp điểm RL1 , mở tiếp điểm RL2 làm cho CD2 mất điện ngắt tải khỏi máy phát, đồng thời tiếp điểm CTF1 đóng lại cấp điện cho CD1 đóng tải vào lưới.
Trong trường hợp này nguồn để cấp cho CD1 là điện áp pha 220V xoay chiều lấy từ lưới điện và nguồn cấp cho CD2 là điện áp pha 220 V xoay chiều lấy từ đầu ra của máy phát. Như vậy khi một trong 2 nguồn bị sự cố thì cuộn dây công tắc tơ nối với nguồn đó có thể không có điện hoặc không đảm bảo được lực đóng tiếp điểm nên nó tự động nhả tiếp điểm ngắt nguồn sự cố ra khỏi phụ tải như vậy mạch động lực đã được khởi động hai lần.
- Ưu điểm của mạch lực dùng 2 công tắc tơ :
+ Sơ đồ điều khiển hoạt động đơn giản, thiết bị thông dụng dễ tìm, dễ thay thế sửa chữa.
+ Công tắc tơ có tuổi thọ cao cả về điện và cơ khí , tần số đóng cắt là rất lớn.
- Nhược điểm của mạch lực dùng hai công tắc tơ :
+ Nhược điểm lớn nhất của phương án này chính là vấn đề tổn hao công suất lớn do luôn phải cấp điện cho các CD để duy trì lực đóng tiếp điểm. Cuộn
dây công tắc tơ luôn được ngâm trong lưới điện dài hạn nên việc già hoá và hư hỏng cách điện là không thể tránh khỏi, làm giảm độ tin cậy khi làm việc.
+ Nhược điểm tiếp theo là khi nguồn cấp dao động làm cho lực tiếp điểm cũng dao động theo gây ra hiện tượng rung và tiếp xúc không tốt điện trở tiếp xúc tăng lên có thể làm hàn dính tiếp điểm không thể cắt mạch khi có sự cố cần chuyển mạch gây nguy hiểm cho phụ tải. Loại chuyển mạch này thường dùng cho tải công suất nhỏ.
II.Tính Toán Lựa Chon Mạch Động Lực
Qua cách phân tích các phương án và các ưu nhược điểm của nó kết hợp với xem xét thực tế hiện tại ta lựa chọn cơ cấu chuyển mạch kiểu bập bênh đóng cắt bằng 1 nam châm sẽ là phương án động lực tối ưu cho các hộ tiêu thụ quan trọng.
Nhưng với lý do là kinh phí tốn kém và vì là Đồ án học phần nên yêu cầu thực về độ quan trọng tải là không cao nên chúng em lựa chọn phương án thiết kế đầu tiên là dùng hai công tắc tơ để minh họa cho hoạt động của tủ ATS.
Với các thông số tính toán và các phụ kiện đi kèm theo dòng điện và điện áp định mức từ công suất định mức là 100 KVA như sau (Bản 3 pha)
• Phần khung :
- Một tủ điện kích thước 80 x 60 x 25 - Máng điện dài 120cm = 2x30 +40+20.
- Cầu đấu : loại nhỏ cho mạch điều khiển 1 chiếc 12.2 chân, loại lớn cho mạch động lực 3 chiếc 4.2 chân.
- Ray lắp Rơle, cầu chì và Logo : 40cm .
• Phần điện:
• Cầu chì 2 chiếc + 2 vỏ loại 500V,2A.
• Rơle trung gian loại 4 cặp tiếp điểm : 6 chiếc loại 220V, 3A. Nhà sản xuất Sungho.
• Đèn báo : 3 đèn báo pha, 2 đèn báo chế độ làm việc 240V, 2-22A. - Yongsung Korea.
• 4 công tắc 2 đóng, 2 dừng - Yongsung Korea.
• 1 công tắc Auto-Man - Yongsung Korea.
• 1 vôn kế thang đo từ 0-500V.
• Công tắc tơ : 2 chiếc loại GMC220V thang hoạt động 100-240VAC , 100-220VDC.
• UPS Santak TwinGuard500 In 220V, Out 220V.
• Logo 1 chiếc loại 8 đầu vào 4 đầu ra 240V,Siemens Logo!230RC0.
• Cáp động lưc 4m loại 50li 0,6 - 1kV - Dây dẫn loại 1,5 li.
ChươngIII
Thiết Kế Mạch Điều Khiển I.Khái Quát Chung Về Mạch Điều Khiển ATS
Một hoạt động tự động luôn cần có một mạch điều khiển để chỉ huy các thao tác trong quá trình thực hiện của nó. Yêu cầu mạch điều khiển thiết kế ra phải chính xác và càng đơn giản càng tốt. Mạch thường được tổng hợp từ các thiết bị tự động như các Rơle điện cơ, linh kiện điện tử bán dẫn,tích hợp IC số. Tuỳ theo hoạt động cần điều khiển mà mạch điều khiển có thể là phức tạp hay đơn giản . Với ATS mạch điều khiển tương đối phức tạp dưới đây ta tiến hành xây dựng mạch điều khiển này.