4.4.1. Phương thức vận hành.
a. Yêu cầu.
- Ở chế độ làm việc bình thƣờng, 2 máy biến áp làm việc và cấp điện cho 2 thanh góp riêng biệt
- Khi xảy ra sự cố 1 trong 2 máy biến áp thì máy biến áp còn lại phải cấp điện cho cả 2 thanh góp.
- Để đảm bảo đủ công suất thì trƣớc khi cấp diện cho cả 2 thanh góp thì ta cần phải cắt một số phụ tải không quan trọng.
- Khi hết sự cố mạch cần trở về chế độ bình thƣờng.
b. Phương thức.
Hình 4.35.Phương thức hoạt động của hệ thống tự động chuyển đổi nguồn dự phòng cho 2 nguồn dự phòng nóng.
SVTH: Vũ Duy Đạt 59
- Khi nguồn 1 mất điện:
+ B1 : phát lệnh cắt K3, K4.
+ B2 : sau 1 khoảng thời phát lệnh đóng K5. - Khi nguồn 1 có điện trở lại:
+ B1 : phát lệnh đóng K4 và cắt K5.
+ B2 : sau 1 khoảng thời phát lệnh đóng K1 và K3. - Khi nguồn 2 mất điện:
+ B1 : phát lệnh cắt K3, K4.
+ B2 : sau 1 khoảng thời phát lệnh đóng K5. - Khi lƣới có điện trở lại:
+ B1 : phát lệnh đóng K3 và cắt K5.
+ B2 : sau 1 khoảng thời phát lệnh đóng K2 và K4.
4.4.2. Thiết kế phương án.
a. Mạch trên hệ thống
Hình 4.36.Nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động chuyển đổi nguồn dự phòng trong trường hợp dự phòng nóng. Phu tai quan trong Phu tai khong quan trong Phu tai khong quan trong Phu tai quan trong K1 K2 K3 K4 K5 Luoi Luoi B1 B2
SVTH: Vũ Duy Đạt 60
b. Mạch điều khiển.
Hình 4.37.Mạch logic của hệ thống tự động chuyển đổi nguồn trong trường hợp dự phòng nóng.
c. Các đầu vào ra.
Hình 4.38.Các đầu vào zen của mạch tự động chuyển đổi nguồn trong trường hợp dự phòng nóng.
SVTH: Vũ Duy Đạt 61
Trong trƣờng hợp này ta sử dụng 4 đầu vào từ I0 I3 với cách đấu sau: - I0, I1 : Lấy tín hiệu điện áp lƣới từ máy biến áp 1
- I2, I3 : Lấy tín hiệu điện áp lƣới từ máy biến áp 2
Bảng 4.Các phần tử và chức năng trong trường hợp dự phòng nóng.
Các phần tử trong mạch logic
Input
I0 Sensor báo có điện MBA 1
I1 Sensor báo mất điện MBA 1
I2 Sensor báo có điện MBA 2
I3 Sensor báo mất điện MBA 2
Output Q1 Gửi tín hiệu K1 Q2 Gửi tín hiệu K2 Q3 Gửi tín hiệu K3 Q4 Gửi tín hiệu K4 Q5 Gửi tín hiệu K5
Tiếp điểm trung gian
M1 Báo điện MBA 1
M2 Báo điện MBA 2
Timer T1 Mở nhanh đóng chậm: 3s T2 Mở nhanh đóng chậm: 3s T3 Mở nhanh đóng chậm: 1s T4 Mở nhanh đóng chậm: 1s T5 Mở nhanh đóng chậm: 3s d. Thuyết minh
- Khi cả 2 máy biến áp đều đang làm việc bình thƣờng, mỗi nguồn cấp cho 1 thanh góp riêng biệt.
SVTH: Vũ Duy Đạt 62
Do cả 2 máy biến áp đều làm việc bình thƣờng nên tiếp điểm I0 và I2 có điện làm tiếp điểm trung gian M1 và M2 đƣợc cấp điện liên tục. Tức là các K1, K2, K3, K4 đóng, K5 mở.
Hình 4.39.Tín hiệu và đèn báo khi cả 2 máy biến áp hoạt động bình thường.
Ta thấy ở trạng thái này các thanh góp đƣợc cấp điện từ 2 máy biến áp riêng biệt, trƣờng hợp này tất cả các phụ tải ở 2 thanh góp đều đƣợc cấp điện đầy đủ. Các đèn Q1, Q2, Q3, Q4 sáng, đèn Q5 tắt.
- Khi 1 trong 2 máy biến áp bị sự cố: Do 2 máy biến áp là nhƣ nhau nên ta giả sử máy biến áp 1 hỏng, máy biến áp 2 làm việc bình thƣờng.
+ Máy biến áp 1 bị sự cố thì tiếp điểm I1 nhánh (0) báo mất điện và máy biến áp 2 làm việc bình thƣờng, Tiếp điểm trung gian M1 nhánh (0) mất điện và M2 có điện bình thƣờng.
+ Tiếp điểm thƣờng mở của M1 nhánh (4) mở ra làm Timer T1 nhánh (4) mất điện, qua đó theo nhánh (6) Timer T3 và Q1 sẽ mất điện, khi đó K1 sẽ mở ra.
+ Do M1 mất điện nên Q3 nhánh (8), Q4 nhánh (11) sẽ mất điện. K3 và K4 mở ra.
+ Đồng thời do M1 không có điện nên tiếp điểm thƣờng đóng của nó ở nhánh (12) có điện, Timer T5 đƣợc cấp điện.
+ Sau khoảng 3s kiểm tra chắc chắn mất điện, Q5 nhánh (14) sẽ đƣợc cấp điện. Gửi tín hiệu đi đóng K5.
SVTH: Vũ Duy Đạt 63
Hình 4.40.Tín hiệu và đèn báo khi máy biến áp bị 1 sự cố.
Ta thấy ở trạng thái này K1, K3, K4 sẽ mở ra, K2 và K5 đóng. c này cả 2 thanh góp đều đƣợc cấp điện từ máy biến áp 2. Ngoài ra do việc cấp điện đủ cho các phụ tải ở cả 2 thanh góp là không thể, nên trƣớc khi cấp điện cho thanh góp 1 ta cần cắt bớt phụ tải không quan trọng ở cả 2 thanh góp là K3, K4 rồi mới đóng K5. Đèn Q2, Q5 sáng, các đèn Q1, Q3, Q4 tắt.
- Khi máy biến áp 1 có điện trở lại , ta trở về trạn thái 2 máy biến áp đang làm việc bình thƣờng, mỗi nguồn cấp cho 1 thanh góp riêng biệt.
+ Tiếp điểm I0) có điện làm tiếp điểm trung gian M1 nhánh (0) có điện. M2 vẫn có điện bình thƣờng.
+ Tiếp điểm thƣờng mở của M1 nhánh (4)) đóng lại cấp điện cho Timer T1 nhánh (4) ác nhận không còn sự cố ở máy biến áp.
+ Sau thời gian đặt trƣớc là 3s tiếp điểm thƣờng mở của T1 nhánh (4) cấp điện liên tục cho Q1 nhánh (6). Đồng thời khi với quá trình cấp điện cho Q1 Timer T3 nhánh cũng đƣợc cấp điện. Tức là gửi tín hiệu đóng K1. Các thanh góp đƣợc cấp nguồn từ 2 nguồn từ 2 máy biến áp
+ Sau 1s kiểm tra chắc chắn K1 và K2 đã đóng vào 2 thanh góp và đã có điện. Tiếp điểm T3 nhánh (8) và T4 nhánh (11) có điện. Do trong trƣờng hợp này cả 2 máy biến áp đều có điện nên các tiếp điểm trung gian M1 và M2 vẫn có điện.Khi đó Q3 và Q4 sẽ đƣợc cấp điện. Gửi tín hiệu đi đóng K3 và K4.
SVTH: Vũ Duy Đạt 64
+ Do M1 và M2 đang có điện nên tiếp điểm thƣờng đóng của nó sẽ mở ra , theo nhánh (12),(13) Timer T5 sẽ không có điện, và Q5 ở nhánh (14) không có điện, K5 sẽ mở ra
Hình 4.41.Tín hiệu và đèn báo khi máy biến áp 1 có điện trở lại.
Ta thấy ở trạng thái này ta quay về chế độ làm việc bình thƣờng của mạng điên K1, K2, K3, K4 đóng, K5 mở, các thanh góp đƣợc cấp điện từ 2 máy biến áp riêng biệt, trƣờng hợp này tất cả các phụ tải ở 2 thanh góp đều đƣợc cấp điện đầy đủ. Đèn Q1, Q2, Q3, Q4 sáng, đèn Q5 tắt.
4.4.3. Nhận xét phương án.
a. Ưu điểm:
- Phƣơng thức vận hành đơn giản, tin cậy. - Linh hoạt trong việc thay đổi nguồn dự phòng.
- Hạn chế thời gian mất điện đối với các phụ tải quan trọng.
b. Nhược điểm:
- Tốn nhiều contactor.
- Không cấp điện đƣợc cho toàn bộ phụ tải.
- Không chủ động trong việc sử dụng nguồn dự phòng.