a. Kiểm tra trực tuyến
Bước 1: Kết nối LOGO! Với máy tính, bật nguồn Bước 2: Chọn Tools/Online Test
Bước 3: Thực hiện kiểm tra
b.Truyền chương trình xuống LOGO!
Tools/Transfer/PC -> LOGO! (Hoặc nhấn Ctrl + D)
c.Tải chương trình từ LOGO! lên máy tính
Tools/Transfer/ LOGO! -> PC (Hoặc nhấn Ctrl + U)
d. Thiết lập thời gian cho LOGO! Tools/Transfer/Set Clock
e.Chuyển chế độ hoạt động của LOGO! Tools/Transfer/Switch LOGO! Mode
f.Xóa chương trình người dùng và mật khẩu
Tools/Transfer/Clear User Program and Password 2.3.2. Sử dụng phần mềm LOGO! soft
a. Standard toolbar
Bao gồm các lệnh thường dùng trên các phần mềm của Windows như: Open, Save, Copy, Paste, Cut, Printer, Undo, Redo... Thao tác các lệnh này giống như trên các phần mềm của Windows.
b. Program toolbar
c. Menu bar
Menu File: - Open: mở file
- Save: Lưu file
- Page setup: đặt trang in - Print: In file Menu Edit: - Copy: nhân bản - Paste: dán - Delete: Xóa - Cut: cắt - Undo: khôi phục - Redo:
Menu Tools:
- Transfer: truyền dữ liệu giữa PLC và máy tính - Simulation: mô phỏng hoạt động
- Option thiết lập các tùy chọn về ngôn ngữ, giao diện, mô phỏng...
d. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Mạch khởi động trực tiếp: Bước 1: lập trình theo sơ đồ.
Bước 2: Mô phỏng.
- Tools/Simulation hoặc nhấn F3
- Nhấn nút Run trên màn hình mô phỏng. - Bật/tắt I1, I2 để kiểm tra hoạt động. Bước 3: Kết nối mạch điện trên mô hình. Bước 4: Tải chương trình vào LOGO!
Tools/Transfer/ PC -> LOGO!
Ví dụ 2: Mạch điều khiển động đảo chiều quay động cơ
Sơ đồ LAD
I1: Nút dừng, thường đóng
I2: Nút nhấn quay thuận, thường mở I3: Nút nhấn quay nghịch, thường đóng. Q1: Contactor thuận
Q2: Contactor nghịch
Chương 3 GVHD: ThS. Phạm Ngọc Hiệp
Báo cáo khoa học Trang 29
CHƯƠNG 3
NGUỒN MÁY PHÁT ĐIỆN DIESEL DỰ PHÒNG 3.1. Máy phát diesel.
3.1.1. Vai trò máy phát điện diesel.
- Nguồn cấp dự phòng được dung phổ biến nhất hiện nay là các máy phát diesel, đó là máy phát điện đồng bộ 3 pha mà động cơ sử dụng nguồn nguyên liệu xăng – dầu tạo ra điện.
- Nguồn điện cung cấp thay cho trạm biến áp, 3 pha – 380V – 50Hz. - Là một nguồn dự phòng cần thiết cho một số nhu cầu sau:
Loại phụ tải tải Thiết bị cần dự phòng
Công cộng Hội họp, Cao ốc, nhà hàng, khách sạn, ngân hàng, Cty bảo hiểm.
Chiếu sáng an toàn
Bệnh viện Phòng mổ, thiết bị y tế, hệ thống an toàn, giám sát và cung cấp, bảo quản.
Kho lạnh Buồng lạnh, các thiết bị Chiếu sáng, hệ thống an toàn.
Trung tâm tính toán Thiết bị trung tâm, điều hoà nhiệt độ. Giao thông Sân bay Hệ thống điều khiển trung tâm, chiếu
sáng đường băng, tháp an toàn, rada, hệ thống quan sát, máy tính..
Ga đường sắt Hệ thống điều khiển trung tâm, chiếu sáng an toàn, hệ thống theo dõi, báo tín hiệu.
Hầm đường bộ, các nút giao thông
thông gió, theo dõi, chiếu sáng giao thông.
Viễn thông, hệ thống tải điện
Các tram tiếp sóng, trung tâm điều độ, nhà máy điện, hệ thống truyền tải
Thiết bị và hệ thống điều khiển xa, hệ thống điều khiển, liên lạc, máy tính quản lý dữ liệu.
Công nghiệp Dây chuyền sản xuất An toàn, hệ thống theo dõi, điều khiển tự động, máy tính quản lý dữ liệu.
3.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Hình 3.1. Sơ đồ cấu tạo của máy phát. Các thành phần chính của máy phát điện:
(1) Động cơ (2) Đầu phát (3) Hệ thống nhiên liệu (4) Ổn áp (5) Hệ thống làm mát (6) Hệ thống xả (7) Bộ nạp ắc-quy
(8) Control Panel hay thiết bị điều khiển Hình 3.2. Máy phát điện
1. Động cơ: Tạo ra moment quay
- Là dạng động cơ dầu diesel hoặc động cơ xăng - 4 thì. Chuyển hóa nguồn nguyên liệu xăng - dầu thành moment quay máy phát đồng bộ. Biến đổi chuyển động quay cơ năng thành điện năng - Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Máy phát điện sử dụng nhiều loại nhiên liệu đầu vào khác nhau như: diesel, xăng, propan (ở dạng lỏng hoặc khí), và khí thiên nhiên.
- Động cơ nhỏ thương hoạt động bằng xăng, trong khi động cơ lớn hơn chạy bằng dầu diesel, propan lỏng, khí propane, hoặc khí tự nhiên.
2. Máy phát đồng bộ: sử dụng moment quay phát ra điện Gồm 2 phần chính:
- Rotor phần quay: luôn là phần cảm (tạo ra từ trường) - là một nam châm điện nhờ nguồn 1 chiều DC chỉnh lưu và cấp từ bên ngoài (ắc quy hoặc chỉnh lưu từ chính nguồn máy phát,…).
- Stato phần đứng yên: luôn là phần ứng - là 3 cuộn dây riêng rẻ, hoàn toàn giống nhau, quấn trên ba lõi sắt đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn.
- Phần quay có từ trường, từ trường này quay (quay theo phần quay rotor) và cắt các cuộn dây phần ứng, sinh ra dòng điện.
3. Hệ thống nhiên liệu:
- Bình nhiên liệu thường dự trữ để máy phát điện hoạt động từ 6 đến 8 giờ. - Đối với các máy phát điện nhỏ, bồn chứa nhiên liệu là một phần đế trượt của máy phát điện hoặc được lắp trên khung máy phát điện. Đối với các máy phát điện thương mại, có thể cần xây dựng và cài đặt thêm một bình chứa nhiên liệu bên ngoài. Các tính năng thông thường của hệ thống nhiên liệu bao gồm những điều sau đây:
- Ống nối từ bồn chứa nhiên liệu đến động cơ: Dòng cung cấp hướng dẫn nhiên liệu vào và ra động cơ.
- Ống thông gió bình nhiên liệu: Các bồn chứa nhiên liệu có một đường ống thông gió, để ngăn chặn sự gia tăng áp lực, hoặc chân không trong quá trình bơm và hệ thống thoát nước của bể chứa. Khi bạn nạp đầy bình nhiên liệu, đảm bảo sự tiếp xúc khô giữa vòi phun phụ, và bể nhiên liệu để ngăn ngừa tia lửa có thể gây hỏa hoạn.
- Kết nối tràn từ bồn chứa nhiên liệu đến các đường ống cống: đây là yêu cầu để khi bị tràn trong quá trình bơm, nhiên liệu không làm đổ chất lỏng lên máy phát điện.
- Bơm nhiên liệu: nhiên liệu chuyển từ bể chứa chính (lưu trữ nhiên liệu, đặc biệt quan trọng đối với các tổ chức thương mại) vào bể chứa trong ngày. Các máy bơm nhiên liệu thông thường hoạt động bằng điện.
- Bình lọc nhiên liệu, tách nước và vật lạ trong nhiên liệu lỏng, để bảo vệ các thành phần khác của máy phát điện khỏi sự ăn mòn và chất bẩn gây tắc nghẽn.
- Kim phun: phun chất lỏng nhiên liệu dưới dạng phun sương vào buồng đốt động cơ.
4. Ổn áp:
- Ổn áp: chuyển đổi điện áp xoay chiều AC thành dòng điện 1 chiều DC. Điều chỉnh một phần nhỏ điện áp đầu ra để chuyển đổi nó thành dòng điện một chiều. Dòng điện 1 chiều này tập hợp trong cuộn dây thứ cấp của stato, được gọi là cuộn dây kích thích.
- Cuộn dây kích thích: chuyển đổi dòng điện 1 chiều DC thành dòng điện xoay chiều AC. Các cuộn dây kích thích có chức năng tương tự như các cuộn dây stato chính và tạo ra dòng điện xoay chiều nhỏ. Các cuộn dây kích thích được kết nối với các đơn vị được gọi là chỉnh lưu quay.
- Bộ chỉnh lưu quay: chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành dòng điện xoay chiều. Chỉnh lưu các dòng điện xoay chiều phát sinh bởi các cuộn dây kích thích, và chuyển đổi nó thành dòng điện một chiều. Dòng điện 1 chiều này cung cấp cho Roto/ phần ứng tạo ra một trường điện từ, ngoài từ trường quay của rotor.
- Rotor/ Phần ứng: chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành dòng xoay chiều. Rotor sinh ra dòng điện xoay chiều lớn hơn xung quanh cuộn dây stator, các máy phát điện hiện nay sản xuất một điện thế xoay chiều AC lớn hơn ở đầu ra.
- Chu kỳ này tiếp tục cho đến khi máy phát điện bắt đầu sản xuất điện áp đầu ra tương đương với khả năng điều hành đầy đủ của nó. Đầu ra của máy phát điện tăng, nó điều chỉnh điện áp sản xuất ra ít dòng điện 1 chiều hơn. Một khi máy phát điện đạt công suất hoạt động đầy đủ, điều chỉnh điện áp đạt đến một trạng thái thăng bằng, và tạo ra dòng 1 chiều đủ để duy trì sản lượng của máy phát điện ở mực độ hoạt đồng đầy đủ.
- Khi bạn thêm một tải, sản lượng điện áp sẽ bị thấp xuống một chút. Điều này nhắc nhở việc điều chỉnh điện áp và bắt đầu lại chu kỳ trên. Chu kỳ tiếp tục cho đến khi máy phát điện dốc đầu ra, để điều hành công suất đầy đủ của nó.
5. Hệ thống làm mát:
- Liên tục sử dụng hệ thống làm lạnh có thể làm nóng các thành phần khác nhau của máy phát điện. Máy phát điện cần thiết có một hệ thống làm mát, và thông gió thu hồi nhiệt sinh ra trong quá trình.
- Nước chưa được xử lý/ nước sạch đôi khi được sử dụng như một chất làm mát cho máy phát điện. Hydrogen đôi khi được xử dụng như một chất làm mát cho các cuộn dây stator máy phát điện lớn, vì nó rất hiệu quả trong hấp thụ nhiệt.
- Đối với tất cả các ứng dụng phổ biến khác, dân cư và công nghiệp có một tiêu chuẩn tản nhiệt và quạt được gắn trên các máy phát điện và các công trình như hệ thống làm mát chính.
- Cần thiết để kiểm tra mức nước làm mát của máy phát điện hàng ngày. Hệ thống làm mát và bơm nước thô cần được rửa sạch sau mỗi 600 giờ, và bộ trao đổi nhiệt nên được làm sạch sau mỗi 2400 giờ máy phát điện hoạt động. Máy phát điện nên được đặt trong một khu vực mở, thông thoáng được cung cấp đủ không khí trong lành. Mỗi bên máy phát điện nên có một không gian tối thiểu là 3 feet (~1m) để đảm bảo lưu thông khí làm mát máy.
6. Hệ thống bôi trơn:
- Máy phát điện bao gồm bộ phận chuyển động bên trong động cơ của nó, nó cần được bôi trơn để đảm bảo hoạt động bền và êm suốt một thời gian dài.
- Động cơ của máy phát điện được bôi trơn bằng dầu được lưu trữ trong một máy bơm. Cần phải kiểm tra mức dầu bôi trơn mỗi 8 giờ máy phát hoạt động.
- Đặc biệt hệ thống bôi trơn cần kiểm tra kỹ lưỡng để ngăn ngừa rò rỉ chất bôi trơn, và cần thay đổi dầu bôi trơn mỗi 500 giờ máy phát điện hoạt động.
3.1.3. Những yêu cầu khi thực hiện tự động hóa nguồn dự phòng Diesel:
- Khi xảy ra mất điện, lưới hoặc mất pha hoặc điện áp lưới giảm xuống dưới mức cho phép thì phải khởi động nguồn dự phòng.
- Khi điện lưới được phục hồi và ổn định trở lại phải tự động dừng diesel.
- Khi mất điện lưới lâu, xét thấy vận hành nguồn dự phòng diesel không kinh tế và do nhu cầu sản xuất thì chỉ cần giải quyết một nhiệm vụ nào đó, chỉ cần vận hành
diesel trong thời gian ngắn sau đó tự động dừng, hoặc nếu không cần thiết thì có bộ phận tự động giảm tải không ưu tiên để cho diesel làm việc ổn định hơn.
- Để đảm bảo an toàn cho nguồn dự phòng diesel trong quá trình vận hành cần tuân theo các yêu cầu sau:
+ Diesel chỉ khởi động 1 - 3 lần cho mỗi lần mất điện, nếu khởi động lần thứ nhất không có thành công thì chờ 1 khoảng thời gian cho tín hiệu khởi động lần thứ hai và nếu không thành công thì tiếp tục chờ 1 khoảng thời gian để phát tín hiệu khởi động lần thứ ba.
diesel.
+ Nếu sau 3 lần khởi động không thành công thì cho tín hiệu dừng việc khởi động
+ Khi có dao động điện áp lưới hoặc điện áp lưới chập chờn (có điện rồi lại mất, sau lại có điện), trong trường hợp này nhất thiết phải có thiết bị ngăn ngừa diesel khởi động nhiều lại, có hại cho máy phát diesel.
3.1.4. Lựa chọn máy phát điện:
- Thường chọn bằng công suất trạm biến áp chính. - Một số chọn theo công suất các phụ tải ưu tiên.
- Lưu ý độ ồn và diện tích lắp đặt xa các văn phòng cần sự yên tĩnh.
- Những thương hiệu máy phát nổi tiếng như: Cusmmins, Denyo, Huyndai, Mitsubishi,…
Hình 3.4. Hệ thống ATS tải bình thường
Chương 4 GVHD: ThS. Phạm Ngọc Hiệp
Báo cáo khoa học Trang 36
CHƯƠNG 4
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG ATS 4.1. Tính toán lựa chọn mạch động lực
Qua cách phân tích các phương án và các ưu nhược điểm của các loại khí cụ điện chuyển mạch kết hợp với xem xét thực tế hiện tại ta lựa chọn cơ cấu chuyển mạch kiểu bập bênh đóng cắt bằng 2 nam châm sẽ là phương án động lực tối ưu cho các hộ tiêu thụ quan trọng.
Để minh họa cho hoạt động của tủ ATS, ta sẽ sử dụng bộ chuyển mạch kiểu bập bênh của hãng AIJES. 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:
Phần khung:
- Sử dụng Alu làm thành khung gá thiết bị.
- Cầu đấu: loại nhỏ cho mạch điều khiển 1 chiếc 3.2 chân, loại lớn cho mạch động lực 1 chiếc 2.2 chân.
- Ray lắp Rơle, bộ chuyển nguồn, cầu chì và LOGO: 40cm.
Phần điện:
- CB16a: 3 cái
- Rơle trung gian 12v loại 5 chân: 4 chiếc loại 12V, 10A. - Đồng hồ báo Vol: 4 cái loại 0-30v
- Đèn báo: 4 đèn báo chế độ làm việc 12V, 2-22A. - 1 công tắc Auto-Man.
- 1 vôn kế thang đo từ 0-500V.
- Bộ chuyển nguồn AIJES 3 pha, 220v, 63A - Pin 18650 mô phỏng cho acquy: 1 bộ
- LOGO 1 chiếc loại 8 đầu vào 4 đầu ra 12/24VDC, Siemens LOGO! 12/24RCE. - Cáp động lực 4m loại 50 mm2 0,6 - 1kV. Dây loại 1,5 mm2
4.1.1. Chức năng nhiệm vụ của các khối
Khối ĐL&SS: làm nhiệm vụ theo dõi giám sát thu thập tin tức về đối tượng điều khiển so sánh các thông số thu được với các giá trị ngưng đặt trước và cấp tín hiệu cho các khâu tiếp sau của mạch hoạt động. Ngoài ra bộ phận này còn có thêm nhiệm vụ là cách ly mạch điều khiển với điện áp cao thông qua việc sử dụng các máy biến dòng và máy biến điện áp.
Khối điều khiển ĐK: đây là khối quan trọng nhất của thiết bị tự động, khối này nhận tín hiệu sự cố từ khối ĐL&SS tiến hành xử lý tín hiệu này và đưa ra tín hiệu tác động cơ cấu chấp hành chuyển nguồn. Khối này xử lý tín hiệu nhằm bảo đảm cho ATS hoạt động theo đúng giản đồ thời gian hoạt động đã nói trong chương I.
Khối delay CH: Khâu này tạo các khoảng trễ, biến đổi dạng tín hiệu, khuếch đại tín hiệu nếu đòi hỏi nguồn điều khiển có công suất cao.
4.1.2. Khối đo lường và so sánh của ATS
Muốn điều khiển hoạt động của một đối tượng nào đó cần phải biết được trạng thái làm việc hiện tại của nó thông qua các thông số của đối tượng để làm được điều đó thì cần phải có khối ĐL&SS. Trong mạch điều khiển hoạt động của ATS có 2 khối ĐL&SS luôn theo dõi tình trạng làm việc của nguồn điện chính và nguồn dự phòng. Các thông số thu được sau đó tiến hành so sánh với giá trị đặt nếu vượt qua giá trị này thì tác động tới mạch điều khiển.
Đầu vào khối đo lường và so sánh là các đại lượng liên tục được lấy trực tiếp từ nguồn điện có thể là áp hoặc dòng điện, còn thông số đầu ra của nó là các tín hiệu rời