Như chúng ta đã biết, điện năng được chuyển từ các nhà máy phát điện đến các phụ tải thì cần phải qua các trạm biến áp. Việc chuyển tải từ lưới đến các hộ dụng điện có thể xảy ra sự cố trên đường dây cung cấp như: mất pha do bị đứt dây hoặc bị ngược pha, hoặc điện áp và dòng điện khác trị số danh định do bị quá tải hoặc bị ngắn mạch.
Các sự cố này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như hỏng đường dây cung cấp do thời tiết mưa bão, đổ cây vào đường dây, cũng có thể xảy ra sự cố ở các trạm biến áp. Hiện tượng mất điện do các sự cố đó không thể xảy ra đối với các phụ tải đặc biệt, yêu cầu cấp điện liên tục 24/24 như: bệnh viện, văn phòng chính phủ, ngân hàng nhà nước, khách sạn hoặc chung cư cao cấp…
Do vậy, cần phải có nguồn dự phòng để khi xảy ra sự cố nguồn điện lưới thì ta vẫn có thể sinh hoạt được nhờ nguồn điện dự phòng. Nhưng để giảm thời gian mất điện của phụ tải tránh những hậu quả đáng tiết xảy ra, nguồn điện dự phòng nhất thiết phải đi kèm với thiết bị tự động chuyển đổi nguồn ATS (Automatic Transfer Swich). Chuyên đề “Thiết kế hệ thống chuyển đổi nguồn tự động ATS” sẽ giúp em hiểu thêm về nguyên lý cũng như cấu tạo và vận hành của hệ thống này.
9.2 Cấu tạo bộ chuyển nguồn ATS
Cấu tạo của bộ ATS gồm những bộ phận cơ bản sau:
Hình 9.1- Những khối chính trong hệ thống ATS X: Tín hiệu đầu vào của nguồn lưới hay máy phát
ĐL: Cơ cấu đo lường – tiếp nhận những tín hiệu đầu vào và biến đổi nó thành những đại lượng cần thiết cho ATS tác động.
ĐK: Cơ cấu điều khiển (gồm những mạch điều khiển) – so sánh tín hiệu đầu vào để phân biệt giữa tín hiệu ưu tiên và tín hiệu dự phòng, rồi truyền đến cơ cấu chấp hành.
92
CH: Cơ cấu chấp hành – nhận tín hiệu điều khiển và thực hiện quá trình đóng cắt tải đến nguồn cấp.
9.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống ATS
Bộ chuyển nguồn ATS (Automatic Transfer Swich) là thiết bị dùng để chuyển tải nguồn tự động từ nguồn chính sang nguồn dự phòng khi nguồn chính xảy ra sự cố để cung cấp điện, duy trì hệ thống.
Khái niệm nguồn bị sự cố bao gồm: mất nguồn, mất pha, ngược thứ tự pha, điện áp cao hoặc thấp hơn trị số định mức.
Khi phân loại hệ thống ATS căn cứ theo loại khí cụ điện động lực đóng cắt, ta có 3 loại chính:
- ATS dùng contactor 3 cực hay 4 cực.
- ATS dùng loại Change over switch hay Motorized CB. - ATS dùng ACB (máy cắt không khí).
Hình 9.2- Sơ đồ khối của ATS
Trong trường hợp phụ tải được cấp điện từ lưới và nguồn dự phòng (máy phát) cũng được lấy từ lưới qua 1 máy biến áp vận hành song song thì nguyên tắc làm việc của bộ chuyển đổi nguồn tự động ATS như sau:
Hoạt động của ATS sẽ so sánh 2 nguồn cấp, nếu ATS đưa nguồn lưới chính vào hoạt động thì nó sẽ ngắt nguồn dự phòng ra và ngược lại. Tức là nó hoạt động theo
93
nguyên lý chỉ sử dụng 1 nguồn duy nhất. Không bao giờ có hiện tượng đóng cả 2 nguồn cấp tới tải cùng 1 lúc hoặc là ngắt cả 2 nguồn cấp tới tải.
Hình 9.3- Sơ đồ nguyên lý hệ thống ATS
9.4 Ứng dụng
Hệ thống này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng như trong dân dụng. Ta có thể vận hành bộ chuyển nguồn ATS bằng tay hoặc Auto.
Về mặt hạn chế:
+ ATS chỉ phát hiện được sự cố của các nguồn điện và phát tín hiệu cảnh báo chứ không khắc phục được sự cố của nguồn điện.
+ Nguồn nuôi của PLC đòi hỏi luôn luôn phải được duy trì cho nên người ta phải dùng nguồn pin hay acquy mà không sử dụng được nguồn điện biến đổi từ phía lưới điện hay máy phát.
94
95
CHƯƠNG 10. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
10.1 Kết luận
Sau một thời gian làm việc khẩn trương và nghiêm túc, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Đoàn Xuân Nam, đến nay đề tài “Thiết kế cung cấp điện cho chung cư M-ONE MASTERI Gò Vấp” và tìm hiểu hệ thống ATS đã được hoàn thành. Trong khóa luận này em đã thực hiện được những công việc sau:
- Tổng quan về cung cấp điện: Tổng quan về tình hình cung cấp điện; thông tin ban đầu của chung cư.
- Thiết kế chiếu sáng bằng phương pháp hệ số sử dụng, mô phỏng dùng phần mềm Dialux evo; tính toán phụ tải chiếu sáng.
- Xác định và tính toán phụ tải động lực, căn hộ. - Lựa chọn máy biến áp và máy phát dự phòng.
- Tính toán chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn – kiểm tra sụt áp và ngắn mạch. - Tính toán nối đất và chống sét cho chung cư.
- Tìm hiểu và thiết kế hệ thống chuyển nguồn ATS.
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do kiến thức còn hạn chế nên đề tài của em chưa thực hiện được phần bóc tách và dự toán khối lượng; càng không thể không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong quý thầy, cô và các bạn giúp đỡ, góp ý để khóa luận của em được hoàn thiện hơn.
10.2 Hướng phát triển đề tài
Nếu có thời gian và điều kiện em sẽ thực hiện tính toán lại bằng phần mềm để so sánh với kết quả đã tính. Phần mềm tính toán sụt áp và ngắn mạch bằng phần mềm Ecodial hoặc Powerworld; tính toán nối đất bằng phần mềm GEM; tính toán chống sét bằng phần mềm Benji.
96
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC A: Mặt bằng thiết kế chiếu sáng:
- PL A1. Mặt bằng chiếu sáng tầng hầm. - PL A2. Mặt bằng chiếu sáng tầng 1.
- PL A3. Mặt bằng chiếu sáng tầng 2 (điển hình cho mặt bằng tầng 13…15). - PL A4. Mặt bằng chiếu sáng tầng 3 (điển hình cho mặt bằng tầng 4…12). - PL A5. Mặt bằng chiếu sáng tầng mái.
97
PHỤ LỤC B: Mặt bằng cấp nguồn:
- PL B1. Mặt bằng cấp nguồn tầng hầm. - PL B2. Mặt bằng cấp nguồn tầng 1.
- PL B3. Mặt bằng cấp nguồn tầng 2 (điển hình cho mặt bằng tầng 13…15). - PL B4. Mặt bằng cấp nguồn tầng 3 (điển hình cho mặt bằng tầng 4…12). - PL B5. Mặt bằng cấp nguồn tầng mái.
98
PHỤ LỤC C: Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn:
- PL C1. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn tủ phân phối tổng (MSB) và tủ tầng (DB-1..15). - PL C2. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn tủ căn hộ loại 1 (SB-1).
- PL C3. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn tủ căn hộ loại 2 và 3 (SB-2…11). - PL C4. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn tủ căn hộ loại 4 (SB-12.
- PL C5. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn phòng giữ trẻ (KID).
- PL C6. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn khu thương mại (RET-1…3). - PL C7. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn phòng GYM.
- PL C8. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn phòng sinh hoạt cộng đồng (SHCĐ). - PL C9. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn chiếu sáng ngoài và công cộng (EX). - PL C10. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn công cộng tầng hầm (B-PL).
- PL C11. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn thang máy (LF-1, 2). - PL C12. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn tủ bơm nước (WS, SP). - PL C13. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn tủ bơm PCCC (FP).
- PL C14. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn tủ điều hòa không khí (AC). - PL C15. Sơ đồ nguyên lý cấp nguồn tủ phân phối công cộng (MDB).
99
PHỤ LỤC D:
- Phụ lục D1. Sơ đồ nguyên lý nối đất bảo vệ hệ thống điện. - Phụ lục D2. Mặt đứng thiết kế nối đất chống sét.
100
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Dương Lan Hương, “Giáo trình kỹ thuật chiếu sáng”, NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2016.
[2] QCVN 12:2014/BXD, “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về hệ thống điện của nhà ở và nhà công cộng”.
[3] Tập đoàn SCHNEIDER, “Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện Theo tiêu chuẩn quốc tế IEC”, NXB Khoa học và Kỹ thuật 2011.
[4] TCVN 9206:2012, Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng .
[5] TCVN 9207:2012, Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng. [6] TCVN 6306-1-2006, Lựa chọn máy biến áp điện lực.
[7] TCVN 9385-2012, Chống sét cho công trình xây dựng.
[8] NEC 17 – 102, Thiết kế chống sét an toàn.
[9] PGS.TS Quyền Huy Ánh, “Giáo trình an toàn điện”, NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2014.
[10] LS Busway Catalogue.
[11] http://goldcup.com.vn/bang-chon-tiet-dien-day-dan-theo-dong-dien-d123.
[12] https://www.masteri.com.vn/m-one-gia-dinh/mat-bang-m-one-gia-dinh.