1. Sơ đồ khối của hệ thống cấp nguồn
1.3. Các thành phần thiết bị chủ yếu
1.3.1. Tủ phân phối điện xoay chiều (AC distribution rack) - Thông số kỹ thuật:
+ Điện áp xoay chiều đầu vào: 208V ± 10% hoặc 380V ± 10%
+ Số pha: 1 pha hoặc 3 pha
+ Dòng điện tiêu thụ tối đa: vài trăm Ampe
+ Điện trở cách điện: ≥10MΩ
+ Trọng lượng: hàng trăm kilogram
- Sơ đồ mặt máy: - ACDR (1) (2) (3) (4) (5) (6) (3) (7) (1): Đồng hồ đo tần số (2): Đồng hồ đo điện áp (3): Chuyển mạch đo điện áp (4): Công tắc ba pha
(5): Công tắc một pha
(6): Đồng hồ đo dòng điện AC (7): Công tắc dự phòng
Chức năng: Tủ phân phối điện AC nhận nguồn xoay chiều ba pha 208V hoặc 380V từ lưới điện rồi cung cấp cho các ngăn chỉnh lưu (từ 1 đến 8 ngăn) qua các công tắc ba pha NBF (No Fuse circuit Breaker), đồng thời còn cung cấp nguồn theo dõi điện áp vào cho khối điều khiển một chiều.
1.3.2. Tủ chỉnh lưu - Thông số kỹ thuật:
+ Phạm vi biến đổi điện áp vào: 208V ± 10% hoặc 380V ± 10% + Phạm vi biến đổi tần số nguồn đầu vào: 47Hz đến 63Hz
+ Điện áp không cân bằng giữa các pha: lớn nhất là 5%
+ Điện áp ra: 48V (cực dương nối đất)
+ Độ ổn định điện áp ra: ± 5%
+ Phạm vi biến đổi điện áp khi nạp điện:
• Nạp đệm: Từ 48VDC đến 54VDC
• Nạp tăng cường: Từ 52VDC đến 56VDC
+ Dòng điện tối đa: hàng trăm Ampe
+ Điện trở cách điện: ≥10MΩ
+ Trọng lượng: hàng trăm kilogram
- Sơ đồ khối của tủ chỉnh lưu:
+ Mạch vào: Bao gồm cầu chì và bộ lọc nhiễu công nghiệp trên cả ba pha của nguồn ba pha đầu vào (cấp từ tủ phân phối xoay chiều).
+ Bộ chỉnh lưu: Mỗi ngăn nguồn bao gồm bốn bộ chỉnh lưu mắc theo kiểu cầu ba pha, có tác dụng biến đổi nguồn xoay chiều ba pha thành một chiều.
75 Khối điều khiển Mạch điều khiển Mạch biến đổi tần số cao Bộ chỉnh lưu một pha Mạch vào Bộ chỉnh lưu ba pha Mạch lọc Mạch lọc cuối AC 380V DC 48V
+ Bộ lọc: Bao gồm cuộn cảm và tụ điện được lắp sau bộ chỉnh lưu để lọc những thành phần sóng hài phát sinh ở nguồn đầu vào hoặc trên phụ tải.
+ Bộ biến đổi tần số cao: Bao gồm hai transitor trường kết hợp với mạch điều khiển ngắt nguồn một chiều sau chỉnh lưu với tần số 30Hz.
+ Khối điều khiển: Nhận tín hiệu điều khiển điện áp điều khiển từ đầu vào và đầu ra của bộ nguồn để điều chỉn độ rộng xung cho phù hợp, đồng thời làm nhiệm vụ theo dõi và thông báo lỗi của bộ nguồn.
+ Khối chỉnh lưu và lọc nguồn cuối: Có nhiệm vụ nâng cao chất lượng (san phẳng) nguồn một chiều sau chỉnh lưu để cấp cho phụ tải.
- Sơ đồ mặt máy:
(1): Đồng hồ đo dòng điện một chiều đầu ra (DC output)
(2): Đèn cảnh báo lỗi nguồn xoay chiều đầu vào (AF - AC input fail) (3): Đèn báo nạp tăng cường cho ắc quy (EQ - Equalized charging) (4): Đèn báo nạp đệm cho ắc quy (FL - Floating charging)
(5): Các vít điều chỉnh điện áp và dòng điện khi nạp tăng cường cho ắc quy (6): Công tắc nguồn chính (Main power)
(7): Đèn báo ngăn chỉnh lưu hoạt động bình thường (8): Đèn báo ngăn chỉnh lưu bị lỗi
(9): Công tắc nguồn của mỗi ngăng chỉnh lưu (10): Bảng ghi các chức năng báo lỗi, sự cố
- AF: Lỗi nguồn xoay chiều đầu vào (AC input fail) - OC: Quá dòng (Over current)
- OV: Quá áp (Over volt)
- UV: Điện áp thấp (Under volt)
- UV1 đến UV4: Các ngăn chỉnh lưu từ 1 đến 4 bị lỗi
(11): Các đèn báo lỗi lần lượt: AF, OC, OV, UV1, UV2, UV3, UV4,
(12): Công tắc chọn chế độ nạp đệm hay tăng cường (13): Công tắc đèn báo
Hình 4.5: Sơ đồ mặt tủ chỉnh lưu RECTIFIER
1.3.3. Tủ điều khiển một chiều - Các chỉ tiêu kỹ thuật
+ Điện áp sử dụng: - 48V
+ Dòng điện lớn nhất: hàng trăm Ampe + Điện trở cách điện: ≥10MΩ
+ Trọng lượng: hàng trăm kilogram - Chức năng:
+ Tủ điều khiển một chiều đảm bảo cung cấp nguồn một chiều không gián đoạn của tủ chỉnh lưu và của ắc qui cho tải.
+ Có thể điều khiển hoạt động từ một đến tám ngăn chỉnh lưu làm việc song song. + Có khả năng theo dõi dòng nạp của ác qui. Nó thực hiện chức năng nạp bổ sung trong các trường hợp sau:
• Khi dòng nạp của ác qui vượt quá giá trị định trước. • Sau khoảng thời gian từ một đến ba tháng
• Khi hoạt động ở chế độ nhân công
Trên tủ điều khiển một chiều có các mạch cảnh báo theo dõi và thông báo tình trạng làm việc bất thường của tủ chỉnh lưu, điện áp ra cao hoặc thấp, ắc qui phóng qua dòng, giám sát nguồn xoay chiều vào và cảnh báo hỏng cầu chì.
- Sơ đồ dặt máy:
* Các đèn báo sự cố:
- Từ R1 đến R8 là đèn báo sự cố của các ngăn chỉnh lưu. - OV: Đèn báo điện cao áp
- UV: Đèn báo điện áp thấp
- BC: Đèn báo ắc qui ở tình trạng nguy cấp (Emergency Battery). - LF: Đèn báo hỏng cầu chì tải (Load fuse)
- HF: Đèn báo cầu chì ắc qui hỏng (Battery fuse)
Hình 4.6: Tủ điều khiển một chiều
(1): Đồng hồ đo điện áp một chiều (DC) (2): Đồng hồ đo dòng ắc quy
(3): Đồng hồ đo dòng tải (4): Đèn cảnh báo sự cố (5): Bộ nạp tự động
(1): Đồng hồ đo dòng điện ra (2): Đèn chỉ thị, cảnh báo (3): Công tắc cảnh báo ON/OFF
Hình 4.8: Sơ đồ mặt trước tủ phân phối một chiều
* Giải thích chức năng các phím trên bộ nạp tự động (Hình 4.7) - AU/MANU: chuyển đổi trạng thái Tự động/Nhân công. - EQ/FL: Thay đổi trạng thái nạp điện Tăng cường/Nhân công. - Alarm: Bật tắt cảnh báo lỗi tủ chỉnh lưu (Rectifier fail alarm on/off) - Enter: Kết thúc thay đổi tham số (End of change parameter).
- BEC: Dòng nạp cuối cùng của ắc qui (Dung lượng x (5I10mA/A.h) (Battery End Current).
- BVC: Điện áp nạp ắc qui (Battery Charge Volt 51I56V)
- PCT: Chu kỳ nạp điện cho ắc qui (Period Charge Time) từ 30I90 ngày. - BCT: Thời gian nạp điện cho ắc qui (Battery Charge ) 1I5 giờ
- BCC: Dòng nạp tăng cường (Battery Charging Condition)Dung lượng x (5I10mA/A.h).
- EQC, FLC: hai phím này dùng để giưois hạn dòng của các bộ chỉnh lưu (EQualized Current, Floating Current).
- EQV, FLV: Dùng để đặt điện áp nạp điện tăng cường và nạp đệm (EQualized Voltage, FloatingVoltage).
- ∆d: Tham số nạp bổ sung (charge parameter)
- PCTP: Thay đổi chuy kì nạp bổ sung (Period Charge Time Passage). - LOCK: Không thay đổi được tham số (Parameter change disable). 1.3.4. Tủ phân phối một chiều
- Điện áp sử dụng: -48V - Dòng điện lớn nhất: hàng ngàn A - Điện trở cách điện: ≥10MΩ - Trọng lượng: hàng trăm Kg 79 Hình 4.7: Mặt trước của bộ nạp tự động
- Chức năng:
Tủ phân phối điện một chiều được dùng khi tải của nguồn phân bố vượt quá khả năng phân bố của tủ điều khiển một chiều, nó dùng cho việc phân bố nguồn gần hệ thống khi mà hệ thống chuyển mạch đuwocj dặt ở xa hệ thống cấp nguồn. vì vậy tủ phân phối nguồn điện một chiều này không đòi hỏi phải có mạch điện chức năng điều khiển song song cho bộ chỉnh lưu, tự động nạp điện và theo dõi biến áp.
- Sơ đồ mặt trước tủ phân phối điện một chiều: (Hình 4.8) 1.3.5. Tủ nghịch lưu (Inverter)
- Các đặc tính kỹ thuật:
+ Điện áp xoay chiều vào: 380V Tần số: 50 ± 3Hz
Số pha: 1 pha
+ Điện áp một chiều vào: -48V + Điện áp xoay chiều ra: 220V ± 3% + Tần số: 50 ± 3Hz
+ Tỷ lệ méo đầu ra (điện áp hoặc dòng điện): Max 5% + Điện áp nhiễu: Max 2mV
+ Điện trở cách điện: Min 5MΩ + Hiệu suất: Min 70%
+ Sơ đồ mặt trước tủ nghịch lưu: Hình 4.9 * Trong hình 4.9, các đèn báo lỗi lần lượt là:
- AF: Lỗi nguồn xoay chiều (AC fail) - DF: Lỗi nguồn một chiều (DC fail) - OV: Báo điện áp cao
- OC: Báo dòng điện cao (Over curent).
- IE: báo bộ nghịch lưu khẩn cấp làm việc (Inverter emergency) - UV: Báo điện áp thấp.
- RF: Lỗi tủ nghịch lưu (Rack fail) * Công tắc:
(4) Công tắc bật tắt cảnh báo (Alarm on/off)
(5) Công tắc chọn chế độ nhân công tự động (Auto/manual) * Các khóa chuyển mạch:
(2) Main Inverter: Bộ nghịch lưu chính. (3) Emergency Inverter: Bộ nghịch lưu chính.
(4): (5); (6); (7) AC out put 1; 2; 3; 4: Điện áp xoay chiều ra 1; 2; 3; 4.
- Chức năng của tủ nghịch lưu:
Tủ nghịch lưu sử dụng hai nguồn vào độc lập là nguồn AC và nguồn DC khi làm việc với lưới điện xoay chiều thì nó sử dụng nguồn vào AC để cung cấp cho tải xoay chiều (Máy tính, máy in, đèn chiếu sáng, thiết bị vào ra…). Trong trường hợp nguồn Ac có sự cố thì nó sẽ dùng nguồn vào DC thực hiện biến đổi DC/AC tạo ra dòng điện xoay chiều ổn định cung cấp tải điện liên tục cho tải.
Tủ nghịch lưu có tính dự phòng cao, tùy thuộc tình hình thực hiện và mức độ cấp thiết khi sử dụng có thể chọn chế độ tự động hoặc nhân công, chọn bộ nghịch lưu chính hoặc khẩn cấp.
Thiết bị điều khiển cảnh báo trong tủ nghịch lưu luôn giám sát lỗi nguồn xoay chiều, điện áp cao hoặc thấp hơn so với mức danh định. Bình thường thì bộ nghịch lưu chính làm việc, nếu điện áp vượt quá trị số cho phép thì bộ nghịch lưu chính ngừng hoạt động, bộ nghịch lưu khẩn cấp sẽ làm việc. Khi làm việc ở chế độ khẩn cấp thì điện áp ở đầu ra được ổn định rất nhanh chóng (chỉ sau 15 giây), lúc này đèn IE sáng và mạch cảnh báo được kích hoạt.