II. Giới Thiệu Chung Về Các Hệ Thống Điện Chính Của Nhà Máy Điện Nhơn Trạch 1
11. Hệ thống điện tự dùng DC và UPS
Hệ thống điện tự dùng DC và UPS cung cấp điện cho các hệ thống bảo vệ, điều khiển, đo lƣờng và giám sát của nhà máy, chúng đƣợc thiết kế mang tính khả dụng liên tục.
Hệ thống DC và các dàn bình acqui của tổ máy GT1/2.
Hệ thống accu gồm 2 dàn, mỗi dàn gồm 108 bình accu mắc nối tiếp nhau: 108 xGroE 425Ah.
SVTH: Nguyễn Văn Anh Vũ 26
Hình 7: Cách đấu nối 108 bình accu trong nhà máy
Hình 8: 108 bình accu thực tế trong nhà máy Thông số accu:
Dung lƣợng 1 dàn accu: 425 Ah. Điện áp 1 accu: Ufloat = 2.23 V/cell. Tỉ trọng ở 200C/680F : d = 1.22 kg/l.
SVTH: Nguyễn Văn Anh Vũ 27
Hệ thống DC của GT đƣợc cấp nguồn từ thanh cái 11/12BJA bao gồm các thiết bị chính sau:
Các bộ xạc acqui 400VAC/220VDC : 11/12BTL10 và 11/12BTM10 Các dàn bình acqui 220VDC : 11/12BTA10 và 11/12BTB10
Các thanh cái phân phối điện 220VDC : 11/12BUA và 11/12BUB Thanh cái phân phối điện chung 220VDC : 11/12BUC
Mỗi bộ xạc 220VDC đƣợc thiết kế cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho 2 dàn accu tƣơng ứng.
Hình 9 : Hệ thống accu của nhà máy Bộ nạp accu tổ máy GT11,12
Là bộ chỉnh lƣu cầu 3 pha ( gồm 6 thyristor) dùng để biến đổi nguồn điện áp xoay chiều đƣợc nhận từ thanh cái tự dùng 11BJA có điện áp 400VAC thành nguồn điện 1 chiều 220VDC, nhằm cung cấp điện cho các phụ tải quan trọng của toàn nhà máy và nạp điện cho 2 dàn accu tƣơng ứng.
EMI Filter: Bộ lọc tần số cao T1: Biến áp đầu vào U1: Cầu thyristor
SVTH: Nguyễn Văn Anh Vũ 28
L-C Filer: Bộ lọc L-C (sang phẳng) ROCB: Công tắc đầu ra bộ sạc (Q2) Battery: Ắc quy
PS-DR16: Nguồn cấp (AC & DC)
DR16: Bo mạch điều khiển hệ thống (mP) ITOT: Đo dòng sạc
IBAT: Đo dòng accu
Front Panel: Bảng Điều Khiển BDT
Hình 10: Sơ đồ mạch sạc accu
Bảo vệ bộ charge:
Bảo vệ nhiệt của cầu chỉnh lƣu đƣợc thực hiện bởi công tắc nhiệt đƣợc đặt trên mỗi bộ tản nhiệt và thêm vào bộ tính toán nhiệt.
Nhiệt sẽ đƣợc tính toán bằng cách đo donh2 ngõ ra (IOUT):
Nếu 100% Iđm < Iout<120% Iđm: quá tải sẽ đƣợc duy trì trong 20 phút trƣớc khi ngừng bộ nạp.
SVTH: Nguyễn Văn Anh Vũ 29
Trên 120%: giới hạn dòng ngõ ra đƣợc bảo vệ và bộ nạp làm việc nhƣ một máy phát dòng.
Nếu 120% Iđm < Iout<150% Iđm: quá dòng đƣợc duy trì trong 2 phút trƣớc khi ngừng bộ nạp
Nếu Iout>150 Iđm: quá dòng đƣợc duy trì trong 20 giây.
Bảo vệ điện của cầu chỉnh lƣu đƣợc thực hiện bằng cách đặc cầu chì trên mỗi pha và mắc nối tiếp với thyristor.
Giá trị thực của điện áp DC đƣợc kiểm tra bằng hai thiết đo điện áp ngõ ra. Mặc khác, việc vận hành đúng của vòng điều khiển đƣợc kiểm tra. Mỗi bƣớc nạp lại accu đƣợc điều khiển và giám sát bằng thời gian an
toàn.
Thông số của bộ charge: Ngõ vào: Điện áp: 340 † 440 VAC Dòng điện: 90 A Tần số: 47÷ 53 Hz Ngõ ra: Điện áp: 220 VDC Dòng điện: 166 A Dòng nạp accu: 43Adc
Điện áp thả nổi (Float charger): 240,8 Vdc Điện áp nạp nhanh ( Boot charger): 259.2 Vdc Nhiệt độ: T=0 † 400oC
Trong trƣờng hợp mất điện AC 400V, 2 dàn bình accu sẽ cung cấp điện sự cố trong 8 giờ và có thể khởi động lại tổ máy trong 2 giờ đầu. Nếu một dàn accu bị lỗi thì đảm bảo shutdown an toàn của tổ máy trong 6 giờ, nhƣng khởi động lại tổ máy thì không đƣợc phép khi không có nguồn nạp lại điện cho accu.
Ở chế độ hoạt động bình thƣờng, nguồn sạc cấp điện nạp cho accu, đồng thời cấp nguồn cho tải. Khi xảy ra sự cố mất điện, accu sẽ cấp điện cho tải, đây gọi là chế độ vận hành song song (xem hình).
SVTH: Nguyễn Văn Anh Vũ 30
Hình 11: Chế độ vận hành song song giữa tải và accu
Trong suốt thời gian vận hành bình thƣờng, nguồn điện một chiều 220Vdc đƣợc cấp bởi mạch sạc đồng thời nạp một dòng điện nhỏ cho hệ thống accu, dòng điện nhỏ này khoảng từ 20 đến 40mA ứng với accu có dung lƣợng 100A.
Hệ thống DC, dàn bình accu cho tổ máy ST18 và các hệ thống phụ của nhà máy.
Hệ thống DC của ST đƣợc cấp nguồn từ thanh cái 19BMA bao gồm các thiết bị chính sau:
Các bộ xạc accu 400VAC/220VDC : 19BTL10 và 19BTM10 Các dàn bình accu 220VDC : 19BTA10 và 19BTB10
Các thanh cái phân phối điện 220VDC : 19BUA và 19BUB Thanh cái phân phối điện chung 220VDC : 19BUC
Mỗi bộ xạc 220VDC đƣợc thiết kế cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho 2 dàn accu tƣơng ứng
Trong trƣờng hợp mất điện AC 400V, 2 dàn bình accu sẽ đảm bảo cung cấp điện dự phòng khoảng 3 giờ
Hệ thống UPS cho các tổ máy GT và ST
Hệ thống cung cấp điện AC bằng 2 nguồn không bị ngắt cho các phụ tải quan trọng nhằm đảm bảo sự vận hành bình thƣờng của toàn nhà máy. Hệ thống này bao gồm các thiết bị chính sau:
Hai bộ biến đổi điện 220VDC/230VAC : BRU10 và BRU20 Hai thanh cái phân phối điện 230VAC : 19BRA và 19BRB Hai công tắc chuyển đổi điện tĩnh, vận hành tự động.
SVTH: Nguyễn Văn Anh Vũ 31
Hai công tắc bypass vận hành bằng tay.
Hai MBA cách ly 1pha 400/230VAC để vận hành bypass.
Hình 12: Hai bộ biến đổi điện 220VDC/230VAC
Công tắc chuyển đổi điện tĩnh (Static Transfer Switch STS) có nhiệm vụ chuyển đổi điện tự động từ nguồn UPS sang nguồn bypass trong trƣờng hợp bộ Inverter bị lỗi hoặc điện áp thấp ở nguồn cấp DC hoặc bộ Inverter bị quá tải. Chuyển đổi theo hƣớng thuận và ngƣợc là không bị ngắt điện trong 4ms. Khi nguồn phía Inverter phục hồi thì hệ thống sẽ tự động chuyển ngƣợc lại từ Bypass đến Inverter mà không bị ngắt điện. Chuyển đổi điện tự động từ vận hành Inverter đến vận hành bypass bị khóa khi phía Bypass không có điện AC hoặc có tần số dao động quá lớn.
Công tắc chuyển đổi Bypass bằng tay có 3 vị trí
Auto (vận hành bình thƣờng): Inverter cấp nguồn, STS kiểm soát Test: Bypass cấp nguồn, STS ở Test
Bypass: Bypass cấp nguồn, STS ở OFF, Inverter đang cách ly