ATS - Máy Phát Điện - UPS

Ngày đăng: Apr 19, 2018 4:11:30 PM

A.

Automatic Tranfer Swich

I. Thuyết Minh Hệ Thống:

Được sử dụng cho các loại hộ loại I và loại II, những nơi cần cung cấp điện liên tục như : bệnh viện, quân đội, cơ quan nhà nước, các khu công nghiệp.

Khi áp dụng phải xem xét đến chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật.

Để đáp ứng nhu cầu kỹ thuật ngày càng cao thì ATS là không thể thiếu. Nhằm nâng cao chất lượng điện năng.

Đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục, với thời gian chuyển mạch là bé nhất có thể.

Giảm tổn thất kinh tế, khi giảm thời gian ngưng điện trong ngành công nghiệp sản xuất liên tục.

Sơ đồ kết nối, lắp đặt đơn giản, Làm việc chắc chắn, độ tin cậy làm việc cao.

Tuy nhiên trong một số phụ tải đặt biệt (thông tin liên lạc, viễn thông) thì cần dùng các loại nguồn khác như UPS.

II. ATS (Automatic Tranfer Swich):

a. Nguyên lý: là thiết bị chuyển mạch tự động dùng ở những nơi cần cung cấp điện một cách liên tục cho tải, từ hai nguồn khác nhau.

ATS là hệ thống chuyển đổi phụ tải từ lưới điện chính (Main Utility) sang nguồn dự phòng dùng máy phát điện (Generator) khi mất điện trên lưới.

Khi lưới điện hoạt động ổn định bình thường trở lại, hệ thống ATS sẽ chuyển đổi phụ tải vận hành với lưới điện chính và sau đó cắt máy phát điện dự phòng.

Việc chuyển đổi có thể hoạt động theo chế độ tự động (Auto) hoặc điều khiển bằng tay ( Handy - Manual).

b. Nhiệm Vụ Chính Của ATS:

- Khi có sự cố xảy ra (mất pha, thấp áp, quá áp, mất nguồn) trên nguồn điện lưới chính, ATS có nhiệm vụ :

+ Ngưng cung cấp nguồn lưới chính vào phụ tải.

+ Khởi động động cơ sơ cấp (máy nổ diesel).

+ Đóng nguồn điện cung cấp từ máy phát vào phụ tải.

- Khi nguồn điện lưới có lại trong tình trạng ổn định, nhiệm vụ của ATS lúc đó là:

+ Ngắt nguồn cung cấp từ máy phát khỏi phụ tải.

+ Đóng lại nguồn điện lưới vào tải.

+ Tạo tín hiệu dừng động cơ sơ cấp (động cơ diesel) của máy phát; sau một thời gian tổ máy phát vận hành tại trạng thái không tải.

c) Phân loại:

- Theo nguồn chính và nguồn dự phòng:

ATS chuyển đổi hai nguồn: một nguồn chính và một nguồn dự phòng.

ATS chuyển đổi ba nguồn: hai nguồn chính và một nguồn dự phòng.

- Theo khí cụ điện thì được phân loại như sau:

ATS dùng contactor.

ATS dùng ACB ( air circuit breaker ) máy cắt không khí.

d) Mô Hình Hoạt Động:

- TSE, TSN: Transfer Switch Emergency ( Normal ) hai công tắc chuyển mạch cơ khí của nguồn cung cấp bình thường và nguồn dự phòng.

- Khi xảy ra sự cố thì khoảng thời gian chuyển mạch giữu TSE, TSN là phải bé nhất có thể, để đảm bảo cung cấp điện liên tục.

- khi sự cố được khắc phục thì ATS có nhiệm vụ ngắt tải khỏi nguồn dự phòng, đóng tải vào nguồn chính.

II. Lựa Chọn Tủ ATS: Theo tư vấn từ các hảng sản xuất ATS (ATS Mitsubishi hoặc Scheneider.v.v.).

Theo Công Suất Trạm Biến Áp cho tòa nhà.

Theo Công Suất Máy Phát Điện nếu chỉ ưu tiên các tải quan trọng cần cung cấp duy trì liên tục.

Theo Vị trí lắp đặt, nơi lắp đặt (nhiệt độ cao hay gần môi trường bụi hoặc gần biển.v.v.).

Theo hệ thống điều khiển tự động tiếp nhận thông tin đóng cắt điện. mạch điện từ thông thường, mạch điện tử hay các hệ thống điều khiển khác (chẳng hạn như PLC).

B. Máy Phát Điện

I. Thuyết Minh Máy Phát Điện:

- Sử dụng nguồn nguyên liệu xăng - dầu tạo ra điện.

- Nguồn điện cung cấp thay cho trạm biến áp, 3 pha - 380 Vlot - 50 Hz.

- Là một nguồn dự phòng cần thiết cho một số nhu cầu sau:

II. Cấu TạoVà Nguyên Lý Hoạt Động:

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 thường hoạt động bằng xăng, trong khi động cơ lớn hơn chạy dầu diezen, propan lỏng, khí propane, hoặc khí tự nhiên.

2. Máy phát Đồng Bộ: Sử dụng moment quay phát ra điện

Gồm 2 phần chính:

- Rôto 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.v.v.).

- Stato phần đứng yên: luôn là phần ứng : là 3 cuộn dây riêng rẽ, 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 trử 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 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 roto.

– Roto / Phần ứng: Chuyển đổi dòng điện 1 chiều thành dòng xoay chiều. Roto sinh ra dòng điện xoay chiều lớn hơn xung quanh cuộn dây stato, 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 mức độ hoạt động 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 xử lý / nước sạch đôi khi được sử dụng như một chất làm mát cho máy phát điện. Hydrogen đôi khi được sử dụng như một chất làm mát, cho các cuộn dây stato máy phát điện lớn, vì nó rất hiệu quả trong hấp thụ nhiệt. Hydrogen loại bỏ nhiệt từ máy phát điện, và chuyển qua một bộ trao đổi nhiệt, vào một mạch làm mát thứ cấp, có chứa nước khoáng như một chất làm mát. Đây là lý do tại sao máy phát điện có kích thước rất lớn.

Đối với tất cả các ứng dụng phổ biến khác, dân cư và công nghiệp, 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 trên cơ sở 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 2.400 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 để đảm bảo sự lưu thông không 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. Bạn nên kiểm tra mức dầu bôi trơn mỗi 8 giờ máy phát hoạt động.

Bạn cũng nên kiểm tra ngăn ngừa rò rỉ chất bôi trơn, và cần thay đổi dầu bôi trơn mỗi 500 giờ máy phát điện hoạt động.

III. 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.v.v. và một số tương đối giá phải chăng hơn như: Hữu Toàn, Doosan, Weichai, Shineray, Ivecoaifo.v.v.

- Hệ thống như sau: