Khí cụ điện - Chương 8: Thiết bị cấp nguồn dự phòng

Nội dung text: Khí cụ điện - Chương 8: Thiết bị cấp nguồn dự phòng

1. KHÍ CỤ ĐIỆN TS.NGUYỄN VĂN ÁNH BỘ MÔN THIẾT BỊ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ, VIỆN ĐIỆN C3 - 106, TEL. 3869 2511 EMAIL:ANH.NGUYENVAN1@HUST.EDU.VN FB:
2. PHẦN II KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
3. Chương 8: Thiết bị cấp nguồn dự phòng • 8.1 Khái niệm chung • 8.2 Thiết bị cấp nguồn liên tục • 8.3 Thiết bị tự động chuyển nguồn
4. 8.1 Khái niệm chung • Nguồn dự phòng được sử dụng để cấp điện cho tải khi nguồn chính gặp sự cố  Mất điện  Điện áp cao quá mức cho phép  Điện áp thấp quá mức cho phép  Mất pha  Thứ tự pha bị đảo
5. • Có nhiều loại tải quan trọng, yêu cầu cung cấp điện liên tục là bắt buộc • Trung tâm dữ liệu
6. • Bệnh viện • Bến cảng • Sân bay • Trang trại • Truyền hình – phát thanh
7. 8.2 Thiết bị cấp nguồn liên tục • Thường gọi là bộ lưu điện hoặc UPS (Uninterrupting Power Supply) 100kW đến 3MW
8. • Theo cấu trúc của UPS, ta có ba loại sau:  A standby (off-line) UPS  Line interactive UPS  Online UPS
9. • A standby (off-line) UPS: tải được nối trực tiếp với lưới điện, và nguồn phụ (từ ắc quy) chỉ cung cấp cho tải khi lưới điện gặp sự cố Ắc quy AC: DC: Điều khiển: Bộ nạp điện Bộ nghịch lưu Đầu vào Đầu ra Bộ lọc xung Khóa Bộ điều khiển chuyển mạch Normal Bộ phận cảnh báo Standby/offline UPS
10. Ắc quy AC: DC: Điều khiển: Bộ nạp điện Bộ nghịch lưu Đầu vào Đầu ra Bộ lọc xung Khóa Bộ điều khiển chuyển mạch error! tcm = 10ms – 100ms Bộ phận cảnh báo Standby/offline UPS Ưu điểm Nhược điểm • Hiệu quả cao • Không cách ly nguồn và tải • Cấu tạo đơn giản • Chuyển mạch chậm chờn khi • Giá thành rẻ có nhiễu đầu vào • Thời gian chuyển mạch
11. • Online UPS: cấp điện cho tải liên tục kể cả khi lưới điện có sự cố AC: DC: Bộ nạp điện Ắc quy Điều khiển: Đầu ra Biến đổi Khóa DC/DC chuyển mạch Đầu vào Bộ lọc vào Chỉnh lưu Bộ nghịch lưu Bộ lọc ra Bộ điều khiển Normal Bộ phận cảnh báo Online UPS
12. AC: DC: Bộ nạp điện Ắc quy Điều khiển: Đầu ra Biến đổi Khóa DC/DC chuyển mạch Đầu vào Bộ lọc vào Chỉnh lưu Bộ nghịch lưu Bộ lọc ra Bộ điều khiển error! Bộ phận cảnh báo Online UPS Ưu điểm Nhược điểm • Cách ly nguồn và tải • Hiệu quả thấp • Không chuyển mạch, tin cậy • Cấu tạo phức tạp • Cấp điện ổn định với chất • Giá thành đắt lượng tốt
13. • Line interactive UPS: giống với standby UPS, nhưng có thêm bộ điều áp Ắc quy AC: DC: Điều khiển: Bộ nạp điện Bộ nghịch lưu Đầu vào Đầu ra Bộ điều áp tự động Bộ lọc xung Khóa Bộ điều khiển chuyển mạch Bộ phận cảnh báo Line - interactive UPS
14. 8.3 Thiết bị tự động chuyển nguồn • Thường gọi là ATS (Automatic Transfer Switch), sử dụng để tự động chuyển tải từ nguồn chính sang nguồn dự phòng khi nguồn chính có sự cố, và tự động chuyển ngược lại khi nguồn chính phục hồi.
15. • Các loại ATS  Máy phát – Máy phát  Lưới – Lưới
16. • Các loại ATS  Lưới – Máy phát  Lưới – Lưới – Máy phát
17. • Thiết kế lưới điện dự phòng sử dụng ATS và UPS
18. • Sơ đồ cấu trúc của ATS AC: Lưới I Điều khiển: Lưới II MBA MBA Bộ điều khiển Bộ so sánh Bộ so sánh I II CBII CBII Khóa chuyển mạch Đầu ra ATS lưới - lưới
19. • Sơ đồ cấu trúc của ATS Khởi động Lưới I Động cơ diezel DZ MBA Bộ điều khiển G Máy phát Bộ so sánh Bộ so sánh I II CBII CBII Khóa AC: chuyển mạch Điều khiển: Đầu ra ATS lưới - máy phát
20. • t 1 =1-5 (s) =1-5 Mất lưới Giản t 1 Khởi động DZ đồ t 2 thời =1-20 (s) =1-20 U = 0.8Uđm t 2 Chuyển tải gian của ATS t 3 =3-30(phút) Lưới phục lưới hồi t - 3 máy Chuyển tải t 4 =3-10(phút) phát t 4 Dừng DZ
21. • Thiết kế ATS bằng PLC (programmable logic controller) Khởi động Lưới I Động cơ MBA diezel DZ Bộ điều khiển PLC G Vts i i Vts á á Máy phát h h t t g g n n ạ ạ r r Đk đóng/mở T T Đk đóng/mở CBII CBI Giao diện AC: Điều khiển: Đầu ra ATS lưới - máy phát
22. • Thiết kế ATS bằng PLC (programmable logic controller) giao diện