Thiet ke, lap dat va thuc hien kiem tra dung luong he thong ac quy

THUYẾT MINH THIẾT KẾ BỘ XẢ VÀ KIỂM TRA DUNG LƯỢNG
HỆ THỐNG ẮC QUY 220VDC/400Ah NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐAK MI 3
I. Mục đích:
Kiểm tra dung lượng hệ thống ắc quy là điều kiện quan trọng nhất để đánh
giá tình trạng thực tế và khả năng đáp ứng nguồn điện khi gặp sự cố của hệ
thống ắc quy. Việc xả nạp hệ thống ắc quy theo định kỳ nhằm đánh giá tổng thể
dung lượng cịn lại để từ đó đánh giá chi tiết tuổi thọ của hệ thống ắc quy và đưa
ra các giải pháp vận hành, bảo dưỡng và thay thế phù hợp nhất.
Việc xả kiểm tra dung lượng ắc quy phải tn thủ ngun tắc dịng xả
khơng vượt quá 10% dung lượng định mức của hệ thống ắc quy. Trong quá trình
xả phải kiểm tra điện áp của từng bình, việc xả phóng điện sẽ dừng lại khi điện
áp từng bình xuống 1,8V.
Để đáp ứng nhu cầu vận hành thực tế trên, Xưởng Vận hành phối hợp với
Xưởng Sửa chữa thiết kế, lắp ráp bộ xả để kiểm tra hệ thống ắc quy Nhà máy
thủy điện Đak Mi 3 nhằm tiết kiệm chi phí mua sắm thiết bị chuyên dụng mà
vẫn đáp ứng nhu cầu bảo dưỡng định kỳ thiết bị nhằm nâng cao tuổi thọ và đảm
bảo cho thiết bị vận hành lâu dài.
II. Thông số kỹ thuật:
1. Thông số kỹ thuật hệ thống ắc quy:
Hệ thống ắc quy 220VDC Nhà máy thủy điện Đak Mi 3 được trang bị để
cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống điện một chiều có thơng số kỹ thuật như sau:
- Mã hiệu:
GFMD-400C
- Hãng sản xuất:
FUBANG - Trung Quốc
- Số giàn:
02 giàn
- Số bình cho 01 giàn:
104 bình.
- Loại ắc quy:
axit chì kín.

- Điện áp đầu ra:
230VDC
- Dung lượng định mức:
400Ah.
- Điện áp định mức (V/bình):
2V.
- Dung lượng phóng (phóng đến 1,8V/bình): 400Ah, 10 giờ.
- Định mức dịng ra:
20A
- Dịng điện phóng lớn nhất:
2400A.
0
- Điện trở nội (nạp đầy, ở nhiệt độ 25 C):
0,17m.
- Dòng nạp lúc mang tải:
< 150A.
- Điện áp nạp lúc mang tải:
2,25 ÷ 2,3V ở 200C.
- Nhiệt độ vận hành cho phép:
-200C ÷ 500C
- Năm đưa vào vận hành:
2017
2. Thông số kỹ thuật bộ xả:
Bộ xả kiểm tra dung lượng ắc quy 400Ah Nhà máy thủy điện Đak Mi 3
được thiết kế, lắp ráp phải đảm bảo ngun tắc duy trì dịng xả hệ thống ắc quy
bằng 10% dung lượng định mức, bộ xả phải đảm bảo vận hành liên tục trong
q trình xả mà khơng xảy ra sự cố làm gián đoạn quá trình xả.


Bộ xả đảm bảo tính năng hiển thị đầy đủ dịng, điện áp của hệ thống ắc quy

trong q trình xả, đồng thời có khả năng điều chỉnh dịng xả để tránh hư hỏng
cho ắc quy khi điện áp xả thấp.
Bộ xả bao gồm các thiết bị có thơng số kỹ thuật chi tiết như sau:
* Mạch xả:
- Điện trở xả mạch chính R1÷R9:
10kW, 6,3Ω
- Điện trở xả mạch phụ RX1÷RX10: 800W, 150Ω
- Biến trở cơng suất BR1÷BR2:
100W, 100 Ω
- Đồng hồ kim đo dịng DC:
0÷100A, 75mV
- Đồng hồ số đo dịng DC:
0÷100A, 75mV
- Đồng hồ đo điện áp DC:
0÷300V,
- Điện trở Shunt:
100A, 75mV
- Áp tô mát DC tổng:
63A, 2P, 220VDC
- Áp tơ mát DC mạch xả chính:
32A, 2P, 220VDC
- Áp tô mát DC mạch xả phụ:
10A, 1P, 220VDC
- Dây cáp đồng mềm:
1x25mm2
- Dây điện đơn:
1x1,5mm2
- Cầu chì cát:
1A, 220VDC
- Đầu cốt lực:

M16
* Mạch làm mát:
- Áp tô mát AC:
10A, 220VAC
- Quạt làm mát:
10W, 220VAC
- Dây điện đơn:
1x4mm2
- Giá đỡ, phíp cách điện, đầu cốt và hàng kẹp đấu dây: 1 lơ
(Đính kèm bản vẽ ngun lý bộ xả hệ thống ắc quy, bản vẽ kết cấu lắp
ráp)
III. Quy trình xả và nạp để kiểm tra dung lượng:
Hệ thống ắc quy Nhà máy thủy điện Đak Mi 3 đã được thí nghiệm nạp - xả
- nạp lần đầu (năm 2017) để kiểm tra dung lượng trước khi đưa vào vận hành.
Theo quy định của Nhà sản xuất, hằng năm hệ thống ắc quy phải được tiến hành
xả - nạp để kiểm tra đánh giá dung lượng, kiểm tra nội trở nhằm loại bỏ các bình
có chất lượng kém và đồng thời dự báo thời gian thay thế phù hợp nhất.
Vì dung lượng của bình ắc quy được tính là C=I.t, do đó với một hệ thống
gồm nhiều bình ắc quy cùng loại mắc nối tiếp nhau thì dung lượng của cả hệ
thống cũng bằng với dung lượng của 1 bình. Tuy nhiên, dung lượng của các bình
trong hệ thống sẽ khác nhau sau một thời gian sử dụng. Do đó, trong quá trình
xả ta sẽ kết hợp với việc đo đạc điện áp tồn hệ thống và của từng bình sau từng
khoảng thời gian nhất định để đánh giá dung lượng của cả hệ thống và của từng
bình trong hệ thống đó.
* Cơng tác chuẩn bị:
- Kiểm tra, xác nhận hệ thống ắc quy Nhà máy Đak Mi 3 hiện đang vận
hành cùng với hệ thống điện 220VDC ở chế độ thả nổi (Ắc quy và phụ nạp làm
việc song song).

- Cô lập nguồn từ bộ nạp cấp đến hệ thống ắc quy và xác nhận hệ thống cấp
nguồn 220VDC đã được cô lập khỏi bộ nạp và hệ thống thanh cái 220VDC.
- Vệ sinh, kiểm tra tình trạng bên ngồi, đo điện áp trên từng bình và ghi lại
thơng số ắc quy trước khi xả vào Phụ lục 1.
- Kiểm tra, vệ sinh từng cọc bình bằng giấy nhám mịn, xiết lại các cọc bình
để đảm bảo tiếp xúc chắc chắn.
- Chuẩn bị dụng cụ đo nhiệt độ để theo dõi nhiệt độ bình ắc quy trong suốt
quá trình nạp và xả. Nếu nhiệt độ bình tăng cao quá 40 0C phải giảm dịng nạp/xả
xuống ngay, vì nhiệt độ cao rất dễ gây phồng rộp và hư hỏng bình ắc quy.
* Xả kiểm tra dung lượng:
- Đấu nối hệ thống ắc quy vào bộ xả kiểm tra dung lượng.
- Sử dụng bộ xả để xả điện ắc quy với dịng điện xả khơng đổi 40A (0,1C),
dung lượng ắc quy là 400Ah/10hr.
- Đo dòng điện xả và điện áp của cả hệ thống ắc quy (15 phút đo 1 lần) ghi
thông số vào Phụ lục 2.
- Đo điện áp từng bình, nhiệt độ của từng bình (15 phút/1 lần) ghi thông số
vào Phụ lục 3. Nếu nhiệt độ một số bình vượt mức 40 0C, chúng ta phải tiến hành
giảm dòng xả để tránh phồng rộp làm hư hỏng ắc quy trong quá trình xả.
- Khi điện áp trên từng bình cịn 1.8V tương ứng với điện áp trên hệ thống
gồm 104 bình là 187.2V dừng cơng tác xả ắc quy. Lưu ý, trong quá trình xả, do
dung lượng các bình khơng đồng đều, nếu bất kỳ bình nào tụt áp đến 1,8V trước
thì phải cơ lập ra ngồi và nối tiếp với các bình cịn lại để tiếp tục xả. Trường
hợp nếu đã xả đủ 10 giờ nhưng điện áp các bình lớn hơn 1,8V thì vẫn dừng quá
trình xả ắc quy để tiến hành nạp lại.
- Sau khi hồn thành q trình xả, tách giàn ắc quy ra khỏi bộ xả, thu dọn
toàn bộ thiết bị xả ắc quy và kiểm nhận hệ thống ắc quy sẵn sàng để nạp điện.
Qua tổng thời gian xả trên sẽ đánh giá dung lượng còn lại của hệ thống ắc
quy hiện còn bao nhiên phần trăm so với dung lượng định mức.
* Nạp điện cho hệ thống ắc quy sau quá trình xả:
Việc nạp cho hệ thống ắc quy phải được thực hiện trong vòng 24h sau khi

thực hiện việc xả kiểm tra dung lượng nhằm tránh ắc quy bị hỏng và không thể
phục hồi. Công tác nạp được thực hiện như sau:
- Đấu nối ắc quy vào bộ nạp (charger) theo đúng sơ đồ ban đầu.
- Điều chỉnh các thông số cài đặt của các bộ nạp phù hợp với chế độ nạp
của Ắc quy GFMD-400C theo 02 chế độ nạp như sau:
+ Chế độ nạp với dịng khơng đổi (Bulk charge):
Inạp
= 40A (0,1C)
Tlimit
= 8 giờ
Ugiới hạn
= 242 VDC
+ Chế độ nạp với điện áp không đổi (Absorption charge):
Ucharge
= 232 VDC;
Tlimit
= 3 giờ.


- Theo dõi thông số nạp ắc quy:
- Kiểm tra, ghi nhận dòng/áp nạp của giàn ắc quy vào Phụ lục 4 (15 phút/ 1 lần)
- Ghi nhận giá trị điện áp, nhiệt độ vào vào Phụ lục 5.
Lưu ý: Nếu nhiệt độ một số bình tăng cục bộ trong q trình nạp thì tức
thời phải giảm giá trị dịng nạp để tránh hư hỏng.
Sau khi hoàn thành việc nạp đầy ắc quy thì chuyển sang chế độ nạp thả
nổi và đưa hệ thống ắc quy kết nối với phụ tải để vận hành.
Lập báo cáo đánh giá chi tiết tình trạng vận hành
IV. So sánh chi phí mua sắm:
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều thiết bị tự động xả kiểm tra dung lượng
ắc quy của các Nhà sản xuất nổi tiếng trên thế giới. Tuy nhiên, việc mua sắm thiết

bị chuyên dụng này có giá trị rất lớn. Vì vậy, để phục vụ nhu cầu bảo trì hệ thống
ắc quy Nhà máy thủy điện Đak Mi 3 trước mắt Xưởng Vận hành và Xưởng Sửa
chữa tính tốn lắp ráp bộ xả có chi phí rất thấp để bảo trì hệ thống ắc quy.
Bảng so sánh chi phí bộ xả kiểm tra dung lượng ắc quy:
Bộ xả chuyên dụng
Bộ xả lắp ráp
DV Power (Thụy Điển)
Giá trị
421 triệu đồng
30 triệu đồng
(Đính kèm bảng báo giá thiết bị bộ xả ắc quy chuyên dụng và Bảng tổng
hợp chi phí vật tư và phụ kiện bộ xả)


PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Bảng thông số kiểm tra hệ thống ắc quy trước khi xả
- Chế độ nạp thả nổi cho 104 bình của hệ thống ắc quy GFMD-400C:
+ Điện áp hệ thống: U= 233,5VDC, Inạp= 0,1A
+ Điện áp, nhiệt độ từng bình:
STT
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10

11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

41
42
43
44
45

Điện áp (V)

Nhiệt độ (0C)

Ghi chú

STT
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69

70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97

Điện áp (V)

Nhiệt độ (0C)

Ghi chú


46
47
48
49
50
51
52

98
99
100
101
102
103
104

Phụ lục 2: Bảng theo dõi thông số hệ thống ắc quy trong quá trình xả:


Thời gian xả
(phút)
0
15
30

45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
315
330
345
360
375
390
405
420
435
450
465
480

495
510
525
540
555
570
585
600

Điện áp xả
(V)

Dịng điện xả
(A)

Nhiệt độ mơi
trường (0C)

Nhiệt độ ắc
quy (0C)

Ghi chú


Phụ lục 3: Bảng theo dõi thơng số bình ắc quy trong q trình xả
STT
(bình
)
01
02

03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Bắt đầu
V
T

1 giờ
V
T

2 giờ
V
T

3 giờ
V
T

Thơng số đo ắc quy
4 giờ
5 giờ
6 giờ
V
T
V
T
V
T

7 giờ
V
T

8 giờ
V
T

9 giờ
V
T

10 giờ
V
T


32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47

48
49
50
51
51
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68


69
70
71
72
73
74
75

76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104

Phụ lục 4: Bảng theo dõi thông số hệ thống ắc quy trong q trình nạp
Thời gian nạp
(phút)
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
315
330
345
360
375

390
405
420
435
450
465
480
495
510
525
540
555
570
585
600

Điện áp nạp
(V)

Dịng điện nạp
(A)

Nhiệt độ môi
trường (0C)

Nhiệt độ ắc
quy (0C)

Ghi chú

Phụ lục 5: Bảng theo dõi thơng số bình ắc quy trong q trình nạp
STT
(bình
)
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

26
27
28
29
30

Bắt đầu
V
T

1 giờ
V
T

2 giờ
V
T

3 giờ
V
T

Thơng số đo ắc quy
4 giờ
5 giờ
6 giờ
V
T
V
T

V
T

7 giờ
V
T

8 giờ
V
T

9 giờ
V
T

10 giờ
V
T


31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
51
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65


66
67
68

69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98

99
100


101
102
103
140