Bài giảng Khí cụ điện (Phần II): Chương 8 - TS. Nguyễn Văn Ánh

KHÍ CỤ ĐIỆN
TS.NGUYỄN VĂN ÁNH
BỘ MÔN THIẾT BỊ ĐIỆN - ĐIỆN TỬ, VIỆN ĐIỆN
C3 - 106, TEL. 3869 2511
EMAIL:

FB: HTTPS://WWW.FACEBOOK.COM/PROFILE.PHP?ID=100006080987559


PHẦN II
KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP


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


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


• Có nhiều loại tải quan trọng, yêu cầu cung cấp điện

liên tục là bắt buộc

• Trung tâm
dữ liệu


• Bệnh viện

• Bến cảng

• Sân bay

• Trang trại

• Truyền hình – phát thanh


8.2 Thiết bị cấp nguồn liên tục
• Thường gọi là bộ lưu điện
(Uninterrupting Power Supply)

hoặc

UPS

100kW đến 3MW


• Theo cấu trúc của UPS, ta có ba loại sau:
 A standby (off-line) UPS

 Line interactive UPS
 Online UPS


• 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

Bộ nạp điện

AC:
DC:
Điều khiển:
Bộ nghịch lưu

Đầu vào

Normal

Bộ lọc xung
Bộ điều khiển
Bộ phận cảnh báo

Đầu ra

Khóa
chuyển mạch
Standby/offline UPS

Ắc quy

Bộ nạp điện

AC:
DC:
Điều khiển:
Bộ nghịch lưu

Đầu vào

error!

Bộ lọc xung

Đầu ra

Khóa
chuyển mạch

Bộ điều khiển

tcm = 10ms – 100ms
Bộ phận cảnh báo
Standby/offline UPS

Ưu điểm
• Hiệu quả cao
• Cấu tạo đơn giản

• Giá thành rẻ

Nhược điểm
• Không cách ly nguồn và tải
• Chuyển mạch chậm chờn khi
có nhiễu đầu vào
• Thời gian chuyển mạch


• Online UPS: cấp điện cho tải liên tục kể cả khi
lưới điện có sự cố

Bộ nạp điện

Ắc quy
Biến đổi
DC/DC

Đầu vào

Bộ lọc vào

AC:
DC:
Điều khiển:

Chỉnh lưu

Khóa
chuyển mạch

Bộ nghịch lưu

Bộ điều khiển
Bộ phận cảnh báo

Đầu ra

Bộ lọc ra
Normal

Online UPS


Bộ nạp điện

Ắc quy
Biến đổi
DC/DC

Đầu vào

Bộ lọc vào

AC:
DC:
Điều khiển:

Chỉnh lưu

Khóa
chuyển mạch

Bộ nghịch lưu

Bộ điều khiển
Bộ phận cảnh báo

Ưu điểm

Đầu ra

Bộ lọc ra
error!

Online UPS

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
lượng tốt

• Giá thành đắt


• Line interactive UPS: giống với standby UPS,
nhưng có thêm bộ điều áp
Ắc quy

Bộ nạp điện

Đầu vào

AC:
DC:
Điều khiển:
Bộ nghịch lưu

Bộ lọc xung

Bộ điều áp tự động
Bộ điều khiển
Bộ phận cảnh báo

Đầu ra

Khóa
chuyển mạch

Line - interactive UPS

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.


• Các loại ATS

 Máy phát – Máy phát

 Lưới – Lưới


• Các loại ATS

 Lưới – Máy phát

 Lưới – Lưới – Máy phát


• Thiết kế lưới điện dự phòng sử dụng ATS và UPS


• Sơ đồ cấu trúc của ATS
Lưới I

AC:
Điều khiển:

MBA

Bộ điều khiển

Bộ so sánh
I

Lưới II

MBA

Bộ so sánh
II
CBII

CBII

Khóa
chuyển mạch
Đầu ra

ATS lưới - lưới


• Sơ đồ cấu trúc của ATS
Khởi động
Lưới I

MBA

Động cơ
diezel DZ

Bộ điều khiển

G
Máy phát
Bộ so sánh
I

Bộ so sánh
II
CBII

CBII

Khóa
chuyển mạch
Đầu ra

AC:
Điều khiển:
ATS lưới - máy phát


• Giản đồ thời gian của ATS lưới - máy phát

t4

Dừng DZ

t3

t 4=3-10(phút)

Chuyển tải

t3=3-30(phút)

Lưới phục
hồi

t2

Chuyển tải

t 2=1-20 (s)

U = 0.8Uđm

t1

Khởi động
DZ

Mất lưới

t 1=1-5 (s)

• Thiết kế ATS bằng PLC (programmable logic
controller)
Khởi động
Lưới I
Động cơ
diezel DZ

MBA

Đk đóng/mở
CBI

Trạng thái

Vts

Trạng thái

Bộ điều khiển
PLC

Giao diện

G
Vts

Máy phát

Đk đóng/mở
CBII

AC:
Điều khiển:
Đầu ra

ATS lưới - máy phát


• Thiết kế ATS bằng PLC (programmable logic
controller) giao diện