intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Chuẩn trong thiết kế và thi công các công trình điện: Chương 3.F - Nguồn và tải đặc biệt

Chia sẻ: Chu Văn Thắng Doremon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

131
lượt xem
22
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 3.F "Nguồn và tải đặc biệt" thuộc bài giảng Chuẩn trong thiết kế và thi công các công trình điện trình bày những nội dung về máy phát điện hạ thế, bộ cấp nguồn liên tục, biến áp hạ, động cơ không đồng bộ. Đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn chuyên ngành Điện - Điện tử.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chuẩn trong thiết kế và thi công các công trình điện: Chương 3.F - Nguồn và tải đặc biệt

  1. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  1. Máy phát điện hạ thế  2. Bộ cấp nguồn liên tục (UPS)  3. Biến áp hạ/hạ  4. Động cơ không đồng bộ
  2. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1. Máy phát điện  Trong các mạng điện công nghiệp hoặc thương mại thường có các tải quan trọng đòi hỏi yêu cầu cấp điện liên tục như:  Hệ thống an ninh, báo cháy, chiếu sáng sự cố, báo động …  Các tải ưu tiên mà việc dừng hoạt động gây thiệt hại về kinh tế, mất an toàn …  Một trong những biện pháp duy trì cấp điện cho tải ưu tiên là sử Sơ đồ khối máy phát dụng máy phát dự phòng. Pn - Công suất động cơ sơ cấp Un, In - Áp và dòng định mức của MF
  3. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1.1. Bảo vệ quá tải MF  Nếu xảy ra quá tải  Động cơ sơ cấp sẽ giảm tốc hoặc dừng.  Đặc tuyến quá tải  Cài đặt thông số của thiết bị bảo vệ quá tải: Đặc tuyến quá tải • I/In = 1,1  t > 1h (quá tải 10 % trong 1 giờ) • I/In = 1,5  t = 30s
  4. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1.2. Bảo vệ ngắn mạch:  Dòng NM là tổng của: • Dòng siêu quá độ • Dòng tắt dần dạng sin.  Gồm 3 giai đoạn: • Giai đoạn siêu quá độ: trong chu kỳ đầu tiên (0- 20) ms, dòng NM có giá trị khoảng (6-12)In • Giai đoạn quá độ: Dòng Sự biến thiên của dòng NM qua 3 giai đoạn NM bằng khoảng (1,5-2)In. Dòng NM ở giai đoạn quá độ • Giai đoạn xác lập: Với máy Isc3  I n 1 kích từ nối tiếp dòng NM X d 3 khoảng 0,5In; với máy kích Với X d ( ) là điện kháng quá độ từ hỗn hợp, dòng NM khoảng (2-3)In.
  5. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1.3. Bảo vệ phía tải mạng hạ áp  Bảo vệ mạch ưu tiên:  Chỉnh định thời gian trễ: • Mạch phân phối thứ cấp: Trị dòng định mức của các TB bảo vệ trong mạch phân phối thứ cấp và mạch phân phối cuối luôn nhỏ hơn In của MF hoặc MBA • Mạch phân phối chính: – Với thanh cái chính: Trị định mức của TB bảo vệ tương đương với TB bảo vệ MF – Tính chọn lọc của TB bảo vệ trên thanh cái mạch ưu tiên phải được đảm bảo. Cần chỉnh định thời gian trễ giữa thiết bị bảo vệ trên mạch phân phối chính với thiết bị bảo vệ trên mạch phân phối phía tải.  An toàn cho người:  Trong hệ thống nối đất IT và TN, việc bảo vệ chống chạm điện gián tiếp được thực hiện bởi chức năng bảo vệ cắt dòng có trễ của CB.
  6. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1.4. Giám sát thông số MF  Do tính đặc thù của MF và bộ điều áp (AVR – Automatic Voltage Regulator), các thông số vận hành của MF cần phải giám sát khi cấp cho tải đặc biệt.  Ptác dụng cung cấp từ MF đạt tối ưu khi cosφ = 0,8  Với cosφ < 0,8, bằng cách cường kích, MF có thể cung cấp 1 phần Q  Bộ tụ điện (tụ bù) nối với MF:  MF không tải nối với bộ tụ điện có thể xảy ra hiện tượng tự kích, gây ra quá điện áp.   Phải ngắt bộ tụ điện bằng cách gửi tín hiệu cắt đến bộ điều khiển đóng cắt bộ tụ.
  7. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Khởi động động cơ KĐB được cấp điện bởi MF:  MF chỉ có thể cung cấp tối đa, trong thời gian quá độ, dòng điện khoảng (3-5)In.  Động cơ KĐB khi khởi động Ikđ có thể lên tới 6In  Nếu tổng công suất các động cơ nối với MF lớn, việc khởi động đồng thời cần dòng khởi động tổng cao. Sụt áp trên MF lớn do điện kháng quá độ và cận quá độ của MF có giá trị khá cao. Khi đó có thể gây ra: • Động cơ không thể khởi động. • Thời gian khởi động kéo dài vì sụt áp lớn  nhiệt độ tăng cao • Các thiết bị bảo vệ nhiệt có thể tác động cắt mạch
  8. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt Ví dụ: Máy phát Pn = 130 kVA, điện áp ra 380V, cosφ = 0,8; In = 150A Điện kháng quá độ phần trăm của máy phát: x’d = 20% Tổng công suất các động cơ ΣP = 45 kW, khởi động trực tiếp Ki = 5.65 Dòng Isc = (150/20).100 = 750 A Dòng định mức của các động cơ khi khởi động đồng thời: Inđc = 45000/( 3 . 380 . 0,8) = 85 A Dòng khởi động: Id = Ki.Inđc = 480 A Sụt áp trên thanh cái khi tất cả các động cơ khởi động đồng thời là: U  I d  I n  480  150   .100 = .100 = 55  %   Không thể khởi động U  I sc  I n  750  150
  9. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Một số lưu ý khi tái khởi động động cơ:  Nếu động cơ lớn nhất có P > Pn/3 thì cần lắp bộ khởi động mềm cho động cơ này.  Nếu ΣPđộng cơ > Pn/3, thì các động cơ cần được khởi động tuần tự nhờ dùng PLC (Programmable Logic Controller).  Nếu ΣPđộng cơ < Pn/3  có thể tái khởi động trực tiếp các động cơ.
  10. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Tải của MF là tải phi tuyến: • Mạch từ bão hòa • Đèn phóng điện, đèn huỳnh quang • Bộ biến đổi điện từ • Thiết bị tin học: PC, máy tính …  Tải phi tuyến phát sinh sóng hài dòng, các sóng hài này có thể gây ra mức độ méo dạng điện áp do MF thường có công suất NM thấp.
  11. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Kết hợp giữa MF và UPS:  Là giải pháp tốt nhất đảm bảo chất lượng cấp nguồn cho tải nhạy cảm.  Bộ UPS cũng là 1 loại tải phi tuyến.  Công suất UPS cần đủ cung cấp cho tải đầu ra có tính đến khả năng chịu quá tải (VD: 1,5In trong 1’ và 1,25In trong 10’)  Công suất cần thiết nạp cho ắc quy của UPS tỷ lệ với Pn của UPS: Sr = 1,17Pn. Tổ hợp MF- UPS
  12. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Dòng tính toán cho tuyến cấp nguồn 1 và 2 Công suất định Dòng tính toán Dòng tính toán mức UPS: Pn tuyến 1 (A) (qua chỉnh lưu) tuyến 2 (A) (By-pass) (kVA) (U = 400 V) (U = 400 V) 40 86 60,5 60 123 91 80 158 121 100 198 151 120 240 182 160 317 243 200 395 304 250 493 360 300 590 456 400 793 608 500 990 760 600 1180 912 800 1648 1215
  13. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Do UPS là tải phi tuyến  Vậy khi khởi động UPS với nguồn cấp là MF, thì cần tăng dần dòng nạp, tránh dòng nạp ban đầu quá lớn Tăng dần dòng nạp khi khởi động UPS
  14. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Máy phát điện làm việc song song: • Điện áp ra phải có cùng trị hiệu dụng • Điện áp ra các MF phải có cùng tần số • Thứ tự pha của các MF phải giống nhau • Điện áp ra của các MF phải trùng pha nhau  Do các MF cung cấp cho cùng 1 tải  cần được đồng bộ chính xác (điện áp, tần số), và tải cần được cân bằng thích hợp.  Điều chỉnh Ura của MF bằng cách thay đổi Ikích từ, tần số f được điều chỉnh bằng cách thay đổi tốc độ quay của động cơ sơ cấp.
  15. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Sự cố hư hỏng cách điện MF:  Cần phát hiện và loại trừ nhanh chóng sự cố NM pha - trung tính.  Bảo vệ chạm đất (Ground Fault Protection – GFP) hoạt động theo nguyên lý phát hiện dòng rò : • Cắt MF sự cố khỏi lưới để duy trì tính liên tục Sự cố hư hỏng cách điện MF cấp điện. • Dừng MF sự cố, giảm thiểu hư hỏng.
  16. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 2. Bộ cấp nguồn liên tục UPS  UPS - Uninterruptible Power Supply đáp ứng yêu cầu về tính liên tục và chất lượng nguồn cấp: • Điện áp ra thỏa mãn yêu cầu chất lượng bằng cách dùng bộ nghịch lưu (inverter). • Là nguồn dự phòng độc lập. • Thời gian chuyển mạch để thay thế nguồn lưới gần như không có  Không bị gián đoạn cung cấp điện   Phù hợp với các tải nhạy cảm do đảm bảo tính liên tục và chất lượng nguồn cấp.
  17. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Cấu tạo: Gồm các thành phần:  Bộ chỉnh lưu / nạp: Biến đổi AC  DC nạp cho ắc quy.  Bộ nghịch lưu: Chuyển điện áp DC  AC cấp cho tải.  Bộ ắc quy: Tích trữ điện năng, đảm bảo thời gian cần thiết chạy nguồn dự phòng (từ 8’ đến 1h hoặc lâu hơn).  Khóa chuyển mạch bằng bán dẫn: Chuyển từ nguồn lưới sang nguồn dự phòng và ngược lại.
  18. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Phân loại: Theo IEC 62460 a, UPS ngoại tuyến (passive standby hay off-line) Normal mode: Tải được nối lưới qua bộ lọc để hạn chế nhiễu và ổn định điện áp. Công suất cấp cho tải không qua bộ nghịch lưu (off-line). Battery backup mode: Khi nguồn lưới mất, bộ nghịch lưu và ắc quy được đóng để cấp điện cho tải (thời gian chuyển nguồn rất ngắn (
  19. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt b, UPS off-line công nghệ Line-interactive (tương tác với lưới) Normal mode: Đấu song song ngõ vào AC với bộ nghịch lưu. Ắc quy được nạp qua bộ nghịch lưu. Battery backup mode: Khi nguồn lưới mất, ắc quy và bộ nghịch lưu sẽ cấp điện cho tải. Chuyển mạch bán dẫn cắt lưới khỏi tải, ngăn không cho công suất từ UPS chảy ngược về lưới. Khi nguồn lưới hồi phục, tải được chuyển về lưới (normal mode) Bypass mode: Nếu UPS có sự cố, tải b, UPS off-line công nghệ Line-interactive chuyển sang nguồn Bypass AC (nguồn dự (tương tác với lưới) phòng) thông qua đường Bypass Ứng dụng: Dùng cho tải công suất nhỏ
  20. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt c, UPS on-line (double conversion) Normal mode: Thực hiện biến đổi kép AC- DC-AC, từ lưới qua bộ CL, bộ NL cấp điện cho tải (on-line) Battery backup mode: Khi mất nguồn lưới, ắcquy và bộ NL cấp điện cho tải. UPS làm việc cho đến khi hết thời gian lưu điện của ắc quy hoặc khi nguồn lưới hồi phục. Bypass mode: Tải được cấp điện bằng nguồn Bypass (nguồn dự phòng). Chế độ này được vận hành khi: -UPS hư hỏng -Dòng tải tăng vọt (khi khởi động hoặc sự cố). -Tải đạt công suất đỉnh.  nhiễu ở nguồn Bypass sẽ ảnh hưởng c, UPS on-line (double conversion) trực tiếp đến tải. Nhánh Manual maintenance bypass thường đóng cắt bằng tay, được sử dụng khi bảo dưỡng.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2