Các yêu cầu kỹ thuật thiết bị điều khiển ATS chất lượng cao:
Máy phát điện, máy phát điện dân dụng, máy phát điện công nghiệp
1. Tự động cắt mạch động lực của nguồn điện lưới và khởi động máy phát điện khi nguồn điện lưới bị lỗi (có thể là mất điện 1pha; 2 pha; 3 pha, đảo pha, lệnh pha quá cho phép);
2. Tự động đóng mạch động lực của nguồn điện máy phát cấp điện cho tải khi máy phát chạy ổn định;
3. Tự động dừng máy phát, cắt mạch động lực của nguồn điện máy phát và đóng mạch động lực của nguồn điện lưới để cấp điện cho tải khi nguồn điện lưới có trở lại và đảm bảo chất lượng;
4. Tự động dừng máy phát điện khi máy phát điện có sự cố, mà hai trường hợp tiêu biểu là áp suất dầu bôi trơn thấp hơn và nhiệt độ nước làm mát cao hơn cho phép;
5. Phải xuất được các xung điều khiển quá trình khởi động có độ rộng xung phù hợp, cách nhau một khoảng thời gian đủ để ắc quy tự phục hồi dung lượng. Thời gian khởi động không được quá dài, nếu khởi động lần thứ nhất không được thì sau một khoảng thời gian thì xuất xung khởi động tiếp theo và tối đa nên chỉ là 3 xung khởi động;
6. Đảm bảo có hai chế độ làm việc là “AUTO” và “MAN”. Có thể là công tắc xoay hoặc phím ấn để chọn chế độ làm việc;
7. TEST được quá trình khởi động máy phát điện khi điện lưới vẫn đang cung cấp điện cho tải qua Tủ ATS;
8. Bộ nạp ắc quy phải đảm bảo duy trì trạng thái ắc quy đã được nạp đầy bằng tự động duy trì dòng nạp nhỏ và đáp ứng các chỉ tiêu khác cho đặc thù máy phát điện.
Đây là 8 yêu cầu kỹ thuật cơ bản cần phải có. 8 yêu cầu này phải được thực hiện nhanh, tin cậy (đặc biệt cho yêu cầu 7), đặc biệt khi máy phát là nguồn điện dự phòng chất lượng cao có tải là nhiều động cơ điện đòi hỏi khi mất điện lưới thì phải cấp điện máy phát trong khoảng thời gian mà tốc độ động cơ vẫn còn đạt trên 30% tốc độ định mức. Điều này rất hữu ích cho cả hệ thống tải và máy phát. Để giải quyết tốt 8 yêu cầu trên với tính tác động nhanh, thì không gì hơn là ứng dụng công nghệ kỹ thuật số.
Ngoài ra còn cần phải có các yếu cầu về giám sát, đó là:
9. Cảnh báo áp lực dầu bôi trơn thấp hơn và nhiệt độ nước làm mát cao hơn cho phép của động cơ dẫn động máy phát điện;
10. Báo lỗi khởi động sau 3 lần khởi động không được;
11. Hiển thị bằng đèn hay số (thập phân) điện áp lưới và điện áp máy phát (có thể là 1 pha hay cả 3 pha, thường với điện máy phát là 1 pha và điện lưới là 3 pha).
Về mặt định lượng, một số yêu cầu kỹ thuật chất lượng cao trên được lượng hóa như sau:
Cho khí cụ điện chuyển mạch động lực:
Khoảng thời gian chuyển nguồn (từ điện lưới sang điện máy phát và ngược lại): 180ms-250ms;
Khoảng thời gian cắt mạch động lực điện lưới, kể từ thời điểm điện lưới bị lỗi: 50ms-100ms;
Khoảng thời gian cắt mạch động lực điện máy phát, kể từ thời điểm điện lưới có trở lại: 50ms-100ms;
Khoảng thời gian phục hồi điện: 60ms-110ms;
Khoảng thời gian trên phụ thuộc vào khí cụ điện chuyển mạch động lực là contactor thông thường hay bán dẫn. Với việc sử dụng chuyển mạch nguồn bán dẫn thì khoảng thời gian nói trên được rút ngắn và Tủ ATS hoạt động êm ái hơn so với dùng contactor thông thường.
Cho thiết bị điều khiển:
Tốc độ điều khiển: 8 bit Microcontroller;
Số lần chuyển đổi (đóng/cắt): đạt trên 10.000 lần;
Tốc độ báo lỗi: 2s-3s;
Số xung khởi động máy phát điện: 3;
Thời gian chờ giữa hai lần khởi động (nếu lần khởi động kề trước không được): 10s-13s;
Độ rộng xung khởi động: 5-8s;
Như vậy:
Thời gian chạy máy phát không tải: 120s-150s;
Thời gian chuyển nguồn điện lưới: 1s-3s;
Thời gian chuyển nguồn điện máy phát (cho 1 lần khởi động được): 4-6s;
Cho thiết bị nạp ắc quy:
Điện áp nạp 12VDC hay 24VDC với dòng nạp liên tục điều chỉnh được và tự động duy trì phù hợp với dung lượng cụ thể của ắc quy. Để đáp ứng điều kiện này, phải ứng dụng công nghệ điện tử-nạp chuyển mạch;
Có hai chế độ nạp tự động và cưỡng bức;
Bảo vệ quá trình khởi động;
Trang bị chấu đầu ra, với chức năng nạp bình chết;
Bảo vệ chống đảo cực;
Tự động giới hạn dòng nạp khi khởi động động cơ;
Chất lượng điện áp nạp: gợn sóng thấp;
Nạp được cân bằng và nổi;
Tự động ngắt điện khi điện áp ắc quy thấp hay không có điện áp đối ứng đủ lớn ở nguồn ra DC.
Với các yêu cầu kỹ thuật cụ thể nêu trên, các bạn kỹ sư trẻ ngành điện-tự động hóa hoàn toàn có thể:
Xây dựng cấu hình, lựa chọn linh kiện,… để tự lắp một thiết bị điều khiển tủ ATS;
Ứng dụng công nghệ (sử dụng LÔ GÔ, PLC,…) kỹ thuật số, lập trình, cài đặt để LÔ GÔ hay PLC xuất các tín hiệu điều khiển mình mong muốn đến các khí cụ điện lực thuộc chuyển mạch nguồn động lực và hệ thống điều khiển khởi động/dừng máy phát điện.
Nguồn: Internet
