Hệ thống UPS trong nhà máy nhiệt điện

Tổng quan về UPS:

Hệ thống cấp nguồn liên tục (UPS-Uninterruptible Power System) là hệ thống có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho các phụ tải ngay cả khi lưới điện gặp sự cố như mất điện hay điện áp nguồn xuống quá thấp hay tăng quá cao…thông thường có hai lọai.

    Loại không có thời gian chuyển mạch và loại có thời gian chuyển mạch.

    Loại có thời gian chuyển mạch thì thiết bị dùngh để chuyển là relay.

    Loại không có thời gian chuyển mạch thì thiết bị dùng để chuyển mạch là linh kiện bán dẫn.

Lắp đặt và chạy thử hệ thống UPS

Nguyên lý chung:

Sơ đồ nguyên lý cơ bản

Điện lưới đưa vào chỉnh lưu thành dòng 1 chiều, sau đó chia thành 2 đường. Một đường dùng để sạc cho Battery và đường còn lại nghịch lưu thành dòng xoay chiều có tần số và điện áp phù hợp với thiết bị. Khi lưới điện bị sự cố như mất điện áp, điện áp tăng cao, điện áp giảm thấp thì UPS tự động chuyển sang chế độ Backup (lưu điện) để cấp nguồn liên tục an toàn cho phụ tải.

Công nghệ UPS của điện Phú Mỹ 4 là:”Double-Conversion Online” hoạt động theo nguyên tắc chuyển đổi kép từ AC-DC sau đó chuyển ngược từ DC-AC do đó nguồn cấp cho phụ tải hoàn toàn do UPS tạo ra đảm bảo ổn định vế điện áp, tần số …điều này làm cho thiết bị được cung cấp bởi UPS hoàn toàn cách ly với sự thay đổi của lưới điện, vì nguồn do UPS Onlie tạo ra là nguồn điện sạch (lọc hầu hết các sự cố trên lưới điện chống nhiễu hoàn toàn, điện áp ra hoàn toàn là hình SIN..)

UPS Trailer

Mô tả hệ thống UPS của Phú Mỹ 4:

1. Hệ thống UPS cho tổ máy GT41 gồm 2 bộ cấp điện áp AC 230V cho 2 thanh cái là 41BRA và 41BRB

2. Hệ thống UPS cho tổ máy GT42 gồm 2 bộ cấp điện áp AC 230V cho 2 thanh cái là 42BRA và 42BRB

2. Hệ thống UPS cho ST43 gồm 2 bộ cấp điện áp AC 230V cho 2 thanh cái là 49BRA và 49BRB

Nhiệm vụ của hệ thống DC và UPS của PM4:

Hệ thống DC và UPS cung cấp nguồn điện cho các thiết bị bảo vệ, đo lường và điều khiển, giám sát của nhà máy, hệ thống này được thiết kế online liên tục.

Hệ thống DC của tổ máy tuabin khí GT41 và GT42:

bao gồm nguồn điện từ thanh cái 41/42BJA qua bộ rectifier và dàn ăc quy dự phòng các thiết bị chính như sau:

1. 2 bộ nạp ăc quy 41/42BTL10 và 41/42MTM10

2. giàn bình ăcquy 41/42BTA10 và 41/42 BTB10

3. Các thanh cái phân phối điện 41/42BUA và 41/42BUB

4. Thanh cái phân phối điện chung 41/42BUC

Trong trường hợp mất điện từ thanh cái BJA thì giàn ăcquy có thể cung cấp điện liên tục trong 8h ( Mỗi giàn accquy gồm 108 bình accquy dạng nước mắc nối tiếp, mỗi bình có điện áp khoảng 2V ) và có thể khởi động lại tổ máy trong 2h đầu,nếu 1 dàn ăcquy bị lỗi thì đảm bảo shutdown tổ máy trong 6h nhưng không được phép khởi động lại tổ máy nếu chưa nạp điện lại cho ăcquy

Hệ thống DC của tổ máy tuabin hơi ST43 gồm:

1. 2 bộ nạp ăc quy 49BTL10 và 49MTM10

2. giàn bình ăcquy 49BTA10 và 49 BTB10

3. Các thanh cái phân phối điện 49BUA và 49BUB

4. Thanh cái phân phối điện chung 49BUC

Trong trường hợp mất điện thì hai giàn bình ăcquy sẽ đảm bảo vận hành liên tục trong 3h

Hệ thống UPS cho tổ máy GT và ST43 bao gồm các thiết bị:

1. 2 bộ nghịch lưu(Inverter) BRU10 và BRU20

2. 2 thanh cái phân phối điện áp 230VAC BRA và BRB

3. 2 công tắc chuyển đổi tĩnh EA và EN

4. 2 công tắc vận hành bypass bằng tay

nguồn điện AC 400V qua MBT còn 230VAC để vận hành bypass

Nguyên Lý Họat động của hệ thống:

Nguyên lý làm việc của hệ thống UPS PM4 như sau:
Nguồn điện áp DC supply lấy từ thanh cái BJA qua bộ rectifier thành điện áp DC và từ nguồn acquy dự phòng cấp đến đầu vào của bộ inverter qua CB Q020.trước khi vào inverter nguồn điện này được lọc nhiễu bởi tụ DC CB02.Sau khi qua bộ inverter A032. điện áp thành điện áp AC qua tiếp cuộn dây L002 để nắn dòng,qua MBT T002 và tụ lọc AC CB03 để được áp ra là 230VAC/50Hz ổn định,sạch cấp nguồn điện này cấp nguồn cho phụ tải qua bộ chuyển mạch tĩnh (static inverter switch EA)

Nguồn Bypass main lấy từ thanh cái BJA qua MBT T090 qua CB Q028 qua bộ chuyển mạch (static bypass switch) cấp nguồn cho phụ tải.

Công tắc chuyển đổi tĩnh (stactic transfer switch) có nhiệm vụ chuyển đổi tự động từ nguồn UPS sang nguồn bypass trong trường hợp bị sự cố như bộ inverter bị lỗi hoặc do áp DC vào bộ inverter quá thấp hoặc do quá tải bộ inverter thì sẽ cho phép chuyển đổi theo hương thuận và ngược trong thời gian 4ms.khi điện áp từ inverter được phục hồi thì sẽ cho phép chuyển tự động từ bypass sang inverter mà không bị ngắt điện.việc chuyển đổi này sẽ bị khóa nếu phía bypass không có điện áp hoặc điện áp không ổn định.

Công tắc chuyển đổi bằng tay có 3 vị trí:

1. AUTO: Vận hành bình thường Inverter cấp nguồn và EA/EN kiểm soát

2. TEST:Bypass cấp nguồn, EA/EN ở test

3. BYPASS: Bypass cấp nguồn, EA/EN OFF và inverter ở vị trí cách ly

Các thao tác trên hệ thống UPS:

1. Các chế độ vận hành của hệ thống UPS:

Thao tác trên hệ thống UPS gồm:

1. Khởi động thống inverter

2. Chuyển đổi từ “Normal Operation” sang “Bypass Operation”

3. Chuyển đổi từ “Bypass Operation” sang “Normal Operation”

4. Chuyển đổi sang “Manual Bypass”

5. Chuyển đổi từ “Manual Bypass sang “Normal Operation”

6. Dừng hệ thống inverter

1.Khởi động hệ thống inverter:

2. Sơ đồ vận hành ở chế độ normal Operation:

Các thiết bị Tình trạng

Nguồn cấp DC Sẵn sàng,nằm trong giới hạn cho phép

Nguồn cấp từ bypass main Sẵn sàng,nằm trong giới hạn cho phép

Q050 AUTO

Q020 Inserted

Inverter ON

EN OFF

EA ON

Điện áp ra Nằm trong giới hạn cho phép.

– Trong khi VH ở chế độ “normal operation” nếu nguồn cấp đến inverter bị lổi hoặc quá tải (>150% 1phút) hoặc (125% 10phút) thì hệ thống sẽ tự động chuyển sang nhánh Bypass main.

– Nếu nhánh bypass main không sẳn sàng thì hệ thống sẽ shutdown tự động .

– Nếu như nhánh main có điện áp lại thì inveter sẽ tự động khởi động sau 60s,nếu như chương trình đang chọn là ‘AUTOSTART” và tín hiệu đến inverter ok .

3.Sơ đồ vận hành bypass operation (chuyển AUTO hoặc chuyển MAN)

Các thiết bị Tình trạng

Nguồn cấp DC Không sẵn sàng,nằm ngoài giới hạn cho phép,quá tải

Nguồn cấp từ bypass main Sẵn sàng,nằm trong giới hạn cho phép

Q050 AUTO

Q020 Inserted

Inverter ON/OFF(phụ thộc vào nguyên nhân chuyển)

EN ON

EA OFF

Điện áp ra Nằm trong giới hạn cho phép.

– Chuyển đổi 2 chế độ này bằng cách nhấn nút và sau đó nhấn trỏ lên hoặc xuống tìm dòng hiển thị sau đó nhấn đèn led 9 màu xanh sáng”BYPASS MAIN OK” và led màu vàng số 06 “SYNCHRONOUS” sáng và hiển thị:

Trong khi vận hành “Bypass Operation” nếu bị lỗi thì hệ thống sẽ tự động chuyển sang “Normal operation nếu hệ thống tự động.

4.Sơ Đồ vận hành chuyển đổi sang Manual Bypass:

Các thiết bị Tình trạng

Nguồn cấp DC Không sẵn sàng,nằm ngoài giới hạn cho phép,quá tải

Nguồn cấp từ bypass main Sẵn sàng,nằm trong giới hạn cho phép

Q050 TEST

Q020 Inserted

Inverter ON

EN ON/OFF

EA OFF/ON

Điện áp ra Cấp trực tiếp từ nhánh bypass main.

– Lưu ý:Không được phép chuyển sang “Manual bypass” khi hệ thống đang vận hành “Normal operation”

1.chuyển UPS sang VH chế độ “Bypass operation”

2.Trước khi chuyển Q050 vị trí:”BYPASS” chắc chắn EN được ON (Led 10”LOAD VIA EN” phải sáng)khi Q050 ở vị trí “BYPASS” thì Led 11”Manual bypass” sáng

2a.Trước khi chuyển Q050 vị trí:”TEST” chắc chắn EN được ON (Led 10”LOAD VIA EN” phải sáng) khi Q050 ở vị trí “TEST” thì Led 11”Manual bypass” sáng

2b.Off inverter bằng cách nhấn đồng thời nút S1 và S2 trên panel, hệ thống sẽ hiển thị: **Stand by**

2c.Chuyển Q050 sang vị trí “BYPASS” led 11 sáng

Chú ý:bước 2 thực hiện Q050 ở vị trí 2.

Bước 2a,2b,2c thực hiện Q050 vị trí 3

5.Sơ đồ vận hành khi cách ly khi sửa chữa và bảo trì:

Các thiết bị Tình trạng

Nguồn cấp DC Không sẵn sàng

Nguồn cấp từ bypass main Sẵn sàng,nằm trong giới hạn cho phép

Q050 BYPASS

Q020 Inserted

Inverter OFF

EN OFF

EA OFF

Điện áp ra Cấp trực tiếp từ nhánh bypass main.

Dừng bộ inverter:

1. OFF nguồn cấp bypass main

2. Nhấn cùng lúc S1”System on” và S2”OFF” để off hệ thống cho đến khi hiển thị:

3. Off nguồn cấp DC (Rectifier và battery)

Đưa Q020 ra ngoài và xả tụ Dc CB02 nhấn giữ công tắc S001 tại vị trí 1 cho đến khi đèn led cảnh báo tắt.

Bộ inverter được off, tất cả led hiển thị tắt

7.Những báo động trên hệ thống:

Hệ thống có thể lưu tối đa được 250 sự kiện. để truy xuất vào “alarm log” nhấn nút và cùng lúc sau đó di chuyển con trỏ lên hoặc xuống để xem các event. để kiểm tra giờ của event ta nhấn nút để xem năm,tháng,ngày/giờ,phút,giây

Để xoá các event ta nấhn cùng lúc 2 phím và nhập vào password là 920701 lúc này màn hình sẽ hiển thị

và event đã được xóa.

Các trạng thái Alarm:

Được biểu thị bằng đèn led common alarm ta có trạng thái sau đây:

Đèn chớp nhanh:khi có giá trị alarm đầu tiên

Đèn chớp chậm:những giá trị alarm đến sau đó

Đèn sáng và không chớp:có giá trị alarm sẵn sàng reset

Để reset alarm ta nhấn nút để tắt còi báo động và nhấn nút để reset alarm

Khi ta nhấn reset nếu như vẫn còn lỗi thì đèn hiển thị sẽ sáng o chớp,nếu hết lỗi thì đèn hiển thị sẽ tắt

Mô tả các lỗi trên hệ thống và cách xử lý:

Khi xảy ra báo lỗi trên hệ thống nào thì đèn báo trên hệ thống đó sẽ sáng lên và có màu đỏ.khi vận hành bình thường, tất cả các đèn này tắt.

Đèn chỉ thị Nguyên nhân có thể Cách kiểm tra

DC out off tolerance

(5s) – kiểm tra đầu ra bộ Rectifier.

– Ăcquy không được nạp .

– điện áp Dc vượt mức cảnh báo cao

– điện áp DC giảm xuống dưới giá trị thấp.

– Đo áp đầu ra bộ Rec.

– Đo áp ra của ăcquy.

DC low warning(5s) – kiểm tra bộ Rectifier.

– kiểm tra acquy (xem áp ra acquy có đủ hay không)

Kiểm tra điện áp DC trên hệ thống.

Inverter fault (5s) – quá tải inverter

– Áp vào/ra inverter thấp

– nhiệt độ bộ inverter vượt quá trị số cho phép VH Kiểm tra bộ INV

Đo áp đầu ra tại F028.

Over load inv/bypass(30s) Dòng cao hơn giá trị vận hành trên hệ thống Kiểm tra dòng đang vận hành so sánh với dòng khi vận hành bình thường.

Inv.fuse blown(5s) – Do F021 đứt

– Q020 chưa đưa vào Kiểm tra CB Q020.

Kiểm tra tình trạng cầu chì

Asynchorous(30s) – Tần số của nhánh bypass vượt quá trị số cho phép.

– mất đồng bộ giữa INV và bypass main. Kiểm tra áp giữa hệ thống đang vận hành và nhánh bypass main.

Bypass main fault(30s) – Mất nguồn cấp

– điện áp và tần số của nhánh bypass main vượt quá trị số cho phép vận hành Đo điện áp và tần số tại đầu vào của bộ EN

Manual bypass on (5s) Q050 ở vị trí test Kiểm tra vị trí của công tắc Q050

EN inhibited(30s) – Điện áp, tần số của nhánh bypass main vượt quá trị số cho phép vận hành

– Do nhiệt độ bộ EN cao Kiểm tra điện áp của nhánh bypass main

EA inhibited(30s) – Điện áp,tần số sau bộ INV vượt quá trị số cho phép vận hành

– Do nhiệt độ bộ EA cao Kiểm tra điện áp vào bộ EA

Over temperature (5s) – do hệ thống thông gió không tốt

-có thể hư hỏng thiết bị làm mát Kiểm tra mhiệt độ thực tế hệ thống tại chỗ.

Fan failure(30s) Có thể hư hỏng các quạt sau đây:

– quạt làm mát tủ

– quạt giải nhiệt cho các bộ nguồn

– quạt giải nhiệt cho MBT

Kiểm tra lưu lượng khí.

Kiểm tra xem có quạt nào dừng vận hành hay không?

Power supply fault(5s)

– Do mất nguồn cấp trên hệ thống

– Do bị đứt cầu chì hoặc CB nguồn chưa ON Kiểm tra các nguồn cấp cho hệ thống theo sơ đồ

Sưu tầm, Ảnh Vinamain.com

Hãy cảm ơn tác giả nếu bài viết này hữu ích cho bạn

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s