Tính toán và lựa chọn khí cụ điện cho tủ ATS :Khóa luận tốt nghiệp Đại học khoa Công nghệ Điện /Huỳnh Văn Luân ...[ và những người khác]

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS. Lưu Tuấn Kiệt

1

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

(1):Nguyễn Hữu Đăng, MSSV: 16013961

(2):Huỳnh Văn Luân , MSSV: 16038761

(3):Bùi Thế Duy , MSSV: 16050191

(4):Nguyễn Trọng Huy Huấn, MSSV: 16022131

2. Tên đề tài

TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN CHO TỦ ATS

3. Kết quả dự kiến

Hoàn thành tủ ATS.

Giảng viên hướng dẫn Tp. HCM, ngày tháng năm 2020

Sinh viên

Trưởng bộ môn

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS. Lưu Tuấn Kiệt

2

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS. Lưu Tuấn Kiệt

3

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP .......................................1

Danh sách các hình vẽ ...................................................................................................5

Chương mở đầu .............................................................................................................7

1. Đặt vấn đề :..................................................................................................................... 7

2. Tính cần thiết của đề tài :............................................................................................ 7

3. Mục tiêu, nhiệm vụ và giới hạn của đề tài : ............................................................ 8

Chương 1 : Tổng quan về tủ ATS ................................................................................9

1. Khái niệm về tủ ATS :................................................................................................... 9

2. Phân loại tủ ATS :....................................................................................................... 12

3. Nguyên lí hoạt động của tủ ATS : ........................................................................... 21

Chương 2 : Nguồn máy phát điện Diezen dự phòng ................................................23

1. Tổng quan về máy phát Diezen : ............................................................................. 23

2. Những yêu cầu khi thực hiện tự động hóa nguồn Diezen :................................ 25

Chương 3: Ứng dụng của vi điều khiển với bộ chuyển đổi nguồn ATS.................27

1. Tổng quan về PLC:..................................................................................................... 27

1.1 Khái niệm PLC: ..............................................................................................27

1.2 Cấu trúc cơ bản của PLC:..............................................................................27

1.3 Nguyên lý hoạt động PLC:.............................................................................27

1.4 Ưu điểm:...........................................................................................................29

1.5 Nhược điểm: ....................................................................................................29

1.6 Ứng dụng PLC: ...............................................................................................29

2. Tổng quan về LOGO: ................................................................................................ 30

2.1 Giới thiệu chung về LOGO:...........................................................................30

2.2 Cách nhận dạng LOGO:................................................................................32

2.3 Tổng quan về các version của họ LOGO: ....................................................33

2.4 Khả năng mở rộng của LOGO:....................................................................34

2.5 Cách đấu dây cho LOGO: ............................................................................34

2.6 Các hàm trong LOGO: .................................................................................35

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS. Lưu Tuấn Kiệt

4

2.7 Lập trình bằng phần mềm LOGO! SOFT .................................................36

3. Bộ lập trình PLC LOGO 12/24RC Siemens:........................................................ 40

Chương 4: Tính toán lựa chọn và lắp đặt tủ ATS....................................................45

1. Khái quát về các khối trong mạch điều khiển, sơ đồ kết nối mạch điều khiển

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………45

2. Sơ lược về mạch động lực: ........................................................................................ 49

Chương 5: Lắp đặt tủ..................................................................................................54

1. Danh sách vật tư (mô phỏng):.................................................................................. 54

2. Bố trí khí cụ điện của tủ ATS: ................................................................................. 55

3. Hình ảnh hoàn thiện tủ ATS:................................................................................... 57

Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển của Đề Tài ..........................................60

6.1 Kết luận :...................................................................................................................... 60

6.2 Hướng phát triển đề tài:........................................................................................... 60

Lời cảm ơn ....................................................................................................................62

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS. Lưu Tuấn Kiệt

5

Danh sách các hình vẽ

Chương 1: Tổng quan về tủ ATS

Hình 1. 1 Sơ dồ hoạt động của ATS lưới-lưới ..............................................................15

Hình 1. 2 Sơ đồ đóng cắt của ATS lưới-lưới.................................................................17

Hình 1. 3 Sơ đồ mạch điện tự động đóng cắt 5MC.......................................................18

Hình 1. 4 Sơ đồ mạch điện tự động đóng cắt 5MC.......................................................18

Hình 1. 5 Sơ đồ nguyên lí của bộ tự động hóa nguồn dự phòng diezen .......................20

Hình 1. 6 Quá trình làm việc của thiết bị tự động đóng nguồn dự phòng diezen .........20

Chương 3: Ứng dụng của vi điều khiển với bộ chuyển đổi nguồn ATS

Hình 3. 1 Nguyên lý hoạt động PLC.............................................................................28

Hình 3. 2 So sánh Logo và các thiết bị khác .................................................................30

Hình 3. 3 Sơ đồ cấu trúc phần cứng của LOGO............................................................31

Hình 3. 4 Các khối chức năng của LOGO.....................................................................31

Hình 3. 5 Các version của họ LOGO ............................................................................33

Hình 3. 6 So sánh một số loại Logo ..............................................................................33

Hình 3. 7 Các khối chức năng LOGO 12/24RCE .........................................................41

Hình 3. 8 Sơ đồ mạch điều khiển của hệ thống ATS ....................................................42

Hình 3. 9 Lưu đồ thuật toán của hệ thống ATS.............................................................43

Hình 3. 10 Chương trình trên phần mềm LOGO V8.2..................................................44

Chương 4: Tính toán lựa chọn và lắp đặt tủ ATS

Hình 4. 1 Mạch điều khiển chế độ điều khiển bằng tay ................................................47

Hình 4. 2 Mạch điều khiển chế độ tự động ...................................................................48

Hình 4. 3 Sơ đồ đấu nối mạch động lực ........................................................................50

Chương 5: Lắp đặt tủ

Hình 5. 1 Bố trí khí cụ điện ...........................................................................................55

Hình 5. 2 Bố trí cửa tủ ...................................................................................................56

Hình 5. 3 Mặt trước tủ ...................................................................................................57

Hình 5. 4 Mặt trong tủ ...................................................................................................58

Hình 5. 5 Cánh tủ...........................................................................................................59

Khóa luận tốt nghiệp GVHD:ThS. Lưu Tuấn Kiệt

6

Lời mở đầu

Như chúng ta đã biết, điện năng được truyền tải từ các nhà máy phát điện đến

các phụ tải thì cần phải qua các trạm biến áp. Việc truyền tải điện từ lưới đến các hộ

dùng điện có thể xảy ra sự cố trên đường dây cung cấp như : Mất pha do đứt dây hoặc

bị ngược pha, hoặc điện áp và dòng điện khác trị số danh định do bị quá tải hoặc bị

ngắn mạch. Các sự cố này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như hỏng đường dây cung

cấp do thời tiết mưa bão, đổ cây vào đường dây, cũng có thể xảy ra sự cố ở các trạm

biến áp. Hiện tượng mất điện do các sự cố đó không thể xảy ra đối với các phụ tải đặc

biệt , yêu cầu cấp điện 24/24 giờ như : Bệnh viện, văn phòng chính phủ, hội trường

quốc hội, ngân hàng nhà nước, đại sứ quán, khách sạn cao cấp,… Do vậy, cần phải có

nguồn dự phòng để khi xảy ra sự cố nguồn đang được sử dụng thì ta đưa nguồn dự

phòng vào phụ tải và cắt nguồn dự phòng ra khỏi lưới . Nhưng để giảm thời gian mất

điện của phụ tải tránh những hậu quả đáng tiếc xảy ra, nguồn điện dự phòng nhất

thiết phải đi kèm với thiết bị tự động chuyển đổi nguồn A.T.S ( Automatic Transfer

Switch).