MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q .1 Tủ trung thế (RMU).3 Hệ thống 20 tủ điện hạ áp. 3 CHƢƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ MÁY BIẾN ÁP .2 Công dụng của MBA .3 Cấu tạo của máy biến áp .2 Dây quấn máy biến áp .4 Nguyên lý làm việc của máy biến áp .5 Xét MBA ba pha một lõi thép .6 Trạm biến áp tòa nhà Q. 31 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG CHUYỂN ĐỔI NGUỒN ATS TRONG CUNG CẤP ĐIỆN .2 Cấu tạo của tủ ATS .1 Bộ điều khiển PLC .2 Thiết bị đóng cắt tự động - Apptomat .3 Máy cắt không khí .3 Nguyên lí làm việc của tủ ATS.1 Chế độ làm việc bằng tay của ATS ở tủ điện 15.2 Chế độ làm việc tự động của ATS ở tủ điện 15. 44 CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ .1 Tính chọn MBA .1 Chọn số lƣợng và chủng loại .2 Chọn công suất MBA .3 Chọn ví trí đặt MBA .4 Tính chọn cụ thể nhà Q Bệnh viện Bạch Mai.2 Tính chọn aptomat .2 Tính dòng điện định mức.
49 CHƢƠNG 5: TỔNG KẾT .1 Mục tiêu đạt đƣợc .2 Mục tiêu đề ra trong tƣơng lai. 51 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO. 52 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Tên hình Trang 1 Hình 1. Tủ trung thế 1 2 Hình 1.2 - Trạm biến áp Bệnh viện Bạch Mai 2 Hình 1.3 - Hệ thống tủ điện Bệnh viện Bạch 3 3 Mai 4 Hình 1.4 – tủ điện 3 4 5 Hình 1.5 – tủ điện 2 5 6 Hình 1.6 – tủ điện 1 6 7 hình 1.7 – tủ điện 4 7 8 Hình 1.8 – tủ điện 5 8 9 Hình 1.9 – tủ điện 6 9 10 Hình 1.10 – tủ điện 7 10 11 Hình 1.11 – tủ điện 8 11 12 Hình 1.12 – tủ điện 9 12 13 Hình 1.13 – tủ điện 10 13 14 Hình 1.14 – tủ điện 11 14 15 Hình 1.15 – tủ điện 12 15 16 Hình 1.16 – tủ điện 13 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 17 Hình 1.17 – tủ điện 14 17 18 Hình 1.18 – tủ điện 15 18 19 Hình 1.19 – tủ điện 16 19 20 Hình 1.20 – tủ điện 17 20 21 Hình 1.21 – tủ điện 18 21 22 Hính 1.22 – tủ điện 19 22 23 Hình 1.23 – tủ điện 20 23 24 Hình 1.24 – sơ đồ khối các tủ điện trạm hạ áp tòa 24 nhà Q 21 tầng Hình 2.1 – đường dây truyền tải điện năng 25 25 của MBA 26 Hình 2.2 - Cấu tạo của máy biến áp 26 27 Hình 2.3 - Lõi thép của máy biến áp 26 28 Hình 2.4 – dây quấn của MBA 27 29 Hình 2.5 - Máy biến áp 3 pha MBT vỏ thép 28 Hình 2.6 - sơ đồ nguyên lí của máy biến áp một 30 28 pha hai dây quấn w1 và w2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2.7 – cấu tạo của MBA 3 pha có 31 30 cùng 1 lõi thép Hình 2.8 - Trạm biến áp bệnh viện Bạch 32 31 Mai 33 Hình 3.1 - Tủ ATS1 – tủ điện 15 33 34 Hình 3.2 - Cấu tạo của PLC 34 Hình 3.3 - Sơ đồ tự động chuyển đổi nguồn điện 35 35 dự phòng điêzen và lưới điện (ATS) Hình 3.4 - Bộ điều khiển PLC của hãng 36 37 Schneider 37 Hình 3.5 - Sơ đồ Aptomat dòng điện cực đại 39 38 Hình 3.6 - Sơ đồ Aptomat điện áp thấp 40 Hình 3.7 - Sơ đồ cấu tạo của máy cắt không khí 39 41 ACB Hình 3.8 - Nguyên lý hoạt động của máy cắt 40 43 không khí ACB 41 Hình 3.9 – tủ điện ATS – tủ điện 15 44 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT RMU: Ring Main Unit – tủ trung thế ACB: Air Circuit Breaker – máy cắt không khí MBA: Máy biến áp MF: máy phát PLC: Program logic controller – thiết bị điều khiển tự động ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Bệnh viện là một trong những nơi quan trọng cần cung cấp lƣợng điện năng lớn phục vụ cho quá trình khám và chữa bệnh.
Chính vì vậy, hệ thống điện của tòa nhà cũng có hai nguồn điện từ thành phố cấp vào với điện áp 22kV Ta khảo sát và nghiên cứu hệ thống điện của tòa nhà Q có 21 tầng với hai tầng hầm: hầm B1 và hầm B2 theo thứ tự sau đây 1.1 Tủ trung thế (RMU) Do tính chất đặc biệt ƣu tiên để Bệnh viện luôn có nguồn điện, nên có hai đƣờng trung thế có điện áp 22kV từ hai nguồn điện quốc gia đi vào RMU. Đó là đƣờng trung thế 471 và đƣờng trung thế 472. Khi đƣờng 472 mất điện RMU đóng điện sang đƣờng 472 Hình 1.1 - Tủ trung thế Tủ RMU kết cấu từ 3 tủ: tủ 1, tủ 2, tủ 3 Tủ 1: cấp điện cho máy biến áp 1(MBA1) Tủ 2: cấp điện cho máy biến áp 2(MBA2) Tủ 3: cấp điện cho máy biến áp 3(MBA3) 1.2 Trạm biến áp Từ RMU – đƣờng dẫn 22kV đi tới tủ 1 cấp vào đầu sơ cấp MBA1; MBA2; MBA3 nhƣ hình ảnh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Hình 1.2 - Trạm biến áp Bệnh viện Bạch Mai Ba MBA này có công suất và các thông số nhƣ nhau. Xem trên bảng sau đây: Nguồn 471 cấp cho MBA1 và MBA2, nguồn 472 cấp cho MBA3 Biển gắn ở MBA3 nhƣ sau: CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ TẠO MÁY BIẾN THẾ Km 12 Quốc lộ 1A-Vĩnh Quỳnh-Thanh Trì-Hà Nội Lô số Tiêu chuẩn Kiểu 1500 – 22 ⁓ 0,4 TCVN 1994 So 9001: 2008 IEC - 76 N⁰ 1,51.
1014 [MBA - N⁰ 15 / 1015 ; MBA2 N⁰ 15/ 1016] Năm 2015 Công suất: 1500kVA; số pha 3; nhiệt độ làm việc Tổ đấu dây ∆/Y0 – Tần số: 50Hz; cấp cách điện Kiểu làm mát: ONAN; độ cồn db; cấp bảo vệ Công suất mỗi máy là: S=1500kVA Máy biến áp có tổ đấu dây ∆/Y0-11 Tức cuộn sơ cấp của MBA đấu tam giác, cuộn thứ cấp đấu sao, có dây trung tính N. Máy biến áp làm mát bằng dầu MBA đƣợc sản xuất bởi công ty cổ phần chế tạo máy biến thế - Việt Nam Ba MBA có tổng công suất là: Stổng= 3 x S1MBA=3 x 1500= 4500kVA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Vậy, tổng công suất của trạm biến áp nhà Q là 4500kVA, số công suất này cấp cho tòa nhà Q qua hệ thống 20 tủ điện hạ áp, mà ta sẽ xét dƣới đây 1.3 Hệ thống 20 tủ điện hạ áp Hình 1.3 - Hệ thống tủ điện Bệnh viện Bạch Mai Các tủ điện đƣợc xắp xếp theo thứ tự tƣơng ứng với từng MBA. Giữa các MBA có sự liên lạc trao đổi với nhau trong trƣờng hợp một trong ba máy có sự cố. Điều này đƣợc thực hiện thông qua tủ liên lạc.
Ở tủ liên lạc, ngƣời ta đặt một máy cắt ACB. Khi làm việc bình thƣờng, mỗi MBA làm việc độc lập với phụ tải đƣợc xác định. Ở mỗi MBA đều có một tủ nâng cao hệ số công suất cosφ. Điều này đƣợc thực hiện tự động nhờ bộ điều khiển Mikro đƣợc đặt ở mỗi tủ.
Bộ tụ điện C ở tủ luôn đƣợc đóng vào và cắt ra thông qua hệ thống công tắc tơ đƣợc điều khiển nhờ Mikro để luôn đảm bảo hệ số cosφ trên 0,90; cosφ > 0,90. Sau đây là trình bày các tủ điện cụ thể: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Tủ điện 3 – tủ điện chính của MBA1 Hình 1.4 – tủ điện 3 Đây là tủ điện chính của MBA1 – đặt sau đầu ra của MBA1. Trong tủ 3 có một máy cắt không khí ACB với dòng điện định mức là 2500A Ngoài ra còn có các máy cắt, hoặc các aptomat khác để cung cấp cho các hệ thống khác, hoặc cho các tải, đƣợc đặt sau máy cắt ACB Ví dụ nhƣ hình 1.4 có một aptomat 400A đi đến mạch vòng 3x150 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Tủ điện 2 – tủ diện phụ tải MBA1 Hình 1.5 – tủ điện 2 Tại tủ điện 2 – đặt một đƣờng busway dẫn điện lên các tầng trên cho các tải Đây là tủ tải điện của MBA1, cấp điện cho các phụ tải MBA1. Tủ này đƣợc đặt sau tủ điện 3 Phía dƣới là các aptomat cấp điện cho các tải Nối với ACB 2500A là 1 đƣờng busway để đƣa điện lên các tầng.
Đầu ra của ACB đƣợc đƣa vào 3 thanh đồng (đỏ, vàng, xanh) đặc trƣng cho 3 pha. Các tủ tiếp theo có thể nối vào đây để lấy điện. Hay các aptomat đƣa tải nên cũng có thể nối vào các thanh đầu ra của ACB này ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Tủ điện 1 – tủ điện bù công suất của MBA1 Hình 1.6 – tủ điện 1 Tủ điện 1 gồm các tủ điện, các aptomat và các công tắc tơ để đóng cắt các tủ điện bù hệ số công suất cho các tải của MBA1 thông qua bộ điều khiển. Bộ điều khiển này đƣợc gọi là Mikco dùng để nâng hệ số công suất của MBA1 Mikco tự động đóng cắt các tụ điện trong tủ, theo giá trị hệ số công suất của tải MBA1 và giá trị hệ số công suất đặt ở Mikco.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Tủ điện 4 – tủ liên lạc hình 1.7 – tủ điện 4 Đây là tủ liên lạc giữa MBA1 và MBA2 gồm một máy cắt không khí ACB 2500A ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Tủ điện 5 – tủ điện chính của MBA2 Hình 1.8 – tủ điện 5 Tủ điện này cũng nhƣ tủ điện chính của MBA1. Máy cắt không khí ACB – 2500A đặt sau đầu ra thứ cấp MBA2. Từ máy cắt không khí ACB – 2500A của MBA2, tủ điện 6 là tủ điện tải của MBA2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Tủ điện 6 – tủ điện tải của MBA2 Hình 1.9 – tủ điện 6 Tại tủ điện 6 đặt một đƣờng busway. Đây là đƣờng dẫn điện lên các tầng trên Phía dƣới có thêm các aptomat để lấy điện phục vụ cho các tải cụ thể ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN TÒA NHÀ Q Tủ điện 7 – tủ điện bù công suất của MBA2 Hình 1.