Luận Văn Mô phỏng bộ chuyển đổi nguồn tự động (ATS)

Mô phỏng bộ chuyển đổi nguồn tự động (ATS)
Ý NGHĨA CỦA VIỆC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ATS:

Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngành điện giữ vai trò vô cùng quan trọng, nó ảnh huởng to lớn đến công cuộc xây dựng và phát triển đất nước. Đất nước ngày càng phát triển thì nhu cầu sử dụng điện và thiết bị điện ngày càng cao, chính vì thế mà yêu cầu ngày càng liên tục cung cấp điện là vấn đề rất cần thiết và mang tính tất yếu.

Việc kết hợp các biện pháp tự động hóa trong hệ thống điện đã mang đến những lợi ích to lớn. Một trong những ứng dụng thiết thực là việc áp dụng phương pháp tự động chuyển đổi nguồn ATS (Automatic – Transfer – Switch) vào thực tiễn. Với việc áp dụng phương pháp này tính năng liên tục cung cấp điện cũng như chất lượng điện được đảm bảo đến mức tốt nhất. Đây là một trong những yếu tố cần thiết góp phần thúc đẩy sự phát triển của hệ thống điện nói riêng và quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nói chung.

YÊU CẦU CỦA VIỆC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ATS:

Khi thiết kế hệ thống tự động chuyển đổi nguồn (ATS) phải phân tích, chọn lọc các phương án tốt nhất, tuân thủ các điều kiện thực tế.

Bên cạnh đó phải đảm bảo các yêu cầu sau:


Đảm bảo tính tin cậy của hệ thống.
Đảm bảo tính cung cấp điện.
Đảm bảo chất lượng điện.
Mang tính khả thi cao và có thể mở rộng công dụng khi cần thiết.
Thuận tiện trong vận hành, lắp ráp, sữa chữa, an toàn, đồng thời đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật.
Đảm bảo tính kinh tế.
HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG CHUYỂN ĐỔI NGUỒN – ATS:

Các hộ tiêu thụ quan trọng cần cung cấp điện liên tục. Một phương án thường dùng là dùng nguồn dự bị. Bình thường nguồn dự bị không cấp điện. Khi nguồn chính bị mất điện thì bộ phận tự động đóng nguồn dự bị làm việc để hệ thống nhận năng lượng từ nguồn dự phòng.

Hệ thống ATS có thể đảm nhận vai trò đóng nguồn dự phòng khi nguồn cung cấp chính của hệ thống ngừng cung cấp điện do gặp sự cố hay nhiều nguyên nhân khác làm gián đoạn việc cung cấp điện.

Vai trò của hệ thống ATS:

Sự cố xảy ra trên hệ thống điện dù là thoáng qua, bán lâu dài hoặc là lâu dài đều phải ngắt nguồn cung cấp để xóa hay cô lập sự cố đó. Nếu là sự cố thoáng qua hay bán lâu dài thì có thể xử lý bằng thiết bị tự động đóng lại (TĐL) mà không ảnh hưởng đến quá trình cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ. Nhưng đối với sự cố lâu dài thì sau khi cô lập sự cố ra khỏi hệ thống ta phải mất một thời gian để sữa chữa làm gián đoạn việc cung cấp điện. Tự động đóng nguồn dự trữ sẽ giải quyết vấn đề này.

Như vậy, tự động đóng nguồn dự trữ là quá trình xảy ra sau sự đóng lại không thành công. Thông thường để sơ đồ của hệ thống đơn giản và tiết kiệm, phần lớn các hộ dùng điện hiện nay chỉ được cung cấp bởi một nguồn. Nhược điểm của việc cung cấp điện bởi một nguồn là khi bị sự cố thì các hộ tiêu thụ nối vào mạch đó bị mất điện. Việc ngừng cung cấp điện bất ngờ như vậy sẽ gây thiệt hại về sản xuất, vận hành và nhu cầu sinh hoạt của nhân dân.

Để đảm bảo cung cấp điện hiệu quả hơn có thể dùng mạch kiểu kín.Nhưng thực tế mạch kiểu kín chỉ dùng cho những hộ tiêu thụ quan trọng. Dòng ngắn mạch trong mạch kiểu kín lớn hơn dòng ngắn mạch khi vận hành theo kiểu hở. Điều đó dẫn đến nhược điểm lớn trong mạch kiểu kín là đắt tiền vì phải chọn các thiết bị chịu được dòng ngắn mạch lớn và hệ thống bảo vệ rơle trở nên phức tạp hơn.

Chính vì vậy, nhằm thực hiện việc cung cấp điện liên tục vừa tiết kiệm vừa an toàn. Hiện nay, người ta thường dùng sơ đồ cấp điện cho hộ tiêu thụ bằng hai nguồn: một nguồn làm việc, một nguồn dự trữ. Trong điều kiện bình thường các nguồn dự trữ được cắt ra hoặc được nối nhưng không mang tải. Nói một cách khác nguồn dự trữ có thể mang tải một cách cục bộ. Nghĩa là phần lớn của hộ tiêu thụ được chia ra cho hai nguồn hoặc nhiều hơn và các nguồn điện này thực hiện chức năng dự trữ cho nhau. Khi có sự cố tải sẽ được cắt ra khỏi nguồn chính và được đóng vào nguồn dự trữ.

Với các hệ thống cung cấp hình tia, độ tin cậy của nguồn điện được cải thiện bằng cách dùng thiết bị tự động đóng nguồn dự trữ dưới dạng nguồn dự phòng và làm giảm thời gian mất điện xuống dưới 1 đến 2 giây.

Các thiết bị ATS đầu tiên được thiết kế để lắp đặt ở các trạm biến áp làm việc khi xảy ra sự cố ở các máy biến áp. Sau này thiết bị ATS được mở rộng ra bao gồm thanh góp, đường dây và cả máy phát. Đối với các đường dây truyền tải trên không thiết bị ATS và thiết bị đóng lại ( TĐL ) cùng làm việc. Khi một đường dây bị sự cố được đóng lại và nếu không thành công đường dây được cắt ra một cách tự động tại điểm xảy ra sự cố, thiết bị ATS đưa nguồn điện từ các đường dây dự phòng vào làm việc cung cấp cho tải. Do đó, phương pháp dùng thiết bị ATS không chỉ áp dụng trong việc cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ mà còn dùng trong vận hành các thiết bị quan trọng để cải thiện độ làm việc tin cậy của hệ thống điện.