Kết nối hệ thống điện vào BMS

Hệ thống BMS Apogee quản lý các thiết bị bảo vệ nguồn điện nằm trong các tủ điện phân phối nguồn điện chính và các tủ điện phân phối nguồn phụ cho các tầng, các thiết bị bằng việc thu nhận các thông tin về trạng thái làm việc cũng như quá tải của các thiết bị này thông qua các đấu nối từ đầu ra báo lỗi, báo trạng thái hoạt động của  các thiết bị điện tới các tủ điều khiển MBC của hệ thống BMS

-       Máy phát điện dự phòng Diesel

-       Các tủ điện phân phối chính MSB

-       Các tủ điện phân phối phụ tại các tầng

Nắm bắt được tầm quan trọng của hệ thống điện: có nguồn cung cấp tới thì hệ thống thiết bị tòa nhà tồn tại và hoạt động, ngừng cung cấp điện hệ thống kỹ thuật sẽ ngừng hoạt động nên việc giám sát hệ thống điện trong hệ thống BMS BMS là một ứng dụng không tách rời.

Hệ thống BMS Apogee quản lý các thiết bị bảo vệ nguồn điện nằm trong các tủ điện phân phối nguồn điện chính và các tủ điện phân phối nguồn phụ cho các tầng, các thiết bị bằng việc thu nhận các thông tin về trạng thái làm việc cũng như quá tải của các thiết bị này thông qua các đấu nối từ đầu ra báo lỗi, báo trạng thái hoạt động của  các thiết bị điện tới các tủ điều khiển MBC của hệ thống BMS. Tại các máy tính điều khiển trung tâm, nhân viên vận hành thực hiện việc giám sát các thiết bị bảo vệ của các tủ điện phân phối nguồn chính và các tủ điện phân phối nguồn phụ trên màn hình đồ hoạ của các máy tính điều khiển của hệ thống Beckhoff. Mỗi thay đổi của các điểm vào ra I/O tại các tủ điều khiển trong nhóm thiết bị điện tại các tủ điều khiển gửi về sẽ làm thay đổi màu sắc của điểm điều khiển trên màn hình đồ hoạ cũng như có các báo cáo báo lỗi tại thời điểm xảy ra sự cố tại máy in báo sự kiện theo thời gian.

Hệ thống BMS Apogee  thực hiện việc giám sát hệ thống điện như sau:

v  Để quản lý tốt hệ thống điện hệ thống BMS giám sát điện năng tiêu thụ của tòa nhà, thiết bị giám sát theo dõi được các thông số kỹ thuật chính của các nguồn điện được cấp đến từ trạm Biến thế hạ áp – Máy phát điện dự phòng:

+     Công suất hữu ích của tòa nhà P

+     Công suất biểu kiến S

+     Công suất phản kháng Q

+     Công suất tiêu thụ của tòa nhà kWh

+     Hệ số Cosφ

+     Điện áp dây tại tủ cấp nguồn chính (V)

+     Điện áp các pha tại tủ cấp nguồn chính (V)

+     Dòng điện của các pha tại tủ cấp nguồn chính (A)

Các thông số này được giám sát chặt vì nó sẽ ảnh hưởng rất lớn tới việc vận hành của tất cả các thiết bị sử dụng điện của tòa nhà, quản lý tốt các tham số chính này cũng đồng nghĩa với việc giảm chi phí vận hành của tòa nhà, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị. Các tham số này cần thiết được đo đếm nhờ bộ đo đếm điện năng kỹ thuật số (DEM: Digital Electric Meter) có khả năng nối mạng và thể hiện các thông số đo lường trên giao diện màn hình máy tính điều khiển, có khả năng lưu giữ tại máy tính của hệ thống khi người quản lý có yêu cầu.

Đồ họa sau mô phỏng quản lý điện năng tại một tủ điện phân phối nguồn cấp chính cho một tòa nhà. Trong đồ họa, các giá trị được thể hiện là số đo đếm được, các tham số được Việt hóa về tên và vị trí thiết bị để đơn giản hóa quá trình vận hành của người giám sát, quản lý hệ thống.

v  Giám sát trạng thái máy phát điện dự phòng

Máy phát điện dự phòng được kiểm soát các trạng thái Hoạt động – Ngừng - Sẵn sàng khởi động, đáp ứng yêu cầu phát điện dự phòng khi không có nguồn điện lưới thành phố. Các tiêu chí này cần được thực hiện tại hệ thống BMS đối với:

+     Nguồn điện nạp ắc qui:

Tại tủ điện cung cấp nguồn cho bộ nạp ắc qui, thiết bị nạp đưa ra thông tin về nguồn điện nuôi cho bộ nạp hiện hữu hoặc đã bị mất nguồn nuôi. Các tín hiệu này là dạng DO (Digital Output) sẽ được đưa đến đầu ra của tủ điện cung cấp nguồn nạp ắc qui và đầu vào dạng DI ( Digtal Input) của tủ điều khiển DDC hệ thống BMS

+     Điện áp sấy nóng máy, đáp ứng yêu cầu sẵn sàng khởi động cấp điện khi không có điện lưới:

Trong điều kiện thực tế của miền Bắc Việt Nam có mùa đông lạnh, nhiệt độ có thể xuống dưới 10⁰C, lúc này máy phát sẽ không thể thực hiện được việc khởi động và sẽ mất đi tính dự phòng cao. Để nâng cao tính sẵn sàng của hệ thống máy phát điện dự phòng, các máy phát có thêm thiết bị sấy nóng nước làm mát và thân máy để dễ dàng khởi động. Các tín hiệu báo tình trạng nguồn sấy nóng máy này sẽ được tủ điện cấp nguồn đưa đấn đầu ra dưới dạng tín hiệu DO như đã nêu đối với nguồn nạp ắc quy và đưa tới các DDC của BMS dưới dạng tín hiệu DI.

+     Trạng thái Hoạt động – Ngừng

+     Trạng thái báo lỗi – báo quá tải máy phát

Các tín hiệu này được tủ điện cung cấp nguồn và tủ điện điều khiển máy phát cung cấp các thông tin tới đầu ra dưới dạng các điểm điều khiển DO, và đi vào các DDC ở dạng điểm điề khiển DO

+     Mức nhiên liệu của bồn chứa nhiên liệu chính và bồn chứa dầu Daily tank

Tín hiệu báo mức dầu trong thùng chứa dầu sẽ được kiểm soát bởi sensor báo mức được lắp đặt trong thùng chứa.

-       Giám sát chế độ hoạt động của máy phát điện dự phòng: MEC tích hợp máy phát điện dự phòng Cummin cung cấp giao diện LONmark kết nối tích hợp máy phát này và các điểm đầu vào để kết nối các tín hiệu báo lỗi, báo trạng thái hoạt động các thiết bị điện phục vụ máy phát điện dự phòng, quản lý chặt chẽ các yếu tố sẵn sàng đáp ứng chế độ hoạt động thay thế khi mất điện lưới:

§  Nguồn nạp ắc qui

§  Mức nhiên liệu dailytank

§  Bơm nhiên liệu

§  Chế độ standby

§  Chế độ vận hành đáp ứng các thông số kỹ thuật yêu cầu

-       Khi có tín hiệu chuyển đổi nguồn cung cấp từ điện lưới sang điện máy phát, hệ thống máy tính Apogee sẽ ra lệnh cho các thiết bị hoạt động với công suất lớn thông qua các tủ điều khiển MBC / MEC, các thiết bị này sẽ được chỉnh định thời gian trễ thích hợp với quá trình xác lập để đáp ứng tải của các máy phát điện dự phòng.

-       Tại phòng điều khiển trung tâm, người vận hành thực hiện giám sát các thông số, trạng thái hoạt động của thiết bị, tình trạng đóng cắt khi có sự cố, thông tin về nguồn cung cấp cho hệ thống điện “lưới – máy phát” thông qua các giao diện đồ họa.

-       Để thực hiện việc kết nối này, máy phát điện dự phòng cần phải có module giao diện đầu ra LONmark để thực hiện kết nối máy phát vào tủ điều khiển MEC tích hợp của hệ thống BMS.

v  Giám sát trạng thái tủ phân phối chính và phân phối tầng

-       Quản lý các trạng thái hoạt động của các thiết bị Đóng – Cắt nguồn điện tại các tủ phân phối: Mục đích việc quản lý này nhằm quản lý các thiết bị điện từ máy tính điều khiển của phòng điều khiển trung tâm.

-       Quản lý các sự cố quá tải của các thiết bị đóng cắt chính tại các tủ phân phối ( Áp tô mát tổng, Áp tô mát cấp nguồn chính của các nhánh)

Để thực hiện việc quản lý tốt các thiết bị Đóng – Cắt, các thiết bị điện nằm trong diện cần quản lý giám sát cần đáp ứng các yêu cầu về phần cứng:

+     Có khả năng cung cấp các điểm tín hiệu báo trạng thái của chính bản thân của chúng, tín hiệu đầu ra trạng thái là tín hiệu On/ Off của công tắc báo trạng thái.

+     Nếu không có sẵn các điểm tín hiệu báo trạng thái này, thiết bị đóng cắt cần phải được lắp thêm các công tắc phụ trợ (Auxilary Contact) để thực hiện nối về hệ thống BMS.