GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TÀU CÁ. NGHỀ: VẬN HÀNH, BẢO TRÌ MÁY TÀU CÁ

LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình “Vận hành hệ thống điện tàu cá” cung cấp cho học viên những kiến thức cơ bản về máy phát điện, động cơ điện, thiết bị điện; vận hành máy phát điện và động cơ đ

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN

VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN

TÀU CÁ

MÃ SỐ: MĐ 03

NGHỀ: VẬN HÀNH, BẢO TRÌ MÁY TÀU CÁ

Trình độ: Sơ cấp nghề

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

MÃ TÀI LIỆU: MĐ 03

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình “Vận hành hệ thống điện tàu cá” cung cấp cho học viên

những kiến thức cơ bản về máy phát điện, động cơ điện, thiết bị điện; vận hành máy phát điện và động cơ điện; xử lý các sự cố về điện Giáo trình “Vận hành hệ thống điện tàu cá” được biên soạn dựa trên chương trình chi tiết mô đun Vận hành hệ thống điện, giới thiệu về kiến thức và kỹ năng vận hành hệ thống điện Nội dung giáo trình gồm 6 bài:

Bài 1: Giới thiệu hệ thống điện trên tàu cá

Bài 2: Kiểm tra hệ thống điện Bài 3: Vận hành máy phát điện Bài 4: Vận hành động cơ điện Bài 5: Khắc phục sự cố hệ thống điện Bài 6: Đảm bảo an toàn trong vận hành hệ thống Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo nhiều tài liệu, đi thực

tế tìm hiểu và được sự giúp đỡ, tham gia hợp tác của các chuyên gia, các đồng nghiệp tại các đơn vị Tuy nhiên cũng không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến bổ sung của đồng nghiệp, người vận hành máy cũng như bạn đọc để giáo trình này được hoàn chỉnh hơn trong lần tái bản sau

Nhóm biên soạn trân trọng cảm ơn Vụ Tổ chức cán bộ, Bộ Nông nghiệp

và Phát triển nông thôn, lãnh đạo và giáo viên của trường Trung học thủy sản, các chuyên gia và các đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ chúng tôi thực hiện Giáo trình này

Tham gia biên soạn:

1 Chủ biên: Hoàng Đăng Trường

MỤC LỤC

ĐỀ MỤC TRANG

BÀI 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU CÁ 8

2.1 Khái quát và công dụng của áp tô mát 19

2.4 Kiểm tra áp tô mát trước khi vận hành 24

4 Kiểm tra máy phát điện 31

2 Khởi động tổ hợp động cơ lai – máy phát điện 37

3.2 Cách xử lý 50

4 Khắc phục sự cố động cơ điện bị quá tải 51

7 Máy phát không phát điện dù quay đủ tốc độ 53

BÀI 6 : ĐẢM BẢO AN TOÀN TRONG VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN 56

1 Thực hiện an toàn khi vận hành hệ thống điện 56

2 Thực hiện an toàn khi vận hành động cơ điện và máy phát điện 65

3 Thực hiện an toàn phòng chống cháy nổ khi vận hành hệ thống điện 67

MÔ ĐUN: VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TÀU CÁ

Mã mô đun: MĐ03

Giới thiệu mô đun:

- Mô đun 03: “ Vận hành hệ thống điện tàu cá ” có thời gian học tập là 64

giờ, trong đó có 12 giờ lý thuyết, 44 giờ thực hành và 08 giờ kiểm tra

- Học xong mô đun này, học viên có được những kiến thức cơ bản và kỹ năng thực hành các bước công việc vận hành máy phát điện, vận hành động cơ điện, xử lý sự cố về điện, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, hiệu quả và an toàn

- Mô đun Vận hành hệ thống điện tàu cá là mô đun chuyên môn nghề, mang tính tích hợp giữa kiến thức và kỹ năng thực hành vận hành hệ thống điện; nội dung mô đun trình bày cách vận hành hệ thống điện, xử lý sự cố về điện, an toàn trong vận hành hệ thống điện Đồng thời mô đun cũng trình bày hệ thống các bài tập, bài thực hành cho từng bài dạy và bài thực hành khi kết thúc mô đun

- Trong quá trình học, các học viên sẽ được trang bị thêm các kiến thức và rèn luyện ý thức an toàn lao động, ý thức bảo vệ môi trường

- Trong mô đun, phần lý thuyết được trình bày sơ lược và minh họa hình ảnh, chủ yếu nhằm nâng cao khả năng thực hành của các học viên trên các thiết bị

cơ khí tàu cá thực tế

- Phần đánh giá kết quả dựa vào kết quả đạt được khi thực hiện các bài thực hành

BÀI 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU CÁ

Mã bài: MĐ 03 - 01

Mục tiêu:

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị điện trên tàu

- Rèn luyện tính cẩn thận, nhanh nhẹn, có ý thức trách nhiệm trong công việc

- Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

A Nội dung:

1 Máy phát điện

Hình 3.1.1: Máy phát điện

- Máy phát điện là nguồn điện chính đối với những nơi nào có nhu cầu dùng điện mà không thể đưa điện lưới như trên tàu đánh cá

- Máy phát điện có hai thành phần chính: phần phát lực và phần phát điện + Bộ phận phát lực là động cơ nổ (còn gọi là động cơ diezel) làm việc theo nguyên lý động cơ đốt trong Việc khởi động cơ diezel có thể thực hiện bằng khí nén hoặc bằng động cơ điện một chiều chạy bằng ắc quy

+ Phần phát điện bao gồm một máy phát đồng bộ có kèm theo bộ phận kích

từ và bộ điều chỉnh điện áp bằng tay hoặc tự động

- Để đảm bảo máy phát điện làm việc bình thường, ngoài các bộ phận chính trên còn cần được trang bị các hệ thống phụ trợ như:

+ Hệ thống làm mát + Hệ thống bôi trơn + Hệ thống nhiên liệu gồm: bình đựng nhiên liệu, ống dẫn, vòi phun + Hệ thống điện một chiều: thông thường được trang bị hệ thống điện với

bộ khởi động 24 vôn, hệ thống ắc quy với bộ nạp

1.1 Cấu tạo

Hình 3.1.2: Cấu tạo của máy phát điện một chiều

Máy phát gồm 3 bộ phận cơ bản: Phần cảm, phần ứng và vành đổi chiều

- Phần cảm (Stator) của máy phát điện một chiều là phần cố định, phần này tạo ra từ thông chính của máy Phần này bao gồm có thân máy, hệ thống cực từ là nguyên khối thép rèn hoặc các lá thép kỹ thuật điện ghép lại gắn vào thân máy Cuộn dây kích từ quấn quanh các lõi cực để tạo ra từ thông chính

- Phần ứng (Rotor) là phần quay của máy, phần ứng bao gồm có một lõi thép hình trụ bắt chặt vào trục Lá thép được làm bằng nhiều lá thép kỹ thuật điện ghép cách điện với nhau, trên mặt có xẻ rãnh để đặt dây quấn phần ứng Thân máy, cực từ và lõi thép phần ứng tạo thành mạch từ của máy điện

- Vành đổi chiều được đặt trên trục bên cạnh lõi thép phần ứng Vành gồm các lá đồng ghép lại thành một hình trụ tròn, giữa các lá đồng có cách điện với nhau và cách điện với trục bằng lớp mica mỏng

Ngoài các bộ phận trên còn có lò xo, chổi than, giá đỡ, nắp trước, nắp sau

1.2 Nguyên lý hoạt động

Hình 3.1.3 Nguyên lý cấu tạo máy phát điện

Cách tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin

Ta tác dụng lực cơ học vào trục làm cho khung dây quay, cắt đường sức từ trường của nam châm NS (N: là cực bắc; S: là cực nam), trong khung dây sẽ cảm ứng sức điện động xoay chiều hình sin

Dòng điện cung cấp cho tải thông qua vòng trượt và chổi than

Khi công suất điện lớn, cách lấy điện như vậy gặp nhiều khó khăn ở chỗ tiếp xúc giữa vành trượt và chổi than

Trong công nghiệp, máy phát điện xoay chiều được chế tạo như sau: dây quấn đứng yên trong các rãnh của lõi thép là phần tĩnh và nam châm NS là phần quay Khi tác dụng cơ học vào trục làm nam châm NS quay, trong dây quấn phần tĩnh sẽ cảm ứng ra sức điện động xoay chiều hình sin Dây quấn đứng yên nên việc lấy điện cung cấp cho tải rất an toàn và thuận lợi

2 Động cơ điện

2.1 Động cơ điện 1 pha

a Cấu tạo

Hình 3.1.4 Động cơ điện 1 pha

C dây chung; S Dây đề; R Dây chạy; K Rơ le đề C-S: là cuộn dây đề; C-R: là cuộn dây chạy

- Động cơ một pha bao gồm hai phần cơ bản đó là phần tĩnh gọi là stato và một thành phần quay được gọi là rotor

- Stato bao gồm hai cuộn dây điện (cuộn đề và cuộn chạy) và lõi sắt gồm các lá thép mỏng trở thành nam châm điện khi được cấp điện

- Rotor là một lõi kim loại ép với các thanh nhôm dẫn điện đặt trong stator

- Ngoài ra còn có tụ điện, rơ le khởi động

b Nguyên lý hoạt động

- Ở loại động cơ này ngoài cuộn dây quấn chính (cuộn dây chạy) còn có cuộn dây quấn phụ (cuộn dây đề) Cuộn dây đề được thiết kế để mở máy (động

cơ dùng tụ đề) hoặc làm việc lâu dài (động cơ dùng tụ ngậm) Cuộn dây quấn phụ được đặt trong một số rãnh stator, sao cho sinh ra từ thông lệch với từ thông chính một góc 900 điện trong không gian, và dòng điện trong cuộn dây đề lệch pha với dòng điện trong cuộn dây chạy một góc 900 Dòng điện trong cuộn dây chạy và cuộn dây đề sinh ra từ trường quay để tạo ra mô men quay cho động cơ

- Để dòng điện trong cuộn dây chạy và cuộn dây đề lệch pha nhau một góc

900, ta thường nối tiếp với cuộn dây đề một tụ điện

2.2 Động cơ điện 3 pha

a Cấu tạo

Hình 3.1.5 Động cơ điện 3 pha 1.vỏ thép; 2.Stator; 3.bạc đan; 4.Rotor; 5.trạm đấu dây; 6.nắp

Động cơ ba pha bao gồm hai phần cơ bản đó là phần tĩnh gọi là stato và một thành phần quay được gọi là rotor

Stato bao gồm các cuộn dây điện và lõi sắt gồm các lá thép mỏng trở thành nam châm điện khi được cấp điện

Rotor cũng là một lõi kim loại ép với các thanh nhôm dẫn điện đặt trong stator

b Nguyên lý hoạt động

Động cơ 3 pha là động cơ điện hoạt động với tốc độ quay của Rotor chậm hơn so với tốc độ quay của từ trường Stator Ta thường gặp động cơ khơng đồng

bộ Rotor lồng sĩc vì đặc tính hoạt động của nĩ tốt hơn dạng dây quấn

Stator được quấn các cuộn dây lệch nhau về khơng gian (thường là 3 cuộn dây lệch nhau gĩc 120°) Khi cấp điện áp 3 pha vào dây quấn, trong lịng Stator xuất hiện từ trường Fs quay trịn với tần số

P

f

S 60 , với p là số cặp cực của dây quấn Stator, f là tần số

Từ trường này mĩc vịng qua Rotor và gây điện áp cảm ứng trên các thanh dẫn lồng sĩc của rotor Điện áp này gây dịng điện ngắn mạch chạy trong các thanh dẫn Trong miền từ trường do Stator tạo ra, thanh dẫn mang dịng I sẽ chịu tác động của lực lơi đi Cĩ thể nĩi cách khác: dịng điện I gây ra một từ trường

Fr (từ trường cảm ứng của Rotor), tương tác giữa Fr và Fs gây ra momen kéo Rotor chuyển động theo từ trường quay Fs của Stator

3 Ký hiệu tổng quát

3.1 Ký hiệu nguồn điện

Ký hiệu ý nghĩa Ký hiệu ý nghĩa

Dòng điện 1 chiều Dòng điện chỉnh lưu

Dòng điện xoay chiều Dụng cụ và máy

dùng được cả dòng

1 chiều và xoay chiều

Bộ nguồn điện 1 chiều 1 Dòng điện 1 pha

Phần tử của pin hay ắc quy,

Nét ngắn cực âm, dài cực dương

m Dòng điện m pha, m

dây

Cực âm

3.2 Ký hiệu đường dây

Dây dẫn điện Mạch điện 4 dây

Hai dây dẫn chéo nhau Hai dây dẫn có nối

với nhau về điện Phân nhánh

3.3 Ký hiệu khí cụ điện

Ổ cắm điện Cầu dao 1 và 3 pha

Phích và ổ 3 cực 1.Sơ đồ 1 dây 2.Sô đồ nhiều dây

Cầu chì

Công tắc thường Aùp tô mát 1 pha, 3

pha

Công tắc 3 cực Đèn sợi đốt

B Câu hỏi và bài tập thực hành

1 Các câu hỏi:

Câu hỏi 1: Giải thích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy phát điện Câu hỏi 2: Giải thích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện

2 Các bài thực hành:

2.1 Bài thực hành số 3.1.1: Mô tả cấu tạo và chức năng của từng bộ phận

chính máy phát điện

+ Mục tiêu :

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị điện trên tàu

- Rèn luyện tính cẩn thận, nhanh nhẹn, có ý thức trách nhiệm trong công việc

- Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

+ Nguồn lực : Bảng câu hỏi

+ Cách thức : Giao cho mỗi học viên một phiếu kiểm tra bài, trên phiếu ghi một số chức năng, cấu tạo của các phần tử chính trong máy phát điện…Yêu cầu học viên chọn các chức năng và cấu tạo đúng của các bộ phận Người dạy nên viết thêm một số nội dung không đúng vào phiếu kiểm tra bài

+ Thời gian hoàn thành: 10 phút

+ Phương pháp đánh giá: đánh giá trên cơ sở lý thuyết

+ Kết quả sản phẩm cần đạt được: chọn đúng tất cả các chức năng và cấu tạo của các bộ phận trong máy phát điện

2.2 Bài thực hành số 3.1.2: Mô tả cấu tạo và chức năng của từng bộ phận

chính động cơ điện

+ Mục tiêu :

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện

- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị điện trên tàu

- Rèn luyện tính cẩn thận, nhanh nhẹn, có ý thức trách nhiệm trong công việc

- Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

+ Nguồn lực : Bảng câu hỏi

+ Cách thức : Giao cho mỗi học viên một phiếu kiểm tra bài, trên phiếu ghi một số chức năng, cấu tạo của các phần tử chính trong máy phát điện…Yêu cầu học viên chọn các chức năng và cấu tạo đúng của các bộ phận Người dạy nên viết thêm một số nội dung không đúng vào phiếu kiểm tra bài

+ Thời gian hoàn thành: 10 phút + Phương pháp đánh giá: đánh giá trên cơ sở lý thuyết + Kết quả sản phẩm cần đạt được: chọn đúng tất cả các chức năng và cấu

tạo của các bộ phận trong động cơ điện

C Ghi nhớ

- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy phát điện

- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện 1 pha, 3 pha

BÀI 2: KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỆN

Mã bài: MĐ 03 – 02

Mục tiêu:

- Mô tả được tình trạng của thiết bị trước khi vận hành

- Kiểm tra được tình trạng các thiết bị trước khi vận hành

- Rèn luyện tính cẩn thận, nhanh nhẹn, có ý thức trách nhiệm trong công việc

A Nội dung:

1 Kiểm tra cầu dao chính

1.1 Khái quát và công dụng của cầu dao

Hình 3.2.1 Cầu dao tự động 3 pha, cầu dao 3 pha, cầu dao 1 pha

Cầu dao là một loại thiết bị khí cụ điện dùng để đóng cắt dòng điện, chuyển mạch bằng tay đơn giản nhất, được sử dụng trong các mạch điện có điện áp nguồn cung cấp đến 220 V điện một chiều và 380 V điện xoay chiều Cầu dao thường dùng để đóng cắt mạch điện có công suất nhỏ, khi làm việc cầu dao không phải thao tác đóng cắt điện nhiều lần

Trong mạng điện gia dụng, văn phòng, phân xưởng, công ty xí nghiệp ngoài nhiệm vụ đóng cắt mạch điện người ta còn kết hợp với cầu chì để bảo vệ mạch điện khi có sự cố ngắn mạch

1.2 Phân loại và cấu tạo cầu dao

a Phân loại

Theo kết cấu: cầu dao 1 cực, 2 cực, 3 cực, 4 cực; cầu dao có tay nắm giữa hay ở bên; cầu dao đảo

Theo điện áp định mức có loại 250 V và 500 V

Theo dòng điện định mức có các loại: 15, 20, 25, 30, 40, 60, 75, 100, 150,

200, 350, 600, 1000 A

Theo vật liệu của đế cách điện có loại bằng sứ, nhựa, bakelit, đế đá

Theo điều kiện bảo vệ có loại không có hộp và có hộp bảo vệ

Theo yêu cầu sử dụng có loại có cầu chì và loại không có cầu chì bảo vệ

b Cấu tạo

Hình 3.2.2.Cấu tạo cầu dao

Cấu tạo của cầu dao gồm: lưỡi dao, hàm dao, đế nắm, vỏ bên ngoài Lưỡi dao làm bằng vật liệu có tính chất dẫn điện tốt, ít bị ôxy hóa, ít mài mòn chịu nhiệt độ cao, thường sử dụng đồng và hợp kim của đồng để làm lưỡi dao

Hàm dao cũng chế tạo từ đồng và hợp kim của đồng nhưng phải có đặc tính

cơ và đàn hồi tốt

Đế cầu dao là bộ phận định vị hàm dao và lưỡi dao làm bằng sành, sứ hay nhựa tổng hợp…

Tay nắm là bộ phận liên kết với một đầu của lưỡi dao để tác động đóng mở làm bằng gỗ, nhựa, sành, sứ…

Vỏ bên ngoài ngăn chặn tác nhân bên ngoài tác động vào cầu dao

Ngoài ra nếu cầu dao có yêu cầu bảo vệ ngắn mạch phía sau lưỡi dao được lắp qua cầu chì trước khi cung cấp điện cho phụ tải

Hình 3.2.3 Cấu tạo cầu dao hai ngã (đảo)

Để đóng ngắt hai mạch điện khác nhau dùng cầu dao hai ngã (cầu dao đảo hay cầu dao đổi nối) Cầu dao đảo khác cầu dao thường là ở chỗ có hai hệ thống tiếp điểm tĩnh 1 và tĩnh 2 mắc vào hai mạch điện khác nhau, việc đổi nối được thực hiện bằng cách thay đổi trạng thái tiếp xúc giữa lưỡi dao 3 và các tiếp điểm tĩnh khi quay tay cần 4 quanh trục 5

 Cầu dao 1 pha

Hình 3.2.4 Cầu dao 1 pha

 Cầu dao 3 pha

Hình 3.2.5 Cầu dao 3 pha