Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị tàu contatner 700 TEU đi sâu nghiên cứu hệ thống truyền động điện chân vịt phụ và tính toán điện trở khởi động

Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị tàu contatner 700 TEU đi sâu nghiên cứu hệ thống truyền động điện chân vịt phụ và tính toán điện trở khởi động

………… o0o…………

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG THIẾT BỊ TÀU CONTATNER 700 TEU – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHÂN VỊT PHỤ VÀ TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ KHỞI ĐỘNG

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CONTAINER 700 TEU 5

A GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CONTAINER 700 TEU 5

A.1 - Các thông số chủ yếu của tàu 5

A.2 - Thông số của máy chính 5

B GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TRÊN TÀU CONTAINER 700 TEU 5

B.1 - Hệ thống trạm phát điện 5

B.2 - Giới thiệu trang thiết bị điện trên boong 6

B.3 - Giới thiệu trang thiết bị điện buồng máy 6

PhÇn 1 Trang thiÕt bÞ ®iÖn tµu Container 700Teu 7

CHƯƠNG I: TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH 8

1.1 TỔNG QUAN VỀ TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY 8

1.1.1 - Chức năng, yêu cầu, điều kiện công tác 8

1.1.2 - Phân loại trạm phát điện tàu thủy 9

1.2 TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 700 TEU 10

1.2.1 - Cấu tạo của trạm phát điện chính tàu 700 Teu 10

1.2.2 - Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp 17

1.2.3 - Hệ thống phân chia tải tác dụng 18

1.2.4 - Phân chia tải vô công 19

1.2.5 - Hoà đồng bộ tàu 700 TEU 19

1.3 BÁO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ TRẠM PHÁT TÀU CONTAINER 700 TEU 21

1.3.1 - Các bảo vệ và chỉnh định 21

1.3.2 - Bảo vệ ngắn mạch 22

1.3.3 - Bảo vệ công suất ngược 22 2 1.3.4 - Bảo vệ điện áp thấp 23

1.3.5 - Bảo vệ quá tải 23

1.3.6 - Bảo vệ điện áp cao 26

CHƯƠNG 2 - HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BUỒNG MÁY VÀ THIẾT BỊ TRÊN

BOONG 27

2.1 HỆ THỐNG QUẠT GIÓ BUỒNG MÁY 27

2.1.1 Giới thiệu phần tử 27

2.1.2 - Nguyên lý hoạt động 28

2.1.3 - Các hình thức bảo vệ 28

2.2 HỆ THỐNG BƠM NƯỚC LÀM MÁT NƯỚC NGỌT 28

2.2.1 - Giới thiệu phần tử 29

2.2.2 - Nguyên lý hoạt động 29

2.3 - HỆ THỐNG NEO 30

2.3.1 - Giới thiệu phần tử 30

2.3.2 - Nguyên lý hoạt động của hệ thống 31

2.3.3 - Các phần tử bảo vệ 32

CHƯƠNG III - HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ TỰ ĐỘNG 33

3.1 HỆ THỐNG LÁI 33

3.1.1 - Chức năng, yêu cầu, phân loại hệ thống lái 33

3.1.2 - Hệ thống lái tàu 700 Teu 37

3.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒI HƠI 38

3.2.1 - Giới thiệu chung về nồi hơi 38

3.2.2 - Hệ thống nồi hơi tàu 700 Teu 45

PhÇn 2 - §i s¢u nghi£n cøU truyÒN §éNG §iÖN ch¢n vÞT phô vµ tÝNH to¸N §iÖN trë khëI §éNG 57

CHƯƠNG IV - HỆ THỐNG CHÂN VỊT PHỤ 58

4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG CHÂN VỊT PHỤ 58

4.1.1 - Chức năng, yêu cầu, phân loại 58

4.1.2 - Các cơ cấu dịch chuyển bước chân vịt 59

4.1.3 - Cấu tạo một số hệ thống chân vịt phụ 61

4.1.4 - Các đặc tính của chân vịt 61

4.2 HỆ THỐNG CHÂN VỊT MŨI TÀU 700 TEU 64

4.2.1 - Giới thiệu phần tử 64

4.2.2 - Nguyên lý hoạt động: 67

4.2.3 - Các hình thức báo động và bảo vệ 69

CHƯƠNG V - TÍNH TOÁN ĐIỆN TRỞ KHỞI ĐỘNG CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN LAI CHÂN VỊT MŨI 70

5.1 - Cơ sở lý thuyết 70

5.2 - Tính toán 74

5.2.1 - Tính toán các thông số 74

5.2.2 - Xây dựng đặc tính cơ 76

5.2.3 - Xác định các cấp điện trở khởi động 77

KẾT LUẬN 78

DANH SÁCH TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

LỜI NÓI ĐẦU

Được thừa hưởng từ những thành quả của khoa học kĩ thuật ngành vận tải biển quốc tế đang ngày một hiện đại hoá trên mỗi chuyến hàng được vận chuyển, các công nghệ hiện đại được áp dụng, các hệ thống tự động hoá đang ngày một chiếm ưu thế và được sử dụng rộng rãi

Việt Nam chúng ta được thiên nhiên ưu đãi với đường bờ biển dài hơn

3260 km là một điều kiện hết sức thuận lợi để phát triển các ngành kinh tế ven biển

Để đưa nền kinh tế của nước ta hội nhập với nền kinh tế thế giới chính phủ đã và đang chú trọng phát triển những ngành công nghiệp nặng trong đó có ngành công nghiệp đóng tàu

Trước yêu cầu phát triển của đất nước, trường Đại Học Hàng Hải đã được Chính phủ giao nhiệm vụ là trường trọng điểm của quốc gia về đào tạo nguồn nhân lực cho đất nước Để thực hiện nhiệm vụ trên trường Đại Học Hàng Hải nói chung và khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển nói riêng đã từng bước áp dụng những phương pháp dạy và học tiên tiến giúp cho sinh viên nắm vững được kiến thức chuyên môn, có điều kiện tiếp xúc với những công nghệ hiện đại, đáp ứng được yêu cầu công việc sau khi

ra trường

Trải qua quá trình 4,5 năm học tập và rèn luyện tại lớp ĐTT46 - ĐH1 em đã

được ban chủ nhiệm khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển giao cho đề tài: “Trang thiết bị

điện tàu container 700 Teu Đi sâu nghiên cứu hệ thống truyền động điện chân vịt phụ và tính toán điện trở khởi động”

Sau thời gian nhận đề tài, với sự nỗ lực nghiên cứu của bản thân, được sự chỉ

bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn Th.s Đỗ Văn A cùng các thầy cô giáo trong

khoa Điện - Điện tử tàu biển và các bạn học đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình

Do trình độ kiến thức bản thân còn hạn chế nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong các thầy (cô) giáo chỉ bảo tạo điều kiện cho em hoàn thiện đồ án và đạt kết quả cao nhất

Em xin chân thành cảm ơn!

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CONTAINER 700 TEU

A GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CONTAINER 700 TEU

Tàu container 700 Teu là con tàu container được đóng tại Công ty công nghiệp tàu thuỷ NAM TRIỆU

Tàu được trang bị 2 chân vịt, một chân vịt chính và một chân vịt mũi Máy chính của tàu do hãng CATERPILLAR sản xuất Tàu được trang bị 1 máy phát đồng trục, 2 máy phát chính và một máy phát sự cố Hệ thống lái của tàu là hệ thống lái điện thuỷ lực, lái tự động là loại PT500 của Nhật Bản Tàu được trang bị một nồi hơi kinh tế Các hệ thống khác hầu hết được điều khiển tự động hoặc bán tự động bằng các thiết bị khả trình PLC

A.1 - Các thông số chủ yếu của tàu:

+ Chiều dài lớn nhất Lmax :133,6 m

+ Chiều dài giữa 2 đường vuông góc là :126,8 m

+ Chiều rộng lớn nhất Bmax : 19,4 m

+ Chiều cao mạn H : 9,4 m

+ Chiều chìm thiết kế T : 7,36 m

+ Sức chở container : 700 Teu

A.2 - Thông số của máy chính

- Máy chính: Loại 8M43C do hãng CATERPILLAR sản xuất

+ Công suất Nmax : 7200 Kw

Như vậy trạm phát này sẽ cung cấp đủ năng lượng điện cho tàu khi hoạt động

bình thường cũng như khi gặp sự cố mà máy phát chính và máy phát đồng trục không

B.2 - Giới thiệu trang thiết bị điện trên boong

- Hệ thống tời neo mũi: Đây là hệ thống neo với động cơ dị bộ rô to lồng sóc của hãng STEEN cung cấp Tàu được trang bị 2 động cơ điện với công suất như nhau 7,7/23/23 KW, điện áp điện mức là 440V

- Hệ thống chân vịt mũi do hãng JUSTRAM chế tạo, là loại chân vịt có bước cố định, có công suất 500 KW, điện áp định mức là 440V, 770A

B.3 - Giới thiệu trang thiết bị điện buồng máy

- Tầng 1: Là nơi đặt máy chính, máy chính là động cơ Diezel với tổng công

suất là 7200KW, số vòng quay định mức là 500 v/p, tầng 1 còn là nơi đặt các máy phụ như bơm ballast, bơm nước sinh hoạt, bơm dầu FO, LO, DO, các bảng điều khiển động cơ máy lọc dầu FO, phân ly dầu nước

- Tầng 2: Bố trí 2 máy phát điện có cùng Series với công suất là 538,75 KVA,

điện áp điện mức là 440V, tần số là 60 Hz Tầng này còn bố trí các buồng điều khiển, trong đó có đặt bảng điện chính, bảng điều khiển máy chính, hệ thống tự động kiểm tra, buồng máy lọc, hệ thống đốt giẻ và dầu cặn, hệ thống máy nén khí

- Tầng 3: Là nơi đặt hệ thống nồi hơi, buồng máy lái

- Tầng 4: Bố trí các kho vật tư phục vụ cho việc thay thế, sửa chữa

Nhìn chung các thiết bị được bố trí trên tàu là rất khoa học, tính thực tiễn cao, thuận tiện trong quá trình vận hành, khai thác, bảo dưỡng và sửa chữa

PHẦN 1

TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU CONTAINER

700TEU

CHƯƠNG I: TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH

1.1 TỔNG QUAN VỀ TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

1.1.1 - Chức năng, yêu cầu, điều kiện công tác

- Trạm phát điện tàu thuỷ là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện Nó là trung tâm cung cấp điện năng cho toàn tàu Trạm phát điện bao gồm các máy phát điện, động cơ lai máy phát, các khí cụ điện, các thiết bị bảo vệ

và thiết bị đo các thông số điện của trạm phát và phụ tải

- Trạm phát điện và các thiết bị dẫn điện tạo thành lưới điện trên tàu Nó có nhiệm vụ cung cấp điện liên tục cho các phụ tải điện trên tàu hoạt động trong mọi chế

độ công tác Việc thiết kế lắp đặt các thiết bị của trạm phát điện là yếu tố quan trọng, quyết định đến tính kĩ thuật, kinh tế, mức độ tự động hoá, thuận tiện sử dụng và thẩm

mĩ của con tàu

- Công suất của trạm phát lớn hay nhỏ phụ thuộc vào mức độ điện khí hoá, tự động hoá và trọng tải của con tàu Để đảm bảo an toàn cho con tàu trong mọi chế độ làm việc, nhất là trong chế độ sự cố thì ngoài trạm phát chính ra còn có trạm phát sự

cố Trạm phát điện sự cố có công suất nhỏ và chỉ cung cấp cho một số hệ thống rất quan trọng Đó là các hệ thống như máy lái, thiết bị radio, vô tuyến điện

- Trạm phát điện cũng như các thiết bị điện trên tàu làm việc trong điều kiện hết sức khắc nghiệt đó là:

+ Phải chịu được độ ẩm cao (98%)

+ Nhiệt độ môi trường thay đổi trong phạm vi rộng

+ Độ nghiêng tối đa của thiết bị là 150 Độ nghiêng chòng chành của thành tàu

so với phương thẳng đứng là 22030 Sự chấn động mạnh của thành tàu với sóng, sự dao động lớn do máy móc, chân vịt làm việc tạo nên

- Do điều kiện làm việc trong môi trường nóng ẩm dẫn đến Ôxy hoá nhanh các thiết bị điện, làm giảm điện trở cách điện của thiết bị điện nên có thể gây ra những

sự cố bất thường, làm giảm sự tiếp xúc của các tiếp điểm, tăng sự ăn mòn của cổ góp

và vành trượt Các thiết bị điện bị nứt, vỡ, già hoá hoặc bong lớp sơn phủ Độ nghiêng

và chấn động của tàu làm cho các thiết bị điện hư hỏng về cơ dẫn đến độ chính xác kém và giảm tuổi thọ

- Do làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt như vậy nên trạm phát điện phải đảm bảo các yêu cầu sau:

* Yêu cầu công tác của trạm phát điện tàu thuỷ:

- Trạm phát điện phải có kết cấu chắc chắn, có độ bền cơ học cao, chịu được

* Yêu cầu đối với hệ thống điện năng tàu thuỷ:

- Hệ thống điện năng tàu thuỷ là sự kết hợp nhiều phần tử riêng biệt Khi con tàu vận hành khai thác không cho phép gián đoạn cung cấp điện bất kì một hệ thống nào Trong trường hợp đặc biệt, chỉ cho phép gián đoạn cung cấp điện một số hệ thống không quan trọng trong thời gian ngắn Còn đối với các hệ thống đặc biệt quan trọng như máy lái, cứu hoả, đèn hành trình, vô tuyến điện, ra đa, la bàn, máy đo độ sâu người ta phải cung cấp điện từ hai nguồn riêng biệt Trạm phát điện sự cố phải lập tức phát điện sau 10s khi trạm phát chính mất điện

1.1.2 - Phân loại trạm phát điện tàu thủy

Đối với trạm phát điện tàu thuỷ ta có thể phân loại theo các khía cạnh sau đây:

- Phân loại dựa trên cơ sở nhiệm vụ gồm có:

+ Trạm phát điện cung cấp năng lượng cho toàn bộ mạng điện

+ Trạm phát điện cung cấp năng lượng điện để quay chân vịt chạy tàu

+ Trạm phát điện sự cố: Chỉ hoạt động khi trạm phát chính không phát ra điện,

nó thường đặt trên mớn nước của tàu

- Phân loại dựa theo loại dòng điện gồm có:

+ Trạm phát dòng điện một chiều

+ Trạm phát dòng điện xoay chiều

- Phân loại dựa theo cách biến đổi năng lượng gồm có:

+ Trạm phát nhiệt điện: Là trạm phát năng lượng hoá học của nhiên liệu biến thành nhiệt năng rồi từ nhiệt năng biến đổi thành năng lượng điện

+ Trạm phát điện nguyên tử: Là trạm phát năng lượng phản ứng hạt nhân biến đổi thành năng lượng điện

+ Trạm phát điện - thuỷ điện: Là trạm phát lợi dụng sức nước tạo ra cơ năng

để biến đổi thành năng lượng điện

- Phân loại dựa theo mức độ tự động, bao gồm:

+ Cấp A1: Không cần sĩ quan trực ca dưới buồng máy cũng như buồng điều khiển

+ Cấp A2: Không cần sĩ quan trực ca dưới buồng máy nhưng cần sĩ quan trên buồng điều khiển Những hệ thống tự động thường gặp ở trên tàu này như: Điều khiển

từ xa máy chính, điều khiển từ xa diesel lai máy phát, tự động phân bố tải vô công, tải phản tác dụng, tự động hoà đồng bộ, điều chỉnh điện áp và tần số

+ Cấp A3: Các loại tàu phải thường xuyên kiểm tra ở buồng điều khiển thao tác điều khiển và kiểm tra phần lớn bằng tay

- Phân loại dựa theo cơ sở truyền động bao gồm:

+ Trạm phát điện truyền động bằng động cơ đốt trong

+ Trạm phát được truyền động hỗn hợp (giữa tuốc bin và diesel)

+ Trạm phát điện đồng trục

Tóm lại: Tuy có nhiều cơ sở phân loại khác nhau nhưng trong thực tế, để

thuận tiện cho việc khai thác và sửa chữa đồng bộ thì loại động lực nào truyền động cho chân vịt cũng chính là loại động lực truyền động cho máy phát

1.2 TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 700 TEU

1.2.1 - Cấu tạo của trạm phát điện chính tàu 700 Teu

Bảng điện chính tàu container 700 Teu được đặt trong buồng điều khiển buồng máy, bao gồm 9 panel

*Panel thứ nhất là panel cấp nguồn 450V gồm các phụ tải:

- Q11 cấp nguồn cho phụ tải là CEE SOCKET WORKSHOP 30A

- Aptomat Q12 cấp nguồn cho các đèn 70KVA; 90A

- Aptomat Q26 cấp nguồn cho phụ tải có công suất 1,3KW; 2,63A

- Aptomat Q27 cấp nguồn cho phụ tải là máy lọc dầu tự động (HFO AUTOMATIC FILTER)

- Aptomat Q28 cấp nguồn dự trữ (SPARE)

- Aptomat Q29 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu 0,75KW; 1,6A (DRAIN OIL TRANSFER PUMP)

- Aptomat Q30 cấp nguồn cho máy điều hoà không khí (AIR CONDITION WHEELH)

*Panel số 2 là panel cấp nguồn 450V cho các phụ tải

Trang 16

- Aptomat Q1 cấp nguồn cho bơm dầu nhờn máy chính (LUB OIL PUMP M.E) 90KW; 148A

- Aptomat Q2 cấp nguồn cho nhóm aptomat (GROUP BREAKER)

- Aptomat Q3 cấp nguồn cho bơm nước làm mát nhiệt độ cao 26KW; 43,5A (HT.COOL WATER PUMP1)

- Aptomat Q4 cấp nguồn cho điều hoà không khí (DB AIR CONDITION) 50KW; 90A

Trang 17

- Aptomat Q6 cấp nguồn cho phụ tải là quạt gió buồng máy (ENG ROOM FAN PORT) 33KW; 11,4/50A

Trang 18

- Phụ tải là chân vịt mũi được cấp nguồn bởi aptomat Q12

- Biến áp T30 (450V/230V) cấp nguồn cho thiết bị dừng sự cố ở buồng lái (EM.STOP WHEEL HOUSE)

Trang 20

- Aptomat Q21 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu HFO 48KW; 9,7A (HFO TRANSFER PUMP 1)

- Aptomat Q22 cấp nguồn dự trữ (SPARE)

- Aptomat Q23 cấp nguồn cho quạt gió làm mát 20A

- Aptomat Q25 cấp nguồn 450V cho phụ tải trong khoang bếp (GALLEY BANGE) 15KW; 19,7A

Trang 21

- Aptomat Q26 cấp nguồn cho cầu công tác nâng bằng tời 2KW; 4,4A (GANG WAY WINCHES)

- Aptomat Q27 cấp nguồn dự trữ (SPARE)

- Aptomat Q28 cấp nguồn cho bơm nước ngọt cho máy lọc (FRESH WATER FILLING PUMP) 0,75KW; 1,9A

- Aptomat Q21 cấp nguồn dự trữ (SPARE)

- Aptomat Q30 cấp nguồn cho quạt tách kem 1,8KW; 6,3A

Trang 22

- Phụ tải là quạt gió buồng máy (ENGINE ROOM FAN PORT)

Trang 25

- Phụ tải là quạt tách kem (FAN SEPARATOR) 2,55KW; 4,2A

* Panel số 3 là panel máy phát số 1

+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1 - L2

+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2 - L3

+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3 - L1

- Khối A1 là khối bảo vệ và điều khiển aptomat (GEN.PROTECTING DEVICE/BEARER CONTROL)

- Q1 là aptomat đóng điện lên lưới bằng tay hoặc tự động

- T1, T2, T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1

Trang 28

- S10 là công tắc cắt máy phát ra khỏi lưới

- S11 là công tắc đóng điện khi đưa máy phát số 1 lên lưới

- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát số 1

- P5 là đồng hồ đo thời gian làm việc của máy phát số 1

- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát số 1

- H14 là đèn báo màu trắng (230V)

- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát số 1

*Panel số 4 là panel máy phát đồng trục

+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1 - L2

+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2 - L3

+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3 - L1

- Khối A1 là khối bảo vệ và điều khiển aptomat (GEN.PROTECTING DEVICE/BEARER CONTROL)

- Q1 là aptomat đóng điện lên lưới bằng tay hoặc tự động

- T1, T2, T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1

Trang 33

- S11 là công tắc đóng điện khi muốn hoà máy phát đồng trục vào lưới

- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát đồng trục

- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát đồng trục

- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát đồng trục

* Panel số 5 là panel hòa kết nối Busbar

Trang 35

- T3 là biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào đồng hồ đo dòng P1

- Q1 là aptomat đóng điện từ busbar của máy phát đồng trục lên hoà vào mạng điện chính của tàu

- T2 là biến áp hạ áp (450/230V)

Trang 40

- P3, P4 là các đồng hồ đo điện áp và tần số của máy phát cần hoà và của lưới

- S3 là công tắc 4 vị trí chọn đo điện áp và tần số các pha

+ 0 là vị trí ban đầu không đo

+ 1 là vị trí đo điện áp và tần số pha L1 - L2

+ 2 là vị trí đo điện áp và tần số pha L2 - L3

+ 3 là vị trí đo điện áp và tần số pha L3 - L1

- P5 là khối kiểm tra hoà đồng bộ (CHECK SYNCHRONIZER)

Trang 41

- S7 là công tắc chọn máy phát cần hoà

- 3S15 là công tắc điều chỉnh nhiên liệu cho máy phát

*Panel số 6 là panel máy phát số 2

- Panel máy phát số 2 cũng được bố trí và trang bị như panel máy phát số 1 Với các phần tử đo lường, bảo vệ, hoà đồng bộ, mạch cấp nguồn như máy phát số 1

+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1 - L2

+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2 - L3

+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3 - L1

- Khối A1 là khối bảo vệ và điều khiển aptomat (GEN.PROTECTING DEVICE/BEARER CONTROL)

- Q1 là aptomat đóng điện lên lưới bằng tay hoặc tự động

- T1, T2, T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1

Trang 48

- S11 là công tắc đóng điện khi đưa máy phát số 2 lên lưới

- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát số 2

- P5 là đồng hồ đo thời gian làm việc của máy phát số 2

- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát số 2

- H11 là đèn báo màu trắng (230V)

- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát số 2

* Panel số 7 là panel cấp nguồn 450V (CONTAINER SOCKETS CONSUMER 450V ) cho các phụ tải

- Aptomat Q1 cấp nguồn cho phụ tải ở giữa tàu

- Aptomat Q2 cấp nguồn cho tời 23KW; 40A

- Aptomat Q3 cấp nguồn cho bơm nước làm mát nhiệt độ cao (H.T COOL WATER PUMP 2) 26KW; 43,5A

- Aptomat Q4 cấp nguồn cho phần tử lái tự động (STEERING GEAR) 18KW; 31A

- Aptomat Q5 cấp nguồn cho bơm nước biển làm mát (SEA COOL WATER PUMP2) 26KW; 43,5A

- Aptomat Q16 cấp nguồn cho quạt gió buồng máy

- Aptomat Q17 cấp nguồn cho quạt gió hầm hàng

Trang 78

- Aptomat Q18 cấp nguồn cho bơm cứu hoả, các đối tượng bảo vệ

Trang 80

- Aptomat Q21 cấp nguồn cho bơm dầu nhờn

- Aptomat Q22 cấp nguồn cho bộ phận quay hộp số (TURNING GEAR)

- Aptomat Q23 cấp nguồn cho bơm nước ngọt

- Aptomat Q24 dự trữ

- Aptomat Q25 cấp nguồn cho bơm nước nóng

Trang 81

- Aptomat Q26 cấp nguồn cho thiết bị sinh nhiệt trong nhà ăn

- Aptomat Q27 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu HFO3

- Aptomat Q30 cấp nguồn cho hệ thống bơm balat

Như vậy 9 panel trên bảng điện chính tàu container 700 Teu thực hiện những chức năng điều khiển khác nhau, đảm bảo vấn đề thuận tiện hiện đại và khoa học

1.2.2 - Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp

Hệ thống điều chỉnh điện áp được lắp đặt trên tàu container 700 Teu được hoạt động theo nguyên lý độ lệch chỉ lấy một tín hiệu đó là tín hiệu áp

a Cấu tạo

- Stator là phần ứng của máy phát chính

- Rotor là phần cảm của máy phát chính

- Auxilary winding là cuộn dây phụ

- R448 là bộ tự động điều chỉnh điện áp

- Tín hiệu áp 380V được lấy từ 2 pha T2 - T3

- E- , E+ là đầu ra điều chỉnh dòng kích từ của máy phát kích từ

- X1, X2, Z1, Z2 lấy tín hiệu áp từ cuộn phụ đưa vào bộ R448 để cấp nguồn nuôi

- S1, S2 đưa tín hiệu dòng từ biến dòng vào khối R448 để thực hiện việc phân

bố tải vô công

- ST4 cơ cấu chỉnh định hệ thống

b Nguyên lý hoạt động

- Quá trình tự kích ban đầu:

+ Khởi động động cơ Diesel lai máy phát đến tốc độ định mức Khi đó do có

từ dư ở máy phát kích từ nên ở cuộn dây phần ứng xuất hiện tín hiệu điện áp có giá trị khoảng từ ( 2  5% )Uđm khi đó tín hiệu phản hồi điện áp được lấy thông qua pha T2, T3 được cấp cho bộ ổn định điện áp để điều chỉnh dòng kích từ của máy phát tăng dần lên đến giá trị điện áp định mức thì quá trình tự kích của hệ thống kết thúc

- Quá trình ổn định điện áp cho máy phát:

+ Giả sử máy phát đang hoạt động bình thường với giá trị điện áp là định mức

vì lý do nào đó mà điện áp máy phát giảm xuống thấp hơn điện áp định mức thì tín hiệu áp lấy từ pha T2, T3 của máy phát đưa tới bộ tự động điều chỉnh điện áp R448,

bộ R448 xử lý và đưa tín hiệu điều chỉnh tăng dòng kích từ ra chân E-, E+ làm cho điện áp máy phát tăng lên bằng điện áp định mức thì quá trình điều chỉnh của bộ tự động điều chỉnh điện áp R448 kết thúc

+ Khi điện áp máy phát tăng quá giá trị điện áp định mức thì bộ tự động điều chỉnh điện áp R448 sẽ điều chỉnh để làm giảm dòng kích từ của máy phát từ đó làm điện áp máy phát giảm xuống bằng điện áp định mức

- Chỉnh định hệ thống:

Khi điện áp máy phát ra không đạt giá trị định mức thì ta có thể chỉnh chiết áp Voltage trimmer (470) tác động vào bộ ổn định điện áp R448 để điều chỉnh dòng kích từ phù hợp làm cho điện áp máy phát ra là định mức

1.2.3 - Hệ thống phân chia tải tác dụng

a Phân chia tải tác dụng bằng tay

Xoay công tắc S8 (trang 28 tập bản vẽ bảng điện chính) về vị trí manual khi

đó chân 1, 2 cấp tín hiệu điều khiển máy phát bằng tay đến chân số 2 của khối A1

Việc thực hiện phân bố tải tác dụng bằng tay cho các máy phát được thực hiện

trên PANEL số 5

+ 3S15, 6S15 (trang 41 tập bản vẽ bảng điện chính): Là các công tắc điều khiển cấp nguồn cho động cơ secvo quay theo chiều tăng hoặc giảm nhiên liệu vào các Diesel 1, 2 Có 3 vị trí tăng, giảm, tắt

+ K23: Là rơle cấp nguồn cho động cơ secvo quay theo chiều tác động giảm nhiên liệu vào Diesel

+ K24: Là rơle cấp nguồn cho động cơ secvo quay theo chiều tác động tăng nhiên liệu vào Diesel

Các rơle này được thể hiện trên trang 17 của tập bản vẽ GSSWLR -MI, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR 1, 2

Giả sử máy phát 1 đang hoạt động, ta hoà máy phát 2 lên lưới, lúc đó máy phát 2 chưa nhận tải, muốn máy phát 2 nhận tải thì ta phải thực hiện như sau:

+ Đưa tay điều khiển động cơ secvo của máy phát 1 về vị trí giảm nhiên liệu + Đưa tay điều khiển động cơ secvo của máy phát 2 về vị trí tăng nhiên liệu Quá trình tăng giảm phải thực hiện đồng đều cho đến khi ta quan sát trên 2 đồng hồ đo công suất thấy giá trị của chúng tương đương nhau thì dừng lại

b Tự động phân chia tải tác dụng

Quá trình tự động phân bố tải tác dụng được thực hiện khi cônng tắc S8 được đặt ở vị trí 2 (AUTO) Sau khi máy phát được hòa tự động hệ thống sẽ tiến hành phân chia tải tác dụng cho máy phát Tín hiệu tải của máy phát sẽ được cảm nhận thông qua dòng tải của máy phát được lấy từ các biến dòng được đưa vào các đầu X1.6, X1.7, X1.8 của khối A1 (tập bản vẽ bảng điện chính) Khi tín hiệu công suất của hai máy khác nhau sẽ có tín hiệu cấp nguồn cho động cơ secvo để thay đổi lượng nhiêu liệu vào diesel do đó thay đổi được công suất của máy phát

1.2.4 - Phân chia tải vô công

Hệ thống phân bố tải vô công trên tàu 700TEU hoạt động theo phương pháp điều khiển độ nghiêng đặc tính ngoài bằng cách lấy tín hiệu từ dòng tải Khi máy phát nhận tải giá trị dòng điện tải được lấy thông qua biến dòng T104, được đưa vào hai đầu S1, S2 qua biến trở P1 chuyển thành tín hiệu điện áp đưa vào bộ R448 điều khiển, thay đổi dòng kích từ tương ứng với dòng tải

Phương pháp điều chỉnh phân chia tải vô công bằng cách điều chỉnh đặc tính ngoài máy phát Tín hiệu dòng tải chuyển thành tín hiệu điện áp khoảng 3 - 7V AC được cộng với giá trị điện áp trong mạch R448 (cộng các tín hiệu tương tự) cho ta tín hiệu tải vô công Khi công tác song song, máy phát nhận nhiều tải vô công hơn, tín hiệu tải vô công của máy phát điều khiển giảm dòng kích từ, đặc tính ngoài của máy phát bị đánh gục xuống Máy phát sẽ giảm tải vô công, ở máy phát nhận ít tải vô công hơn, tín hiệu tải vô công điều khiển tăng kích từ, đặc tính ngoài của máy phát cứng hơn, máy phát nhận thêm tải vô công Quá trình chuyển đổi được thực hiện đến khi các máy cân bằng tải vô công hoặc độ chênh lệch tải vô công nằm trong giới hạn cho phép

1.2.5 - Hoà đồng bộ tàu 700 TEU

Việc lựa chọn máy phat nào để công tác song song bằng tay được thực hiện bởi công tắc 5S7 (trang 41.3) ta bật công tắc 5S.7 sang vị trí của máy phát số 1 làm cho XSF1 thông với XSF5 cấp tín hiệu hòa đồng bộ bằng tay đến chân 1A12/10 Thông qua thiết bị đo lường 5P3 (trang 40.2) và 5P4 (trang 40.3) sẽ cho ta biết được điện áp và tần số của máy phát định hoà phải thoả mãn được điều kiện để tiến hành hoà đồng bộ

Trên bảng điện chính của tàu 700 TEU sử dụng hệ thống đồng bộ kế để kiểm tra các điều kiện của quá trình hoà đồng bộ chính xác: 3S15, 6S15 là công tắc dùng để điều chỉnh tần số của máy phát hay tốc độ của diesel theo hai chiều tăng hoặc giảm.Thời điểm đóng máy phát lên lưới là thời điểm đồng bộ kế quay chậm theo chiều kim đồng hồ tới vị trí đã được đánh dấu sẵn trên mặt của đồng bộ kế

Việc đóng máy phát bằng tay lên lưới được thực hiện băng nút ấn 3S11 hoặc 6S11 được kiểm soát bằng rơle khống chế điều kiện hoà K20 Chỉ khi K20 có điện máy phát mới được đóng lên lưới

Tín hiệu tần số và điện áp của lưới sẽ được đưa vào chân 1, 2 của khối P5 còn tín hiệu tần số và điện áp của máy phát định hoà sẽ được đưa vào chân 5, 6

Quan sát chiều quay của kim đồng bộ kế ta biết được tần số của máy phát lớn hơn hay tần số của lưới lớn hơn Việc điều chỉnh tần số của máy phát được thực hiên bằng nút ấn 3S15 và 6S15 trên panel số 5

Giả sử tần số của máy phát lớn hơn tần số của lưới ta tác động vào 3S15 khi

đố chân XSF1-2 được nối thông với chân XSF1-1 (Trang11 tập bản vẽ GSSWLR-MI, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR 1) cấp tín hiệu đến đầu 1A12/13(CPU612 - 03) khi đó ở đầu ra 1A13/3 sẽ có tín hiệu cấp cho rơle K23 (trang 17), đóng tiếp điểm K23 (trang 26) làm cho chân 11  14 động cơ secvo sẽ được cấp theo chiều tác dụng vào thanh răng nhiên liệu làm giảm lượng nhiên liệu dầu vào diesel máy phát qua đó làm giảm tần số của máy phát Quá trình điều khiển tần số của máy phát theo chiều ngược lại cũng được thực hiện một cách tương tự

Khi kim đồng bộ kế quay chậm theo chiều kim đồng hồ đến vị trí đánh dấu, thoả mãn các điều kiện hoà đồng bộ chân 3  4 của khối P5 thông với nhau rơle K20

có điện đóng tiếp điểm của nó ở (28.2 tập bản vẽ bảng điện chính) Khi đó nếu người vận hành ấn nút 3S11 cuộn đóng aptomat của máy phát 1 có điện máy phát 1 được đóng lên lưới Sẽ có tín hiệu cấp đến chân 1XT2.1 và 1XT2.2 cấp điện cho đồng hồ đếm thời gian hoạt động của máy phát và H10 báo máy phát đã được đóng lên lưới Đèn H10 sáng báo aptomat đã được đóng lên lưới Kết thúc quá trình hòa đồng bộ bằng tay

* Chế độ tự động hoà đồng bộ:

Chế độ tự động hòa đồng bộ củ các máy phát trên tàu 700 TEU được thực hiên nhờ khối U10 (trang 43 tập bản vẽ bảng điện chính) Sơ đồ đấu chân cụ thể được cho ở tập bản vẽ B3-SYNCHRON Trong đó nhóm 1XSP1 là nhóm tín hiệu của máy phát số 1 bao gồm:

+ X1-1, X1-2: Là hai chân cấp nguồn

+ 1XSP1-1, 1XSP2: Là hai chân lấy tín hiệu lựa chọn máy phát số 1 để tự động hòa đồng bộ

+ 1XSP1-4, 1XSP1- 6: Là hai chân tín hiệu đóng máy phát số 1

+ 1XSP1-8, 1XSP1-9: Là hai chân tín hiệu tần số của lưới gửi đến để so sánh với tần số của máy phát số 1

+1XSP1-11, 1XSP1-12: Là hai chân tín hiệu tần số của máy phát số1

Quá trình tự hòa đồng bộ được thực hiện như sau:

Bât công tắc 3S8 sang vị trí auto khi đó chân 1XT1-1 1XT1-3 cấp tín hiệu điều khiển máy phát tự động đến chân 1A12 của CPU612-03 được thể hiện:

Trang11 tập bản vẽ GSSWLR-MI, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR 1) Khi đó đầu ra 1A12/12 (trang 15) sẽ có tín hiệu cấp điện cho các rơle K13 và K14

+ K14 có điện đóng tiếp điểm K14 (trang 11) của nó cấp tín hệu tự động hòa đồng bộ đến đầu vào 1A12/11 (BREAKER ON BY SYNCHRONIZING AUTOMATIC)

+ K13 có điện đóng tiếp điểm K13 (trang 24) của nó ở cấp tín hiệu tự động hòa đồng bộ máy phát số 1, điều này được thể hện rõ trên tập bản vẽ (B3-SYNCHRON) Khi đó chân 1XSP1-1 và 1SXP1-2 sẽ có tín hiệu lựa chọn máy phát số 1 tự động hòa đồng bộ Tín hiệu tần số của lưới sẽ được đưa vào các chân 1SXP1-8 và 1XSP1-9 Điều kiện của hòa đồng bộ chính xác sẽ được khối này kiểm tra và gửi tín hiệu tác động vào động cơ secvo làm thay đổi lượng nhiên liệu vào động

cơ diesel máy phát 1 Khi các điều kiện đã được thỏa mãn sẽ nó sẽ gửi tín hiệu đến đóng aptomat của máy phát, đưa máy phát vào công tác song song

Máy phát đồng trục hoà đồng bộ được thực hiện khi aptomat nối giữa thanh cái chính do diesel máy phát cung cấp năng lượng và thanh cái do máy phát đồng trục cung cấp năng lượng đóng Việc hòa đồng bộ của máy phát đồng trục diễn ra tương

tự Nếu máy phát đồng trục được hoà vào lưới thì các aptomat của các diesel máy phát khác sẽ tự động ngắt sau 20s và ngược lại nếu các diesel máy phát được hoà vào lưới thi aptomat của máy phat đồng trục sẽ được tự động ngắt sau 20s

1.3 BÁO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ TRẠM PHÁT TÀU CONTAINER 700 TEU

1.3.1 - Các bảo vệ và chỉnh định

- Mạch nguồn kích từ cấp vào bộ R448 được bảo vệ ngắn mạch bởi cầu chì F1

- Điều chỉnh giá trị dòng kích từ thông qua núm xoay P5

- Điều chỉnh giá trị tần số điều khiển khi điện áp đạt định mức trong chức năng điều chỉnh U/f thông qua núm xoay P4

- Điều chỉnh giá trị điện áp thông qua núm xoay P2

- Đặt giá trị điện áp định mức thông qua triết áp ST4 bên ngoài bộ R448 hoặc thông qua modul R731 nối thêm vào R448

- Điều chỉnh độ nghiêng đặc tính ngoài thông qua núm xoay P1

1.3.2 - Bảo vệ ngắn mạch

Để bảo vệ ngắn mạch cho máy phát điện trên tàu 700 Teu sử dụng aptomat Khi ngắn mạch thì dòng của từng máy phát tăng rất lớn, các biến dòng cảm biến được tín hiệu này và đưa tín hiệu đủ lực hút, làm nhả các tiếp điểm chính của aptomat dẫn đến cắt máy phát ra khỏi lưới Các mức bảo vệ như sau:

+ Khi dòng đạt 115%Iđm thì thời gian thực hiện bảo vệ là 20s

+ Khi dòng đạt 300%Iđm thì thời gian thực hiện bảo vệ là 120ms

+ Khi dòng đạt 1200%Iđm thì aptomat thực hiện ngắt ngay với thời gian trễ vô cùng nhỏ

Ngoài ra hệ thống còn thực hiện bảo vệ ngắn mạch theo từng khu vực, ở khu vực nào có sự ngắn mạch thì khu vực đó được cắt ra khỏi mạng để tránh ảnh hưởng đến các khu vực và phân tử khác

1.3.3 - Bảo vệ công suất ngược

Để cảm biến chiều và độ lớn giá trị công suất của máy phát, trên tàu 700 Teu

sử dụng bộ A11 đây là bộ đo và cảm biến giá trị công suất của máy phát (Trang 7 của

tập bản vẽ GSSWLR-MI, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR 1) Ba

chân 2, 5, 8 là ba chân lấy tín hiệu điện áp của máy phát từ ba đầu XI-1, XI-2, X1-3

ba đầu này tương ứng với điện áp của máy phát Tín hiệu dòng của máy phát được đưa vào chân số 3 và chân số 9, tín hiệu này được lấy từ các chân XI-6 và XI-8 thông qua biến dòng Tín hiệu tỷ lệ với độ lớn của công suất máy phát được đưa ra hai đầu

ra 19 và 20 để đưa đến các đầu XT1-11 và XT1-12 đưa đến đồng hồ đo công suất của máy phát được đặt trên bảng điện chính Còn các đầu ra 13, 14 tỷ lệ với độ lớn và

chiều công suất của máy phát được đưa đến các đầu 1A11/13, 1A11/14 (trang 21 của

tập bản vẽ này) đây là đầu vào tương tự của tín hiệu công suất của máy phát Tín hiệu

công suất của máy phát sẽ được PLC giám sát và hiển thị trên màn hình của máy tính Giả sử vì một lý do nào đấy mà máy phát số 1 bị hiện tượng công suất ngược khi đó

khối PLC xử lý Ở đầu ra 1A12/9 (trang 15 của tập bản vẽ này) sẽ có tín hiệu cấp điện cho rơle K10 K10 có điện sẽ đóng tiếp điểm của nó (trang 24 của tập bản vẽ

này) cấp tín hiệu đến các chân XCR-1 và XCR-4 của khối RC - DEVICE tạo tín hiệu

chễ ngắt aptomat của máy phát Đồng thời các chân XS1-7, XS1-8 ở mạch điều khiển aptomat của máy phát cũng được cấp tín hiệu, cuộn MN có điện sau một thời gian trễ

aptomat của máy phát sẽ được ngắt ra khỏi lưới Khối ALARM UNIT ở trang 23 sẽ

được cấp tín hiệu báo động công suất ngược cho máy phát Đồng thời đầu ra 1A13/8

sẽ có tín hiệu hiển thị giá trị công suất ngược của máy phát

1.3.4 - Bảo vệ điện áp thấp

Tín hiệu điện áp của máy phát được đưa vào các X1.1, X1.2, X1.3 của khối

GSSWLR - MI,GENERATOR Vì một lý do nào đó mà máy phát bị hiện tượng điện

áp thấp

+ Giá trị điện áp máy phát giảm thấp xuống thấp còn 85%Uđm thì sẽ có tín

hiệu gửi khối ALARM UNIT ở trang 23 sẽ được cấp tín hiệu báo động điện áp máy

phát thấp

+ Khi giá trị điện áp của máy phát giảm xuống 50% Uđm thì đầu ra 1XS1 - 7

và 1XS1 - 8 có tín hiệu cấp điện cho cuộn ngắt aptomat Aptomat sẽ được ngắt ra khỏi

lưới Đồng thời sẽ có tín hiệu báo động điện áp máy phát thấp

1.3.5 - Bảo vệ quá tải

Tín hiệu về dòng tải các pha của của máy phát được lấy thông qua biến dòng

T1, T2, T3, được đưa vào các đầu vào X1.6, X1.7, X1.8 của khối A1

(GN.PROTECTING DEVICE/BEAKE CONTROL) trang 26 tập bản vẽ bảng điện

chính Các đầu vào này được thể hiện rõ trên tập bản vẽ GSSWLR - MIS HD1,

GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR

Các tín hiệu dòng tải này sẽ được đưa đến khối 1A10 (trang 7 của tập bản vẽ

này) đây là khối biến đổi tín hiệu dòng tải các pha của máy phát thành tín hiệu điện 1

chiều và được đưa đến các dây 1A10/+1; 1A10/+2; 1A10/+3; 1A10/ Để đưa đến các

đầu vào tương tự của PLC (trang 13) thực hiện giám sát dòng tải của máy phát

+ 1A12/13: Đầu vào tương tự để giám sát giá trị dòng tải pha L1 của máy

phát

+ 1A12/16: Đầu vào tương tự giám sát giá trị dòng tải pha L2 của máy phát

+ 1A12/19: Đầu vào tương tự giám sát giá trị dòng tải pha L3 của máy phát + 1A12/13: Đầu vào chung

Tín hiệu về dòng tải của máy phát sẽ được khối PLC xử lý Vì một nguyên

nhân nào đó mà máy phát bị quá tải Khi giá trị dòng tải của máy phát đạt giá trị

100% Iđm Khối PLC sẽ xử lý và cấp tín hiệu ngắt các phụ tải không quan trọng theo 3

bước sau đây:

+ Bước 1 ngắt các Panel phân chia các container socket 1  3

+ Bước 2 ngắt các Panel phân chia các container socket 4  6

+ Bước 3 ngắt các Panel phân chia các bộ chia chia cách và điều hòa không khí Giả xử máy phát số 1 đang công tác trên lưới vì một lý do nào đó mà máy phát

bị quá tải Tín hiệu dòng tải đó đạt đến 100Iđm sẽ đựợc đưa đến các đầu vào tương tự của PLC Các phụ tải không quan trọng sẽ được ngắt ra theo các bước như đã nói ở trên:

* Bước 1: Tín hiệu ngắt aptomat của các phụ tải không quan trọng được đưa

ra 1A12/17 (Trang16 tập bản vẽ GSSWLR - MIS HD1, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR) cấp điện cho rơle K17 K17 có điện đóng tiếp điểm K17 ở trang 25 cấp tín hiệu đến các chân XI - 1, XI - 2 Các nhóm chân này được thể hiện cụ thể trên trang 38 của tập bản vẽ bảng điện chính Chân 1XI - 2 sẽ cấp

tín hiệu đến dây STEP 1HG Rơle K1 (059 - MAIN SWITCH BOAD ) sẽ được cấp

điện K1 có điện nó sẽ đóng các tiếp điểm của nó như sau:

+ K1 (53.4) tập bản vẽ MAIN SWITCH BOAD: Trước đó nếu aptomat cấp

nguồn cho ổ cắm container 1 đóng thì rơle K41 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 7 Như vậy hai tiếp điểm K41 và tiếp điểm K1 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được đưa đến chân A4 của Q1, aptomat Q1 sẽ được ngắt ra khỏi lưới

+ K1 (54.2) tập bản vẽ MAIN SWITCH BOAD: Trước đó nếu aptomat cấp

nguồn cho ổ cắm container 2 đóng thì rơle K42 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 2 Như vậy hai tiếp điểm K42 và tiếp điểm K1 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được đưa đến chân A4 của Q2, aptomat Q2 sẽ được ngắt ra khỏi lưới

+ K1 (55.2) tập bản vẽ MAIN SWITCH BOAD: Trước đó nếu aptomat cấp

nguồn cho ổ cắm container 3 đóng thì rơle K43 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 2 Như vậy hai tiếp điểm K43 và tiếp điểm K1 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được đưa đến chân A4 của Q3, aptomat Q3 sẽ được ngắt ra khỏi lưới

* Bước 2: Sau khi ngắt các phụ tải ở bước 1 mà vẫn còn tín hiệu quá tải thì

PLC sẽ tiếp tục gửi tín hiệu đến cắt nhóm phụ tải tiếp theo Đầu ra 1A12/18 (trang 16

GSSWLR-MI, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR) cấp điện cho

rơle K18 K18 có điện đóng tiếp điểm K18 ở trang 25 cấp tín hiệu đến các chân

XI - 3, XI - 4 Các nhóm chân này được thể hiện cụ thể trên trang 38 của tập bản vẽ bảng điện chính Chân 1XI - 4 sẽ cấp tín hiệu đến dây STEP 2HG Rơle K2 (trang 59

tập bản vẽ MAIN SWITCH BOAD) sẽ được cấp điện K2 có điện nó sẽ đóng các tiếp

điểm của nó như sau:

+ K2 (63.2) tập bản vẽ MAIN SWITCH BOAD: Trước đó nếu aptomat cấp

nguồn cho ổ cắm container 4 đóng thì rơle K41 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở

cột số 2 Như vậy hai tiếp điểm K41 và tiếp điểm K2 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được đưa đến chân A4 của Q1, aptomat Q1 sẽ được ngắt ra khỏi lưới

+ K2 (64.2) tập bản vẽ MAIN SWITCH BOAD: Trước đó nếu aptomat cấp

nguồn cho ổ cắm container 5 đóng thì rơle K42 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột

số 2 Như vậy hai tiếp điểm K42 và tiếp điểm K2 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được đưa đến chân A4 của Q2, aptomat Q2 sẽ được ngắt ra khỏi lưới

+K2 (65.2) tập bản vẽ MAIN SWITCH BOAD trước đó nếu aptomat cấp

nguồn cho ổ cắm container 6 đóng thì rơle K43 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 2 Như vậy hai tiếp điểm K43 và tiếp điểm K2 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được đưa đến chân A4 của Q3, aptomat Q3 sẽ được ngắt ra khỏi lưới

* Bước 3: Nếu sau khi cắt nhóm phụ tải ở bước 2 mà máy phát vẫn bị quá tải

thì PLC sẽ tiếp tục gửi tín hiệu đến cắt các nhóm phụ tải tiếp theo đầu ra 1A13/5 (trang 17 GSSWLR - MI, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR)

Sẽ có tín hiệu cấp cho rơle K19 K19 có điện đóng tiếp điểm K19 ở trang 25 cấp tín hiệu đến các chân XI - 5, XI - 6 Các nhóm chân này được thể hiện cụ thể trên trang

38 của tập bản vẽ bảng điện chính Chân 1XI - 6 sẽ cấp tín hiệu đến dây STEP 3HG

lúc này cuộn ngắt C1, C2 của aptomat Q4 (trang16.8 tập bản vẽ MAIN SWITCH

BOAD) cấp nguồn cho bộ điều hòa không khí (D.B.AIR CONDITION) có điện ngắt

aptomat ra khỏi lưới

Và rơle thời gian K8 (trang 75 tập bản vẽ MAIN SWITCH BOAD) có điện sau

một thời gian trễ đóng tiếp điểm của nó cấp nguồn cho rơle K7 K7 có điện sẽ đóng tiếp điểm của nó cấp nguồn cho cuộn ngắt aptomat cấp nguồn cho bộ chia cắt (D.B SEPARATORS) C1, C2 ngắt aptomat ra khỏi lưới

Đồng thời với tín hiệu ngắt các phụ tải không quan trọng thì đầu ra 1A12/15 (trang 16 của tập bản vẽ GSSWLR - MI, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR) sẽ có tín hiệu cấp nguồn cho Rơle K15 K15 có điện sẽ đóng tiếp điểm của nó ở trang 25 dây XP3 sẽ được cấp tín hiệu Khối ALARM UNIT ở trang 23

sẽ được cấp tín hiệu báo động quá tải máy phát

Khi giá trị dòng tải của máy phát đạt 110%Idm thì khi đó khối PLC sẽ xử lý Ở đầu ra 1A12/10 (trang 15 của tập bản vẽ GSSWLR - MI, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR) sẽ có tín hiệu cấp điện cho rơle K11 K11 có điện nó sẽ đóng tiếp điểm của nó ở (trang 24.4 tập bản vẽ GSSWLR - MI, GENERATOR PROTECTION DIESEL GENERATOR) các chân XS1 - 3, XS1 - 4 ở

mạch điều khiển Aptomat trên bảng điện chính đước cấp tín hiệu aptomat của máy

phát sẽ được ngắt ra khỏi luới điện

1.3.6 - Bảo vệ điện áp cao

GSSWLR - MI, GENERATOR sẽ thực hiện chức năng báo động khi điện áp của máy phát đạt giá trị 120% Uđm thì sẽ có tín hiệu gửi đến ALARM UNIT báo động điện áp máy phát cao

Khi điện áp máy phát đạt giá trị 125% thì cuộn ngắt của aptomat sẽ được cấp điện aptomat sẽ được ngắt ra khỏi lưới Đồng thời ở đầu ra 1A13/21 sẽ có tín hiệu cấp nguồn cho rơle K6 K6 có điện sẽ đóng tiếp điểm của nó cấp tín hiệu Deexcitation

CHƯƠNG 2

HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BUỒNG MÁY

VÀ THIẾT BỊ TRÊN BOONG

2.1 HỆ THỐNG QUẠT GIÓ BUỒNG MÁY

Hệ thống quạt gió buồng máy tàu 700 TEU làm nhiệm vụ thông gió cho

buồng máy có thể hoạt động theo hai chiều đẩy và hút bằng cách đổi chiều quay của

động cơ, có hai cấp tốc độ việc thay đổi tốc độ được thực hiện bằng cách thay đổi số

cặp cực

2.1.1 Giới thiệu phần tử

Mạch cấp cho động cơ được lấy từ bảng điện chính

a Mạch động lực:

K14, K15: Là các tiếp điểm chính của các contactor dùng để đảo chiều quay

cho động cơ do vậy thay đổi được chiều hút và đẩy của quạt gió

K11: Là các tiếp điểm chính của contactor cấp nguồn cho động cơ hoạt động

ở chế độ tốc độ thấp

K12, K13: Là các tiếp điểm chính của các contactor cấp nguồn cho động cơ

hoạt động ở tốc độ cao

F11: Là rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ ở tốc độ thấp

F13: Là rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ ở tốc độ cao

M: Là động cơ lai quạt gió vỏ của động cơ được tiếp mát

Công suất và dòng ở tốc độ thấp là 6.6 (kw), 17.7(A)

Công suất và dòng ở tốc độ cao là 30 (kw), 51(A)

S15: Là nút ấn cấp nguồn cho quạt gió ở tốc cao

S12 (21 - 22) mở ra khống chế mạch cấp nguồn theo chiều hút của quạt gió Muốn cho quạt gió hoạt động ở tốc độ cao ta ấn nút S15 (21 - 22) mở ra K11 mất điện, S15 (13 - 14) đóng lại cấp nguồn cho các contactor K12, K13

K12 đóng tiếp điểm ở mạch động lực, cuộn dây làm việc ở chế độ YY

K13 đóng tiếp K13 (13 - 14) tự duy trì và đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực quạt gió được hoạt động ở tốc độ cao K13 (43 - 44) đóng cấp nguồn cho đèn báo S15

Muốn đổi chiều hoạt động của quạt gió sang chiều hút gió ta ấn nút dừng S11, sau đó ấn nút S13 Thời gian đảo chiều của quạt gió được khống chế bằng rơle thời gian K16, sau thời gian trễ của K16 thì quạt gió mới chuyển sang chế độ ngược lại

2.1.3 - Các hình thức bảo vệ

Bảo vệ không nhờ các tiếp điểm phụ của các contactor K14, K15

Bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực nhờ aptomat Q6 (trang 17 tập bản vẽ

MAIN SWITCH BOAD)

Bảo vệ quá tải nhờ các rơle nhiệt F11, F13

Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển nhờ các cầu chì F14, F15

2.2 HỆ THỐNG BƠM NƯỚC LÀM MÁT NƯỚC NGỌT

Hệ thống bơm nước làm mát bảo đảm cung cấp đủ nước làm mát phục vụ cho hoạt động của các hệ thống trên tàu Nước làm mát trên tàu có thể sử dụng cả nước biển và nước ngọt

* Sơ đồ: H.T cooling water pump1 (010 BHV3-P272547/30)

2.2.1 Giới thiệu phần tử

+ Mạch động lực:

- L1, L2, L3: Là 3 đầu cấp nguồn từ bảng điện chính đến

- U, V, W: Là 3 đầu cấp đến động cơ lai bơm

- K1: Là các tiếp điểm chính của contactor cấp nguồn cho động cơ lai bơm

- F1: Là rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ

+ Mạch điều khiển :

- T1: Là biến áp (160VA) cấp nguồn 230V cho mạch điều khiển

- F2, F3, F4 : Là các cầu chì

- S1: Là công tắc chọn chế độ Có hai chế độ bằng tay và chế độ tự động

- K1: Là contactor cấp nguồn cho bơm hoạt động

Đèn H1 sáng báo bơm đã hoạt động

* Chế độ tự động:

Bật công tắc S1 sang vị trí Auto khi đó tiếp điểm (2 - 1) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho contactor K1

Khi có tín hiệu từ khối báo động ALARM SLAVE UNIT PT thì nguồn +24V

sẽ được cấp cho contactor K2 đóng tiếp điểm K2 (13 - 14) cấp nguồn cho contactor K1, K1 có điện đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực cấp nguồn cho động cơ hoạt động

* Các hình thức bảo vệ

Mạch động lực được bảo vệ bởi rơle nhiệt F1 bảo vệ quá tải cho động cơ Mạch điều khiển được bảo vệ bởi cầu chì F2, F3 bảo vệ ngắn mạch

2.3 HỆ THỐNG NEO

2.3.1 - Giới thiệu phần tử

Trang 4/15

Q1 : Aptomat cấp nguồn cho động cơ

T2 : Biến áp cấp nguồn cho rơle dòng A2

M3: Động cơ 3 pha roto lồng sóc, có hai cuộn stato

F1, F2 : Các cầu chì cấp nguồn cho mạch phanh và mạch điều khiển R2: Biến trở điều chỉnh nguồn cấp cho bộ V1

V1: Cầu chỉnh lưu một pha cấp nguồn cho phanh điện từ

T1: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

F3, F4, F5, F6: Các cầu chì bảo vệ cho mạch điều khiển

A1: Rơle bảo vệ nhiệt độ cho động cơ

A2: Rơle bảo vệ dòng

G1: Cầu chỉnh lưu 1 pha

A3, A4: Mođun nguồn của PLC

Trang 7/15

2S0: Nút dừng sự cố

2S1: Tay điều khiển tốc độ thu, thả neo

K0, K2: Các rơle trung gian

K1, KB1: Các rơle thời gian

KM1, KM2: Các contactor cấp nguồn cho động cơ quay theo hai chiều KM3, KM4, KM5, KM6: Các contactor tốc độ 1, 2, 3

Trang 8/15

2S2: Công tắc chọn chế độ điều khiển bằng tay hoặc tự động

S1: Nút dừng thu hoặc thả neo ở tốc độ 3

K3: Contactor cấp tín hiệu điều khiển bằng tay

K5: Contactor cấp tín hiệu điều khiển tự động

K4: Contactor báo mất nguồn điều khiển

K7: Contactor dừng thu hoặc thả neo ở tốc độ 3

Trang 9/15

A3: Các đầu vào của PLC

Trang 10/15

A3: Các đầu ra của PLC:

A0.0: Tín hiệu thu neo

A0.1: Tín hiệu thả neo

A0.2: Cấp nguồn cho contactor điều chỉnh tốc độ

A0.3: Cấp nguồn cho contactor báo lỗi hệ thống

K6: Contactor báo lỗi hệ thống

Trang 11/15

A0.4: Cấp nguồn cho đèn 2H1 báo điều khiển bằng tay

A0.5: Cấp nguồn cho đèn 2H2 báo lỗi hệ thống

A0.6: Cấp nguồn cho đèn 2H3 báo điều khiển tự động

2P1: Đèn báo hoạt động

Trang12/15

3A1: Bộ cảm biến sức căng

2.3.2 - Nguyên lý hoạt động của hệ thống

a Điều khiển bằng tay

Đóng aptomat Q1(trang 4.0) cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển, rơle A1 có điện đóng tiếp điểm (11-14) (trang 7.0) Lúc đó tiếp điểm của A2 (15 - 16) (trang 7.0) vẫn đóng

Xoay công tắc 2S2 (trang 8.1) về vị trí điều khiển bằng tay, tiếp điểm 2S2 (1 - 2) đóng lại cấp nguồn cho rơle K3 (trang 8.1), rơle K3 đóng tiếp điểm (11-14) (trang 7.0) cấp nguồn cho K0 (trang 7.1), tiếp điểm K0 (1-2) (trang 7.1) duy trì cho K0, đồng thời đóng tiếp điểm (3-4) (trang 7.2)

Xoay công tắc 2S1 về vị trí thu các tiếp điểm (3 - 4) (trang 7.2), (5 - 6) (trang 7.5), (7 - 8) (trang 7.6) đóng cấp nguồn cho KM1, KM1 có điện mở tiếp điểm khống chế KM2 (21 - 22) (trang 7.3), đóng tiếp điểm KM1 (13 - 14) (trang 7.3) cấp nguồn cho rơle thời gian KB1, KB1 có điện đóng tiếp điểm KB1 (1 - 2, 3 - 4, 5-6) (trang 4.6) cấp nguồn cho phanh điện từ Y, đồng thời đóng tiếp điểm (13 - 14) (trang 7.9) cấp nguồn cho KM3, động cơ hoạt động ở tốc độ 1, (công tác trên cuộn dây số 1)

Sau thời gian trễ 2s tiếp điểm (67 - 68) (trang 7.5) của KB1 đóng cấp nguồn cho rơle thời gian K1, K1 đóng tiếp điểm (13 - 14) (trang 7.5) cấp nguồn cho KM6, KM6 mở tiếp điểm (61 - 62) (trang 7.9) khống chế KM3, đồng thời đóng tiếp điểm (13 - 14) (trang 7.5) cấp nguồn cho KM4, động cơ quay ở tốc độ 2 (chế độ nối Y)

Sau thời gian trễ 2s K1 đóng tiếp điểm (67 - 68) (trang 7.6) cấp nguồn cho K2 (trang 7.6), K2 đóng tiếp điểm (13 - 14) (trang 7.7) cấp nguồn cho KM5, đồng thời

mở tiếp điểm (21 - 22) (trang 7.5) ngắt KM4, KM6, mở tiếp điểm (61 - 62) (trang 7.9) khống chế KM3 Động cơ hoạt động ở tốc độ 3(làm việc với cuộn stato thứ 2 ở chế độ )

Đối với phía thả neo tương tự như phía thu neo đã trình bày ở trên

b Điều khiển tự động

Xoay công tắc 2S2 (trang 8.1) về vị trí điều khiển tự động, tiếp điểm (3 - 4) đóng lại cấp nguồn cho rơle K5, K5 mở tiếp điểm K5 (7.0) khống chế mạch điều khiển bằng tay, đồng thời đóng tiếp điểm K5 (trang 9.2) cấp nguồn vào chân E2.0 của PLC hệ thống hoạt động ở mức 20% Khi có tín hiệu thu neo thì đầu ra A0.0 sẽ cấp nguồn cho contactor KM1, nếu có tín hiệu thả neo thì đầu ra A0.1 của PLC sẽ cấp nguồn cho contactor KM2 Đầu ra A0.2 sẽ cấp tín hiệu đóng KM3, đầu ra A0.3 báo

lỗi hệ thống

2.3.3 - Các phần tử bảo vệ

Ngắn mạch được bảo vệ bởi các cầu chì F3, F4, F5, F6

Bảo vệ điện áp thấp bởi rơle A1

Bảo vệ quá dòng bởi rơle dòng A2

Các rơle thời gian K1, KB1 được thiết kế để bảo vệ khi người điều khiển đưa tay điều khiển từ vị trí không sang vị trí tốc độ 3 Khi đó từ tốc độ 1 chuyển sang tốc

độ 2 sau khoảng thời gian trễ của KB1, chuyển từ tốc độ 2 sang tốc độ 3 sau khoảng thời gian trễ của K1

Với tải trọng định mức, hệ thống lái phải làm việc an toàn, tin cậy trong mọi điều kiện thời tiết và khí hậu Ngoài việc giữ cho con tàu đi đúng hướng, hệ thống lái còn phải đảm bảo cho tàu đi theo một con đường gần nhất và thời gian hành trình được rút ngắn Nếu hệ thống lái được thực hiện tốt những chức năng trên thì hiệu quả kinh tế trong vận chuyển hàng hoá sẽ được tăng cao, con người và thiết bị trên tàu sẽ được đảm bảo an toàn Ngược lại nếu hệ thống không đáp ứng đầy đủ những chức năng đó thì nó có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng làm thiệt hại đến hàng hoá trên tàu và tính mạng của thuyền viên

Hiện nay nhờ việc ứng dụng những thành tựu của khoa học và công nghệ hiện đại, các hãng sản xuất đã liên tục cải tiến hệ thống lái để nó luôn thích ứng được với những yêu cầu cao hơn được đặt ra Những hệ thống lái này có thể hoạt động dài ngày trên biển với độ tin cậy lớn trong điều kiện khắc nghiệt của môi trường Nó có kết cấu gọn nhẹ, điều khiển đơn giản và tính kinh tế cao

b Yêu cầu

+ Điều kiện làm việc của hệ thống lái:

Môi trường hoạt động của con tàu là trên biển nên các hệ thống nói chung và

hệ thống lái nói riêng hoạt động trong điều kiện hết sức khắc nghiệt:

- Sự thay đổi nhiệt độ môi trường là rất lớn, có vùng lạnh -30OC, có vùng nóng hơn 45OC Điều này ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện toả nhiệt cũng như khả năng công tác của hệ thống

- Độ ẩm môi trường dao động lớn 80%  90%

- Độ ăn mòn đối với thiết bị lớn vì môi trường biển có nồng độ muối rất cao

- Các thiết bị trên tàu chịu sự rung lắc lớn, biên độ lắc ngang 22O với chu kỳ

8  22s, biên độ lắc dọc đến 10O với chu kỳ dao động 6  10s

Với những điều kiện trên để đảm bảo hiệu quả kinh tế, độ an toàn cho tàu và người vận hành thì hệ thống lái phải được chế tạo chắc chắn, kết cấu gọn nhẹ, dễ lắp đặt, hoạt động một cách tin cậy, dễ dàng sửa chữa, bảo dưỡng và thay thế, vận hành khai thác đơn giản, an toàn

+ Yêu cầu khai thác:

Phải giữ cho tàu đi theo hướng đi đặt với độ chính xác 1O trong điều kiện vận tốc tàu thấp hơn 6 hải lý/giờ, không phụ thuộc trọng tải và trạng thái mặt biển

Hệ thống điều khiển cho phép chỉnh định các thông số khi điều kiện khai thác của tàu thay đổi để đáp ứng được yêu cầu về chất lượng và an toàn của hệ thống

Hệ thống điều khiển đảm bảo thuận tiện khi khai thác một người Có đèn báo cấp nguồn, báo vị trí bánh lái, có đèn và còi báo máy lái bị quá tải, báo góc bẻ hoặc độ lệch hướng đi quá giới hạn cho phép

Hệ thống hoạt động an toàn, hoàn thành mọi chức năng quy định khi tàu lắc ngang 22O chu kỳ 8  22s hoặc chúi dọc 10O chu kỳ 6  10s, chịu được rung có tần số

5  30 Hz, biên độ 0,3  3,5 mm Hệ thống đảm bảo độ chính xác cho trước khi nhiệt

độ môi trường thay đổi trong khoảng -10  +50O

Các mạch điện trong hệ thống điều khiển phải có bảo vệ ngắn mạch

+ Yêu cầu về cấu trúc:

Hệ thống phải đảm bảo có các chế độ điều khiển: Lái đơn giản, lái lặp, lái tự động Việc chuyển đổi giữa các chế độ không vượt quá thời gian hai phút

Cấu trúc các khí cụ, phần tử và các cơ cấu của hệ thống phải đơn giản, thuận tiện và an toàn cho việc sửa chữa khai thác và bảo dưỡng và có khả năng làm việc tin cậy trong thời gian ít nhất 10 năm, phải chịu được tác động về cơ học cũng như thời tiết

Các thiết bị chỉ thị, chỉnh định cũng như các tay điều khiển được bố trí ở nơi thuận tiện cho việc khai thác Bảng chia độ ở trụ điều khiển phải có đèn chiếu sáng riêng, cường độ sáng có thể điều chỉnh Có biện pháp đề phòng điện giật đối với người sử dụng khi tháo, mở, quan sát các thiết bị Các nắp đậy, cánh cửa và khí cụ phải mở dễ dàng khi cần bảo quản sửa chữa Vỏ máy phải được nối đất với vỏ tàu Các cơ cấu và nút ấn còn có định vị Không được dùng nhôm hay hợp kim nhôm và các vật liệu dễ nóng chảy để chế tạo các linh kiện dẫn điện Các phần tử có độ dự trữ cao và có khả năng thay thế lẫn nhau

- Hệ thống có bánh lái dạng Propin không có phần bù

+ Phân loại theo chế độ công tác của hệ thống:

- Hệ thống lái đơn giản: Là hệ thống mà vị trí của bánh lái không phụ thuộc vào vị trí của tay điều khiển, bánh lái còn di chuyển khi tay điều khiển còn nằm ngoài

vị trí “0”, nó chỉ dừng khi tay điều khiển được đưa về vị trí “0” Người điều khiển phải thường xuyên theo dõi hệ thống chỉ báo góc lái để xác định được vị trí thực của bánh lái

- Hệ thống lái lặp: Là hệ thống trong đó vị trí thực của bánh lái luôn luôn trùng với vị trí thực của tay điều khiển Hệ thống chỉ báo góc lái chỉ nhằm giúp con người điều khiển kiểm tra tính chính xác trong hoạt động của hệ thống

- Hệ thống lái tự động: Là hệ thống có khả năng chỉ cho con tàu đi theo một hướng đi đặt trước không cần có sự tác động của con người

+ Phân loại theo dạng năng lượng truyền động:

- Máy lái điện cơ:

Bánh lái được truyền động bởi động cơ điện qua cơ cấu truyền cơ khí

Máy lái điện - cơ có cơ cấu truyền dạng dẻ quạt:

Ưu điểm: Có hiệu suất cao nhất trong máy lái điện - cơ, kết cấu đơn giản Nhược điểm: Có kích thước lớn, cồng kềnh khó lắp đặt đối với tàu trọng tải

lớn

Máy lái điện - cơ có cơ cấu dạng trục vít:

Ưu điểm: Kích thước gọn nhẹ

Nhược điểm: Hiệu suất thấp

Máy lái điện - cơ có cơ cấu truyền dạng xích dây:

Ưu điểm: Kết cấu đơn giản

Nhược điểm: Điều khiển nặng nề, quay trở kém, khó lắp đặt

- Máy lái Điện - Thuỷ lực: Máy lái Điện - Thuỷ lực tạo mômen quay bánh lái

thực hiện nhờ áp lực dầu tác động lên piston trong xylanh Loại này thường dùng cho

tàu trọng tải lớn, khả năng quay trở lớn, công suất truyền động lớn Máy lái điện - thủy lực bao gồm:

* Máy lái điện thuỷ lực với bơm lưu lượng không đổi:

Bơm thuỷ lực luôn tạo ra một lưu lượng định mức, việc thực hiện bẻ lái bằng cách điều khiển van điện từ đóng mở đường dầu cấp vào xylanh thuỷ lực

Ưu điểm: Cho phép thay đổi đột biến năng lượng cấp cho máy lái, tận dụng

công suất thiết bị, tốc độ bẻ lái nhanh

Nhược điểm: Có phần tử rơle làm mất tính tuyến tính của hệ thống, dễ dao

động

* Máy lái điện thuỷ lực với bơm lưu lượng thay đổi:

Với loại này, khi không có tín hiệu điều khiển thì lưu lượng của bơm bằng không Điều khiển bánh lái bằng cách điều khiển động cơ điện dịch tâm bơm biến lượng hình sao tạo ra lưu lượng thay đổi tuỳ theo tín hiệu bẻ lái để tác động lên hệ thống piston - xylanh làm quay bánh lái

Ưu điểm: Hệ thống chỉ chứa các phần tử liên tục, ổn định, độ điều chỉnh láng,

chính xác cao

Nhược điểm: Không sử dụng hết công suất của phần tử, khi có tín hiệu điều

khiển bẻ thì thực hiện tác động bẻ lái chậm

+ Phân loại theo cấu tạo thiết bị điều khiển:

- Hệ thống lái dùng các phần tử điện cơ:

Thiết bị điều khiển có cấu tạo từ những máy điện đặc biệt công suất nhỏ: Sensin, biến áp quay, máy phát tốc, động cơ dị bộ 2 pha, khuếch đại từ

Ưu điểm: Độ tin cậy cao, chắc chắn, chịu quá tải tốt

Nhược điểm: Kích thước, trọng lượng lớn, khó chính xác

- Hệ thống lái dùng các phần tử bán dẫn vi mạch:

Thiết bị điều khiển có cấu tạo từ linh kiện bán dẫn: Transistor, IC

Ưu điểm: Kích thước nhỏ, trọng lượng bé, công suất tiêu hao ít, độ tin cậy

cao, chính xác, dễ chế tạo thay thế

Nhược điểm: Đặc tính công tác phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường

- Hệ thống lái dùng các bộ vi xử lý:

Trong hệ thống dùng các bộ vi xử lý hoặc máy tính vào làm nhiệm vụ tạo ra

bộ PID số, điều chỉnh thời tiết, hiển thị các thông số cần kiểm tra, thay đổi thông số cần thiết có ưu điểm: Chính xác, tiện lợi cho phép nối với máy tính để tạo ra một mạng điều khiển từ xa và tập trung

+ Phân loại theo nguyên tắc hoạt động của thiết bị điều khiển:

- Hệ thống hoạt động theo nguyên tắc liên tục: Các phần tử trong hệ thống hoạt động liên tục

Ưu điểm: Đảm bảo độ láng, độ chính xác cao

Nhược điểm: Khi có nhiều tác động vào làm tín hiệu ra bị méo, làm chất

lượng hệ thống không cao

- Hệ thống hoạt động theo nguyên tắc không liên tục: Hệ thống có một hoặc nhiều phần tử hoạt động không liên tục

Ưu điểm: Tận dụng tốt công suất của phần tử thực hiện, kết cấu đơn giản, tác

động nhanh

Nhược điểm: Làm mất tuyến tính, gây tác động đột biến cho các phần tử

3.1.2 - Hệ thống lái tàu 700 Teu

a Sơ đồ điều khiển động cơ lai bơm thuỷ lực

- Giới thiệu phần tử

+ S1 : Cầu giao cấp nguồn cho động cơ lai bơm thuỷ lực

+ T2 : Biến dòng đo

+ A : Ampe kế đo dòng điện của động cơ

+ K1 : Contactor cấp nguồn cho động cơ

+ F2 : Rơle nhiệt bảo vệ

+ F : Cảm biến mất pha

+ T1 : Biến áp thứ cấp có hai cấp điện áp là 220VAC và 21VAC + F1061 : Là các cầu chì

+ h : Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của động cơ

+ S2 : Công tắc trộn chế độ điều khiển

+ V1 : Bộ chỉnh lưu

+ T3 : Biến áp cấp nguồn cho mạch sấy

+ H2 : Đèn báo mạch sấy đang hoạt động

+ K1012 : Rơle trung gian

máy lái thì ta xoay S2 về vị trí Local khi đó chân 2 - 11 nguồn 220VAC được cấp rơle trung gian K11 K11 có điện sẽ đóng tiếp điểm K11 (14 - 13) cấp nguồn cho contactor K1 K1 có điện đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực cấp nguồn cho động cơ hoạt động

K11 (33 - 34) cấp nguồn cho đồng hồ đo thời gian hoạt động của động cơ và đèn H1 sáng báo động cơ đã hoạt động Mở K11 (62 - 61) và K11 (72 - 71) ngắt điện mạch sấy, đèn H2 tắt báo mạch sấy đã được ngắt điện

Muốn dừng động cơ ta chuyển công tắc S2 về vị trí STOP khi đó rơle trung gian K11 mất điện làm cho contactor K1 mất sẽ mở tiếp điểm của nó ở mạch động lực làm cho động cơ mất điện

* Các hình thức báo động và bảo vệ

Sơ đồ điều khiển động cơ lai bơm thuỷ lực hệ thống lái tàu 700 Teu không có bảo vệ không do vậy khi mất điện mà có điện trở lại thì động cơ lai bơm thuỷ lực sẽ được khởi động lại ngay phục vụ cho công việc bẻ lái tàu Bảo vệ ngắn mạch bằng các cầu chì

+ Báo động mất pha: Khi bị mất pha thì tiếp điểm của cảm biến mất pha F1 sẽ

mở ra gửi tín hiệu đến khối (alarm unit) báo động mất pha

+ Báo động mất nguồn điều khiển (mất nguồn bộ điều khiển van):

Khi mất nguồn thì tiếp điểm U1(2.6) đóng lại và tiếp điểm K11(1.5) mở ra gửi tín hiệu đến khối (alarm unit) báo động

+ Báo động mức dầu thuỷ lực thấp tín hiệu mức dầu thuỷ lực được lấy từ (level alarm switches) trong két chứa dầu thuỷ lực tín hiệu này được đưa tới khối (alarm unit) để báo động

3.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒI HƠI

3.2.1 - Giới thiệu chung về nồi hơi

a Khái niệm

Nồi hơi trên tàu thuỷ là thiết bị sử dụng năng lượng của chất đốt (hoá năng của dầu đốt như là than, củi, khí hoá lỏng, dầu đốt) biến nước thành hơi nước có áp suất cao và nhiệt độ cao

Nồi hơi cung cấp hơi nước phục vụ cho:

Hâm nóng dầu đốt dùng cho việc khởi động Diesel máy chính

Phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của thuyền viên như sưởi ấm, hâm nóng nước sinh hoạt

Đối với một số tàu chuyên dụng nồi hơi còn phục vụ cho chạy một số máy phụ là máy hơi nước trên boong như tàu dầu, tàu chở hoá chất cháy nổ

b Phân loại

+ Phân loại theo công dụng

- Nồi hơi chính: Là nồi hơi cung cấp hơi nước cho thiết bị đẩy tàu trong các máy hơi nước chính, hoặc tua bin hơi chính lai chân vịt và dùng cho các máy phụ, thiết bị phụ và các nhu cầu sinh hoạt

- Nồi hơi phụ: Hơi nước của nó sinh ra dùng cho các máy phụ, thiết bị phụ và các nhu cầu sinh hoạt

- Nồi hơi tận dụng (nồi hơi kinh tế, nồi hơi khí xả): Là nồi hơi tận dụng nhiệt còn cao của khí xả của diezel chính để sản xuất hơi Hơi của nó dùng cho việc hâm nóng dầu đốt, dầu nhờn và phục vụ sinh hoạt

+ Phân loại theo cách quét khí lò và sự chuyển động của nước theo bề mặt đốt nóng

- Nồi hơi ống nước

- Nồi hơi ống lửa

- Nồi hơi liên hợp

+ Phân loại theo tuần hoàn nước nồi

- Nồi hơi tuần hoàn tự nhiên

- Nồi hơi tuần hoàn cưỡng bức

+ Phân loại theo áp suất nồi hơi

- Nồi hơi thấp áp: Áp suất công tác PN ≤ 2,2Mpa

- Nồi hơi trung áp: PN = 2,2-4,0Mpa

- Nồi hơi cao áp: PN = 4,0-6,4Mpa

- Nồi hơi áp suất rất cao: PN > 6,4MPa

+ Phân loại theo cách bố trí ống tạo thành bề mặt đốt nóng

- Nồi hơi nằm

- Nồi hơi đứng