Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu dầu 6500 tấn đi sâu nghiên cứu phân tích các hệ thống điều khiển bảng điện chính

Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu dầu 6500 tấn đi sâu nghiên cứu phân tích các hệ thống điều khiển bảng điện chính

………… o0o…………

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU DẦU 6500T – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BẢNG ĐIỆN CHÍNH

Giới thiệu chung về tàu dầu 6500T 3

Phần I Trang thiết bị điện tàu dầu 6500T 4

Chương1 Các hệ thống điện trên boong tàu dầu 6500T 4

1.1 Tổng quan hệ thống lái 4

1.1.1 Khái niệm 4

1.1.2 Các yêu cầu đối với hệ thống lái 4

1.2 Hệ thống lái tự động tàu dầu 6500T 5

1.2.1 Giới thiệu phần tử 5

1.2.2 Phân tích nguyên lý hoạt động 6

1.2.3 Đánh giá hệ thống 7

1.3 Sơ đồ lái thủy lực 7

1.3.1 Giới thiệu về mạch thủy lực của hệ thống 8

1.3.2 Nguyên lý hoạt động của sơ đồ thủy lực 8

1.4 Sơ đồ động cơ lai bơm thủy lực 8

1.4.1 Giới thiệu về phần tử (DWG FM02ST) 8

1.4.2 Nguyên lí hoạt động 9

1.4.3 Các bảo vệ của hệ thống 9

1.5 Hệ thống tời neo tàu dầu 6500T 10

1.5.1 Sơ đồ thủy lực 10

1.5.2.Sơ đồ điều khiển động cơ lai bơm thủy lực 11

Chương 2.Các hệ thống điện buồng máy 12

2.1.Hệ thống điều khiển nồi hơi 12

2.1.1.Giới thiệu chung về nồi hơi 12

2.1.2.Hệ thống điều khiển nồi hơi tàu dầu 6500T 13

2.1.3.Nhận xét và đánh giá 21

2.2.Hệ thống điều khiển từ xa diesel tàu dầu 6500T 22

2.2.1.Giới thiệu phần tử 22

2.2.2 Nguyên lý hoạt động 25

2.2.3.Hệ thống tự động kiểm tra,báo động và bảo vệ Diesel 28

2.3.Sơ đồ điều khiển quạt gió buồng máy tàu dầu 6500T 29

2.3.1 Giới thiệu phần tử của hệ thống (Sơ đồ FM02GSP, SHEET No 38) 29

2.3.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 29

2.3.3 Các bảo vệ của hệ thống 30

2.4 Hệ thống máy nén khí trên tàu dầu 6500T 30

2.4.1 Giới thiệu phần tử 30

2.4.2 Nguyên lý hoạt động 31

2.4.3 Các bảo vệ trong hệ thống 31

Phần 2: Đi sâu nghiên cứu phân tích các hệ thống điều khiển bảng điện chính 32

Chương III :Trạm phát điện tàu dầu 6500T 32

3.1.Tổng quan về trạm phát điện 32

3.1.1.Khái niệm 32

3.1.2.Các yêu cầu về trạm phát điện tàu thủy 32

3.2.Giới thiệu về trạm phát điện tàu dầu 6500T 32

3.2.1.Đặc điểm kĩ thuật và các thông số 32

3.2.2.Giới thiệu các phần tử chính trong bảng điện chính 33

3.3.Các hệ thống đo và điều khiển trên bảng điện chính 36

3.3.1.Các mạch đo dòng điện 36

3.3.2.Các mạch đo điện áp và tần số 37

3.3.3.Các mạch đo công suất 38

3.3.4.Mạch điều khiển đóng ngắt áptomat 38

3.4.1.Cơ sở lí thuyết và các hệ thống tự động điều chỉnh điện áp 40

3.4.2.Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp tàu dầu 6500T, 46

3.5 Công tác song song và phân chia tải giữa các máy phát 47

3.5.1 Tại sao cần thiết công tác song song các máy phát 47

3.5.1.Các yêu cầu hòa song song các máy phát 48

3.5.2.Các điều kiện hòa đồng bộ chính xác 48

3.5.3 Mạch hòa đồng bộ trên tàu dầu 6500T 51

3.5.4 Phân chia tải cho các máy phát khi công tác song song 54

3.5.5 Mạch phân chia tải trên tàu dầu 6500T 61

3.6.Các hệ thống bảo vệ trạm phát 62

3.6.1.Bảo vệ ngắn mạch 63

3.6.2.Bảo vệ quá tải 66

3.6.3.Bảo vệ công suất ngược 67

3.6.4 Bảo vệ cách điện thấp 70

3.7 Cấu tạo bảng điện sự cố tàu dầu 6500T 70

3.7.1 Giới thiệu các phần tử bảng điện sự cố 71

3.7.2 Sơ đồ nguyên lý bảng điện sự cố 72

3.7.3.Thuật toán điều khiển bảng điện sự cố 73

3.7.4 Nguyên lý hoạt động bảng điện sự cố theo thuật toán 74

Giới thiệu chung về tàu dầu 6500T

Tàu dầu 6500t là tàu chở dầu, hoá chất trọng tải 6500 tấn, đây là seri tàu đã được thi công đóng mới tại công ty đóng tàu Phà Rừng dưới sự giám sát của các chuyên gia Hàn Quốc

* Miêu tả chung về con tàu

Tàu có mũi quả lê, sống đuôi và boong dâng lái, boong dâng mũi Boong ở, buồng nghi khí, và khoang máy được lắp đặt ở phía lái

Phần vỏ chính của tàu dưới boong chính được chia cách bởi các vách ngang, vách dọc thành các khoang, các khu vực sau:

- Khu vực hướng lái

Phía hướng lái của tàu được dùng làm buồng máy lái, các két nước ngọt, khoang cách

ly và két dầu nặng

- Khu vực buồng máy

Buồng máy bố trí lắp đặt thiết bị nâng chính, các bệ sàn máy phụ, buồng điều khiển máy, xưởng sửa chữa và kho chứa.v.v

Két dầu trực nhật và két phục vụ và két lắng dầu bôi trơn được bố trí lắp đặt ở vị trí thích hợp

Đáy đôi gồm két lắng dầu bôi trơn, két dầu diesel, két dầu bẩn và các két cần thiết khác

- Chiều dài giữa hai đường vuông góc : 102.00 M

- Két dầu hàng bao gồm két nước bẩn : 7300 M3

- Két dầu nặng (dầu F.O) : 275 M3

- Két dầu diesel (dầu D.O) : 90 M3

- Các két nước ballast : 2650 M3

* Tốc độ và sức bền

- Tốc độ thử tại mớn nước thiết kế khoảng 13.50 hải lý tại vòng quay lớn nhất

- Tốc độ khai thác tại mớn nước thiết kế khoảng 13.00 hải lý tại 90% vòng quay lớn nhất với 15 % dự trữ

Class / cấp Deck / boong Engine/ máy Etc

Captain class Captain Chief

i Engineer Officer class

8 persons 7 persons 3 persons

Phần I Trang thiết bị điện tàu dầu 6500T

Chương1 Các hệ thống điện trên boong tàu dầu 6500T

1.1 Tổng quan hệ thống lái

1.1.1 Khái niệm

Hệ thống lái là hệ thống thực hiện chức năng điều khiển con tàu theo hành trình cho trước, đi lại trong các luồng hẹp hoặc điều động tàu ra vào cảng Hoạt động của thiết bị lái có ý nghĩa rất lớn trong việc đảm bảo an toàn, nâng cao hiệu quả kinh tế trong khai thác

Với chức năng và tầm quan trọng như vậy, hệ thống truyền động điện lái phải đáp ứng được các yêu cầu cơ bản

Hệ thống phải có cấu tạo đơn giản, có độ bền cao Hệ thống điều khiển phải được thiết kế với sơ đồ đơn giản nhất, sử dụng ít phần tử nhất

Có hệ số dự trữ cao

Có khả năng quá tải lớn theo mômen

Phải đảm bảo thời gian bẻ lái (-max  +max)  28s

Đơn giản và thuận tiện trong điều khiển

Phải có thiết bị kiểm tra để biết vị trí thực của bánh lái

Hệ thống phải có lái sự cố

Trọng lượng và kích thước nhỏ, giá thành thấp

1.1.2 Các yêu cầu đối với hệ thống lái

* Yêu cầu về khai thác

Hệ thống lái tự động phải giữ cho con tàu đi theo một hướng đi cho trước với độ chính xác  ≤ ± 1 trong điều kiện tốc độ của tàu lớn hơn hoặc bằng 6 hải lý / h Không vượt quá 2  3 khi sóng tới cấp 6

Có khả năng thay đổi hướng đi cho trước bằng cách điều chỉnh núm đặt hướng đi ở góc phù hợp

Có khả năng điều chỉnh được các hệ số khuyếch đại của các khâu nằm trong hệ thống cho phù hợp với tình trạng mặt biển, tốc độ và trọng tải của tàu

Hệ thống phải có các chế độ lái lặp, lái đơn giản, lái sự cố để đảm bảo an toàn tối đa cho con tàu

Phải có thiết bị báo động bằng âm thanh khi hệ thống bị quá tải, góc lệch so với hướng

đi cho trước quá lớn, mất nguồn chính, nguồn điều khiển, mức dầu thuỷ lực trong két thấp

Hệ thống phải đảm bảo hoạt động bình thường ngay cả khi tàu bị lắc ngang tới 22

Hệ thống đảm bảo hoạt động chính xác ngay cả khi nhiệt độ thay đổi -10  +50C,

độ ẩm của môi trường tới ( 95  98 )% Không gây nhiễu cho các thiết bị thông tin liên lạc

* Yêu cầu về cấu trúc:

Cấu trúc các phần tử trong hệ thống phải có khả năng làm việc tin cậy

Cấu trúc phần tử phải đơn giản, thuận tiện cho người sửa chữa, bảo quản, thiết bị đặt

ở buồng máy, buồng lái phải là thiết bị kín nước

Hoạt động của hệ thống không gây nhiễu thiết bị hệ thống

1.2 Hệ thống lái tự động tàu dầu 6500T

Hệ thống lái tàu 6500T là hệ thống lái PR-2600-E do hang TOKIMEC INC thiết kế

Hệ thống này có ba chế độ lái là HAND, AUTO và NON - FOLLOW - UP

1.2.1 Giới thiệu phần tử

Sơ đồ khối của lái tự động

- Mạch chế độ lái đơn giản:

NON-FOLLOW-UP CONTROLLER : Khối điều khiển lái đơn giản

- Mạch chế độ lái lặp:

RUDDER ORDER ANGLE POTENTIOMETER : Chiết áp phát lệnh bẻ lái

DEMODULATOR : Bộ tách tín hiệu

FEED BACK LINEAR SYNCHRO : Khối tín hiệu phản hồi góc bẻ lái

- Mạch chế độ lái tự động:

COURSE SETTING KNOB : Núm chỉnh đặt hướng đi cho trước

REPEATER MOTOR : Động cơ lặp của la bàn phản ánh

PROGRAMMER SWITCH : Công tắc chọn chế độ lái theo chương

trình lập trình sẵn

EXCELLENT AMP : Bộ khuyếch đại trong chế độ lái có lập trình

RUDDER ANGLE LIMIT : Bộ tạo tín hiệu giới hạn góc bẻ lái

POINTER : Kim chỉ góc đặt hướng đi

MAGNETOMETER FOR SET COURSE: Bộ đặt hướng từ la bàn từ

1.2.2 Phân tích nguyên lý hoạt động

a,Chế độ lái đơn giản (non-follow-up)

Khi chế độ lái tự động và chế độ lái lặp không còn khả năng hoạt động,khi đó ta phải chuyển sang chế độ lái đơn giản bằng cách chuyển công tắc chọn chế độ lái PILOT SWITCH PANEL sang vị trí LEVER

Bật công tắc xoay ROTARY SWITCH sang vị trí ON

Trong chế độ lái đơn giản thì cụm van điện từ điều khiển hướng đi được điều khiển bởi công tắc xoay đặt trong cụm điều khiển (bộ khuyếch đại tín hiệu không hoạt động) Khi điều khiển bẻ lái sang trái hoặc sang phải thì bánh lái được di chuyển trong hướng điều khiển giới hạn bánh lái

Khi cần điều khiển được nhả ra thì bánh lái dừng lại ở vị trí điều khiển Tín hiệu phản hồi bánh lái tới vị trí trung tính hình học

Việc bẻ lái sang phải hoặc sang trái được thực hiện nhờ tay điều khiển lái đơn giản NON-FOLLOW-UP CONTROLLER, tín hiệu điều khiển được đưa đến van điện từ Các van điện từ này được cấp nguồn trực tiếp để điều khiển đóng mở đường dầu để bẻ lái sang phải hoặc sang trái

Trong quá trình bẻ lái phải theo dõi đồng hồ chỉ báo góc lái để biết được vị trí bánh lái Bánh lái chỉ dừng khi tay lái đơn giản được đưa về 0

b,Chế độ lái lặp (hand steering gear)

Để làm việc ở chế độ lái lặp, trước hết ta đưa bánh lái về mặt phẳng trung tính của tàu Sau đó bật công tắc chọn chế độ lái PILOT SWITCH PANEL sang vị trí HAND

Trong chế độ lái này, tín hiệu điều khiển từ tay lái lặp STEERING WHEEL đưa tới khối phát lệnh điều khiển góc bẻ lái Tín hiệu này được đưa đến bộ tách tín hiệu DOMODULATOR trước khi đưa đến bộ SERVO AMP để so sánh và khuyếch đại tín hiệu

Tín hiệu phản hồi góc bẻ lái FEED BACK LINEAR SYNCHRO cũng được đưa tới bộ tách tín hiệu Tại đây hai tín hiệu sẽ được lọc tách và đưa đến bộ SERVO AMP

Tín hiệu ra từ bộ SERVO AMP được đưa đến van điện từ, van điện từ này được cấp nguồn để điều khiển đóng mở đường dầu để bẻ lái

c,Chế độ lái tự động (auto steering gear)

Chế độ lái tự động là chế độ lái mà trong quá trình giữ con tàu đi đúng hướng không cần đến sự tác động trực tiếp của con người

Chế độ này thường sử dụng khi tàu hành trình trên biển với sóng gió dưới cấp 6 Lái tự động có chức năng tự động điều chỉnh bánh lái theo hướng đi đặt trước khi

có sự khác nhau giữa tín hiệu hướng đi đặt và hướng đi thực tế của tàu và làm sự sai lệch

bị triệt tiêu bằng cách sử dụng khối xử lý trung tâm CPU

Tín hiệu độ lệch hướng đi của tàu sinh ra trong những trường hợp sau:

+ Khi có nhiễu loạn tác động

+ Khi có sự thay đổi hướng đi đặt

Để hệ thống làm việc ở chế độ lái tự động, trước hết ta đưa bánh lái về mặt phẳng trung tính của tàu

Ta bật công tắc PILOT SWITCH PANEL sang vị trí AUTO

Vặn núm chỉnh đặt góc hướng đi COURSE SETTING KNOB tín hiệu chỉ thị góc được thể hiện trên kim đồng hồ chỉ góc Tín hiệu này được đưa đến khối so sánh góc lệch hướng đi

Tín hiệu phản hồi hướng đi thực của con tàu được phản ánh qua la bàn con quay,đưa đến khối so sánh độ lệch hướng đi.Tín hiệu độ lệch này được đưa đến bộ tách tín hiệu DEMODULATOR

Tín hiệu phản hồi góc bẻ lái RUDDER FEED BACK SIGNAL từ cơ cấu lái được đưa đến bộ tách tín hiệu DEMODULATOR Tại đây tín hiệu độ lệch hướng đi được phản ánh qua la bàn đưa đến khối lái tự động AUTO (S), còn tín hiệu phản hồi góc bẻ lái được đưa đến bộ SERVO AMP

Quá trình lái tự động thì tín hiệu độ lệch hướng đi phải phù hợp với sự cài đặt trên bàn điều khiển lái tự động trong bàn điều khiển phía trước FACIA PANEL như tín hiệu điều chỉnh lại góc bẻ lái RUDDER ADJ, điều chỉnh tốc độ bẻ lái RATE ADJ, cũng như điều chỉnh thời tiết đặt trước

Tín hiệu độ lệch hướng đi được đưa đến bộ khuyếch đại tín hiệu SERVO AMP,cùng với tín hiệu góc bẻ lái như tín hiệu tỷ lệ (PROPORTIONAL), tín hiệu vi phân (DIFFERENTIAL) và tín hiệu tích phân (INTEGRAL SIGNAL)

Tại bộ khuyếch đại tín hiệu SERVO AMP thì tín góc bẻ lái RUDDER ORDER SIGNAL và tín hiệu phản hồi góc bẻ lái RUDDER FEED BACK SIGNAL sau khi đưa qua bộ tách tín hiệu DEMODULATOR được so sánh Tín hiệu ra được khuyếch đại trước khi đưa đến van điện từ SOLENOID VALVE của van định hướng trong cụm nguồn thủy lực để điều khiển đóng mở đường dầu theo đúng hướng đi đã định

+ Phần tử thực hiện của hệ thống là loại xylanh có kích thước nhỏ, gọn

+ Việc sử dụng các thiết bị bán dẫn làm giảm đáng kể trọng lượng và kích thước của hệ thống điều khiển

Nhược điểm:

Đòi hỏi dầu thuỷ lực phải đúng chủng loại , chất lượng đảm bảo

1.3 Sơ đồ lái thủy lực

Trên tàu dầu 6500T được trang bị hai hệ thống lái độc lập ,nhưng phục vụ cho một động cơ máy lái để điều chỉnh bánh lái cho hành trình của con tàu

- Thông số của máy lái:

* Giới hạn góc lái là 70° (35° về mỗi bên)

* Tốc độ bẻ lái: bẻ lái từ 35° bên này sang 35° bên kia mất 28s

* Máy lái dạng xilanh lực cố định

* Kích thước của xi lanh Φ195mm

* Kích thước của pitong Φ180mm

* Nguồn cuộn hút của van điện từ là:AC-110V

- Thông số của bơm thủy lực

* YPE :GXPO-20R

* Lượng chiếm chỗ của thủy lực : 34l/MIN

* ÁP lực Max : 150Kg/cm2

* TYPE :T.E.F.C (IP-44)

1.3.1 Giới thiệu về mạch thủy lực của hệ thống

1.3.2 Nguyên lý hoạt động của sơ đồ thủy lực

Muốn động cơ hoạt động đầu tiên ta phải khởi động bơm thủy lực, khi đó van điện

từ chưa được tác động nên dầu thủy lực sẽ được đi theo đường là:

Dầu từ két qua phin lọc 9, qua bơm thủy lực 2, qua van một chiều số 4, qua van điện từ 11 và quay trở về két thủy lực Trong quá trình tuần hoàn dầu đó, nếu áp lực dầu tăng cao thì dầu sẽ được qua van an toàn số 3 và hồi về két thủy lực

Giả sử muốn bẻ lái sang phải ,ta tác động vào hệ thống điều khiển để cuộn van điện từ phía phải có điện Khi đó van điện từ 11 sẽ mở ra cho dầu thủy lực đi theo đường chéo bên phải Qua đó dầu thủy lực sẽ đi theo đường số 1 và đưa vào bên trái tác động vào pitông đẩy bánh lái quay sang phải, dầu thủy lực từ xi lanh lực bên trái sẽ được hồi về theo đường số 2, qua van điện từ 11, qua đường ống và về két Trong quá trình đó nếu áp lực dầu trong đường ống tăng cao thì các van an toàn sẽ tác động và làm giảm áp lực trong đường ống để tránh quá tải cho động cơ lai bơm thủy lực và tránh vỡ đường ống Muốn bánh lái quay sang trái thì ta tác động vào cuộn van bên trái

1.4 Sơ đồ động cơ lai bơm thủy lực

1.4.1 Giới thiệu về phần tử (DWG FM02ST)

F1-F4 : Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch

T440V/220-20V 100VA : Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

51X : Rơ le trung gian khi quá tải

3C : Nút khởi động

27X : Rơ le kiểm soát nguồn điều khiển

RHM : Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của động cơ lai bơm 88X : Rơ le trung gian lấy tín hiệu báo khi chạy

47Y : Rơ le trung gian lấy tín hiệu báo khi mất pha

HYD.TKL : Cảm biến mức dầu trong két

3X : Rơ le trung gian lấy tín hiệu báo khi mức dầu trong két thấp 33T : Rơ le trung gian để chống tín hiệu giả mức dầu trong két

thấp khi bị dung lắc do song

1.4.2 Nguyên lí hoạt động

Bật áptômát cấp nguồn cho hệ thống→rơ le 27B=1 đóng tiếp điểm của nó và đưa tín hiệu đi báo nguồn bị lỗi lên buồng lái và buồng điều khiển máy, và khối báo động chung AMS Đèn WL sáng báo nguồn sẵn sàng Rơ le 27X=1 đưa tín hiệu để báo nguồn điều khiển không bị lỗi lên bảng điều khiển trên buồng lái và buồng điều khiển dưới buồng máy lái

Muốn khởi động động cơ ta ấn nút 3C Khi đó CTT 88 có điện và tiếp điểm của nó đóng để duy trì, đồng thời đóng tiếp điểm (18-19) sẵn sàng cấp nguồn cho 4T Tiếp điểm CTT 88 ở mạch động lực cấp nguồn cho động cơ lai bơm thủy lực hoạt động Tiếp điểm

88 (9-1) đóng lại cấp nguồn cho đồng hồ đếm thời gian chạy và rơ le trung gian 88X Rơ

le 88X =1 →đóng tiếp điểm 88X(16) →đèn GL sáng báo chạy

Tiếp điểm 88X(31,32) =1 báo chạy trên buồng lái

88 (41,42) =1 báo chạy trên buồng điều khiển máy

Muốn dừng động cơ ta ấn nút 3-0 Khi đó cuộn 4T có điện →mở tiếp điểm thường đóng ngắt nguồn cấp cho rơle 88 Rơle 88 mất điện mở tiếp điểm ở mạch động lực →cắt nguồn cho động cơ lai bơm Đèn GL tắt báo động cơ dừng

b,Báo động quá tải

Hệ thống không bảo vệ quá tải mà chỉ đưa tín hiệu để báo động Khi quá tải tiếp điểm EOCR1 đóng cấp điện cho Rơ le 51X →tiếp điểm thường đóng 51X ở mạch J1Jc

báo quá tải trên buồng lái Tiếp điểm 51X(44) mở ra đưa tín hiệu báo quá tải dưới buồng điều khiển máy

c,Báo động mất nguồn ở mạch điều khiển

Khi mất nguồn điều khiển →rơ le 27X =0 →tiếp điểm 27X(81) ở mạch J1Jc, ở ra cắt tín hiệu vào khối AMS Tiếp điểm 27X (43) =0 đưa tín hiệu báo mất nguồn điều khiển dưới nguồn điều khiển máy Tiếp điểm 27X(33)=0 đưa tín hiệu báo mất nguồn điều khiển lên buồng lái

d, Báo động mức dầu thủy lực trong két thấp

Nếu mức dầu trong két thủy lực thấp thì rơ le thời gian 33T có điện →sau thời gian đặt trước thì 33X có điện và đưa tín hiệu đi báo động mức két thủy lực thấp

e,Báo động mất nguồn cấp cho mạch điều khiển

Nếu mất nguồn cấp cho hệ thống thì 27B=0 và đèn WL không sáng Rơ le 27X mất điện và lấy tiếp điểm đưa đi để chỉ báo và báo động chung

f,Báo động và bảo vệ mất pha

Nếu hệ thống động lực bị lỗi pha thì tiếp điểm EOCR2 =1 →rơ le 47Y=1→các tiếp điểm của nó thay đổi trạng thái và đưa tín hiệu đến AMS báo trên buồng lái và buồng điều khiển máy

1.5 Hệ thống tời neo tàu dầu 6500T

1.5.1 Sơ đồ thủy lực

a Giới thiệu phần tử (sơ đồ HWL-S-150L)

b Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Để hệ thống hoạt động đầu tiên ta phải khởi động cơ lai bơm thủy lực (1) để bơm dầu thủy lực tuần hoàn

Khi chưa điều khiển thì dầu thủy lực sẽ đi theo đường: Từ két dầu(15) →phin lọc(10) →bơm thủy lực (3) →van một chiều (4) →hai van điện từ (8) →phin lọc (11)

→trở về két dầu

Để điều khiển tời trái hay tời phải thì ta điều khiển bằng van điện từ (8)

Giả sử điều khiển tời phải theo chiều thả Ta tác động vào tay gạt của van điện từ (8) phải Khi đó dầu thủy lực từ két chứa→qua bơm(3) →qua van (8) trái→qua van (8) phải đi vào đầu B của động cơ thủy lực ra ở đầu A làm cho động cơ thủy lực quay→qua van (8) phải trở về két chứa (15)

Để điều khiển theo chiều thu thì ta tác động vào van (8) phía bên trái Dầu thủy lực từ két qua bơm qua van (8) trái, qua van (8) phải vào đầu A của động cơ thủy lực ra ở đầu B làm cho động cơ thủy lực (9) quay Dầu thủy lực ở đầu ra B sẽ qua van (8) phía phải để trở về két chứa

Muốn điều khiển tời trái ta làm tương tự

-Các bảo vệ của hệ thống:

Khi áp lực dầu trong đường ống quá cao, thì van tràn (6) sẽ mở đưa một phần dầu trở về két chứa nhằm bảo vệ đường ống và tránh quá tải cho động cơ lai bơm thủy lực

1.5.2.Sơ đồ điều khiển động cơ lai bơm thủy lực

a Giới thiệu phần tử:(Sơ đồ FM02ST, SHEET No 35)

SHS : Công tắc cấp nguồn cho mạch sấy động cơ

89 : Aptomat cấp nguồn chính

F1-F4 : Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển

51 : Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải

88 : CTT cấp nguồn chính cho động cơ

88-1 : CTT cấp nguồn cho động cơ hoạt động ở chế độ tam giác

6 : CTT cấp nguồn cho động cơ hoạt động ở chế độ sao

19T : Rơ le thời gian dùng để khởi động

b Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Bật aptomat 89 cấp nguồn cho hệ thống khi đó đèn GL sáng báo có nguồn

Muốn khởi động động cơ ấn nút 3C→Rơ le 4X có điện →Mở tiếp điểm 4X ở mạch sấy để cắt nguồn sấy, đèn OL tắt báo ngừng sấy, đồng thời tiếp điểm 4X(28-29) ở mạch điều khiển đống lại cấp nguồn cho CTT 6→tiếp điểm 6(5-10) đóng lại→CTT 88 có điện→các tiếp điểm của CTT 88 và 6 ở mạch động lực đóng lại→động cơ được khởi động theo chế độ Y Đồng thời tiếp điểm 88 ở mạch điều khiển đống lại để duy trì nguồn cho CTT 88

Mặt khác khi tiếp điểm 4X đóng sẽ cấp nguồn cho rơ le thời gian 19T Sau thời gian đặt của 19T thì tiếp điểm 19T(5-7) mở ra làm cho CTT 6 mất điện, đồng thời CTT 88-1 có điện đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực, động cơ chuyển sang hoạt động

ở chế độ tam giác Đèn GL sáng báo khởi động xong

Muốn dừng động cơ ta ấn nút 3-0→Rơ le 4X mất điện→mở các tiếp điểm 4X→cắt nguồn cho các CTT 88 và 88-1 →mở các tiếp điểm cấp nguồn cho động cơ, động cơ dừng hoạt động

Các bảo vệ của hệ thống:

Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển bằng các cầu chì F1, F2, F3, F4

Bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực bằng aptomat 89

Bảo vệ quá tải bằng rơ le nhiệt 51

Chương 2.Các hệ thống điện buồng máy

2.1.Hệ thống điều khiển nồi hơi

2.1.1.Giới thiệu chung về nồi hơi

a, Khái niệm hệ thống nồi hơi

Nồi hơi tàu thuỷ là thiết bị sử dụng năng lượng của chất đốt ( hoá năng của dầu, than, củi ) biến nước thành hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, nhằm cung cấp hơi nước cho thiết bị động lực hơi nước chính, cho các máy phụ, và thiết bị và nhu cầu sinh hoạt

của thuyền viên trên tàu

b, Phân loại hệ thống nồi hơi

Trên tàu thuỷ hiện nay thường dùng các loại nồi hơi sau:

-Nồi hơi chính: 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 và nhu cầu sinh hoạt

- Nồi hơi phụ: Dùng tạo nên lượng hơi cần thiết khi tàu chưa hành trình, cụ thể hoạt động ở mọi chế độ của tàu

- Nồi hơi kinh tế: Hoạt động chế độ khi tàu hành trình trên biển, chúng sử dụng nhiệt độ khí xả ra từ máy chính đun nóng nước

c, Chức năng hệ thống nồi hơi

- Dùng hơi nước đó để hâm nóng dầu đốt, để khởi động chạy máy chính

- Phục vụ cho những sinh hoạt của thuyền viên

- Phục vụ cho việc chạy máy phụ là máy hơi nước cho những con tàu đặc biệt trên boong tàu dầu

d, Chức năng của hệ thống điều khiển nồi hơi

Hệ thống điều khiển nồi hơi thực hiện 5 chức năng điều khiển sau :

+ Chức năng tự động cấp nước cho nồi hơi

+ Chức năng tự động hâm dầu đốt

+ Chức năng tự động đốt lò

+ Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi trong nồi hơi

+ Tự động kiểm tra báo động và bảo vệ nồi hơi

e, Các yêu cầu đối với hệ thống nồi hơi tàu thuỷ

Sử dụng an toàn là yêu cầu quan trọng nhất vì rằng khi nồi hơi hỏng làm cho tàu không chạy được, thậm chí còn có thể gây tai nạn cho tàu Do đó nồi hơi tàu thủy thường dùng các kiểu nồi hơi cấu tạo bền, chắc, đã qua thử nghiệm lâu dài

Gọn nhẹ, dễ bố trí trên tàu để nhằm tăng tải trọng của tàu cũng như tầm xa hoạt động của tàu, nồi hơi thường dùng có dung tích lò lớn, năng suất bốc hơi lớn, lưu tốc khí

lò nhanh, số bầu nồi ít, đường kính bầu nồi và ống bé để đảm bảo độ dầy và trọng lượng Cấu tạo đơn giản, bố trí thiết bị thuận tiện cho việc bảo dưỡng sửa chữa và khai thác, sử dụng đơn giản và điều kiện làm việc vận hành thoáng mát dễ khai thác

Tính cơ động cao, thời gian nhóm lò, sấy hơi nhanh có thể tăng giảm tải để thích ứng với sự tăng giảm của động cơ Khi cần thiết nồi hơi có thể quá tải (25   45 ) Khi tàu nghiêng, lắc ngang ± 30, lắc dọc ± 12 thì các bề mặt hấp nhiệt không bị nhô lên khỏi mặt nước

Hệ thống điều khiển làm việc chắc chắn và tin cậy thuận tiện trong việc sửa chữa Đảm bảo tính kinh tế cao

2.1.2.Hệ thống điều khiển nồi hơi tàu dầu 6500T

Nồi hơi tầu dầu 6500T do hãng MIURA.CO.LTD thiết kế và chế tạo là nồi hơi

ống nước kiểu đứng tuần hoàn tự nhiên Có các thông số sau:

- Áp suất thiết kế : 0,8Mpa

- Áp suất làm việc : 0,6-0,7Mpa

BP1, BP2 : Hai bơm cấp dầu đốt

BTP : Bơm tăng cường khi áp lực dầu đốt không đảm bảo 88W1 : Contacter khống chế việc cấp nguồn cho WP1

88W2 : Contacter khống chế việc cấp nguồn cho WP2

49W1 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho WP1

49W2 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho WP2

MCCB1 : Cầu dao khống chế việc cấp nguồn cho WP1

MCCB2 : Cầu dao khống chế việc cấp nguồn cho WP2

MCCB3 : Cầu dao khống chế việc cấp nguồn cho OH

88H : Contacter khống chế việc cấp nguồn cho OH

88Q1 : Contacter khống chế việc cấp nguồn cho BP1

88Q2 : Contacter khống chế việc cấp nguồn BP2

49Q1 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho BP1

49Q2 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho BP2

88FX : Contacter trung gian điều khiển mạch quạt gió

88F : Contacter khống chế việc cấp nguồn cho quạt gió

49F : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho quạt gió

88BTP : Contacter khống chế việc cấp nguồn cho bơm tăng cường 49BTP : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho BTP

CP1 : Bơm tuần hoàn nước nồi hơi số 1

CP2 : Bơm tuần hoàn nước nồi hơi số 2

88CP1 : Contacter khống chế việc cấp nguồn cho CP1

88CP2 : Contacter khống chế việc cấp nguồn cho CP2

49CP1 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho CP1

49CP2 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho CP2

MCCB4 : Cầu dao 3 pha cấp nguồn cho hai bơm nước tuần hoàn MCCB5 : Cầu dao 3 pha cấp nguồn cho quạt gió

MCCB6 : Cầu dao 2 pha cấp nguồn cho biến áp

TR 750VA : Biến áp hạ áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

YR1, YT : Nguồn cấp cho mạch điều khiển

TSX : Rơle trung gian điều khiển khi nhiệt độ khí xả cao

20VP1, 20VP2 : Các van dầu mồi

* Sơ đồ 4/16

23T : Bộ điều khiển nhiệt độ dầu đốt

SW : Cam chương trình điều khiển đốt lò, có hai chế độ bằng tay và tự động

FS – 901 : Bộ xử lý tín hiệu cảm biến lửa

Cds : Phần tử cảm biến ngọn lửa

FRX : Rơle cấp tín hiệu báo đốt lò thành công

63SH : Cảm biến áp suất hơi kiểu vi sai

63SX : Rơle trung gian điều khiển áp suất hơi

SS43B : Công tắc cấp nguồn cho Rơle trung gian 43BX1

SS88Q : Công tắc cấp nguồn cho Rơle trung gian 43BX2

SS88F : Công tắc cấp nguồn cho quạt gió ở chế độ đốt bằng tay

SSIGT : Công tắc cấp nguồn cho biến áp đánh lửa ở chế độ đốt bằng tay

SS20V : Công tắc cấp nguồn cho van điện từ cấp dầu đốt ở chế độ đốt bằng tay PB3 – 4B : Nút ấn phát lệnh đốt lò ở chế độ đốt tự động

PB3 – 5B : Nút ấn dừng đốt lò ở chế độ dừng bình thường

4X : Rơle trung gian điều khiển đốt lò tự động

* Sơ đồ 5/16

LM1 – 200 : Bộ xử lý tín hiệu cấp nước nồi ở chế độ tự động

33WLLX : Van điện từ trung gian cấp tín hiệu khi mức nước nồi hơi giảm quá thấp SS43H : Công tắc chọn loại dầu hâm đốt

63Q : Cảm biến áp suất dầu FO

* Sơ đồ 6/16

22Q : Cảm biến nhiệt độ dầu đốt thấp

23QH : Cảm biến nhiệt độ dầu đốt cao

PB3 – 28B : Nút ấn dừng chuông

PB3 – LT : Nút ấn thử đèn

PB3 – RST : Nút ấn hoàn nguyên tín hiệu báo động

SS43H : Công tắc chon hâm dầu

LS : Cảm biến mức dầu trong két

* Sơ đồ 7/16

NXL : Rơle trung gian điều khiển chuyển dầu đốt

49QX : Rơle trung gian điều khiển bơm cấp dầu đốt

IGX : Rơle trung gian cấp nguồn cho biến áp đánh lửa

20VX : Rơle trung gian điều khiển van dầu đốt

IGX2 : Rơle trung gian điều khiển biến áp đánh lửa

20VPX : Van điện từ trung gian mở đường dầu mồi

PMX : Rơle trung gian điều khiển bơm dầu mồi

FT : Rơle thời gian

* Sơ đồ 8/16

RD1 : Đèn báo mất lửa

RD3 : Đèn báo quạt gió có sự cố

RD4 : Đèn báo lửa không bình thường

RD5 : Đèn báo áp suất dầu đốt thấp

RD6 : Đèn báo mức nước quá thấp

RD7 : Đèn báo nhiệt độ khí xả cao

RD8 : Đèn báo mức nướ thấp

RD9 : Đèn báo nhiệt độ dầu đốt thấp

RD10 : Đèn báo nhiệt độ dầu đốt cao

AX : Rơle trung gian điều khiển mạch báo động chung

RX : Rơle trung gian báo động chương trình đốt không bình thường

AX2 : Rơle trung gian báo cắt đốt lò

* Sơ đồ 9/16

OR1 : Đèn báo nồi hơi làm việc ở chế độ tự động

63QX : Rơle trung gian điều khiển khi áp suất dầu đốt thấp

33WX : Rơle trung gian điều khiển bơm cấp nước nồi

RD12 : Đèn báo khi nước cấp cho nồi hơi nồng độ muối lớn

RD13 : Đèn báo màng lọc bị tắc

* Sơ đồ 10/16

Các Rơle trung gian phục vụ cho các chế độ đốt khác nhau

* Sơ đồ 11/16

88W1, 88W2 : Hai Contacter khống chế bơm cấp nước nồi số 1 và số 2

EFX3 : Rơle trung gian đóng tiếp điểm để có tín hiệu tới báo động chung GN2 : Đèn báo bơm cấp nước đang chạy

* Sơ đồ 12/16

EFX2 : Rơle trung gian đóng mở tiếp điểm báo bơm tuần hoàn gắp sự cố 88CP1, 88CP2 : Contacter khống chế hai bơm tuần hoàn nước nồi

88CX1, 88CX2 : Rơle trung gian báo bơm tuần hoàn chạy

49CPX : Rơle trung gian đóng mở tiếp điểm báo bơm tuần hoàn gặp sự cố GN3 : Đèn báo bơm tuần hoàn chạy

* Sơ đồ 13/16 Các thông số báo động của nồi hơi

Hệ thống có năm chức năng cơ bản

* Chức năng tự động cấp nước nồi hơi

+) Chế độ cấp nước bằng tay sẽ thao tác theo trình tự sau:

- Bật các cầu dao tự động MCCB1  MCCB5

- Bật công tắc SS43W sang vị trí MANU

- Bật công tăc SS43WA để chọn bơm cấp nước số 1 hoặc số 2 Khi đó SSW1 hoặc SSW2

sẽ có điện và đóng tiếp điểm mạch động lực cấp điện cho một trong hai bơm cấp nước vào nồi

+) Chế độ cấp nước tự động

- Bật các cầu dao cấp nguồn cho hệ thống động lực

- Bật cầu dao MCCB6 để cấp nguồn cho mạch điều khiển

- Bật công tắc SS43B sang vị trí AUTO, khi đó SS43B =1 → Rơle 43BX1 = 1 → đóng tiếp điểm 43BX1 (5 - D) đưa tín hiệu vào đầu vào 00007 của PLC để chọn chế độ tự động theo chương trình lập trình

- Bật SS43WA (11- A) để chọn bơm, bơm còn lại ở chế độ standby

Quá trình cấp nước tự động được thực hiện thông qua khối điều khiển cấp nước vào nồi hơi LM1 – 200 Khối này sử dụng cảm biến kiểu thanh dẫn, và tín hiệu sau khi được xử lý được đưa vào đầu vào của CPU Có 4 mức:

• S - S : Dừng bơm cấp nước, tin hiệu vào 000 – OFF

• m – M : Khởi động bơm cấp nước, tín hiệu vào 000 – ON

• l – L : ( Mức nước thấp ) Khởi động bơm cấp nước, tín hiệu vào 001 – OFF

Trong quá trình hoạt động, mức nước trong nồi giảm xuống tới mức (l – L) Lúc này đầu (E10, E20) tương ứng với đầu (C0, C1) mất tín hiệu, dẫn đến đầu 001 của khối LM1 – 200 có tín hiệu off → đầu vào 00001 của PLC mất tín hiệu → đầu ra 10101 của PLC = 1 → Đèn RD8 sáng báo mức nước trong nồi thấp, đồng thời khởi động bơm cấp nước

Vì một lý do nào đó mà mức nước trong nồi giảm tới mức (ll – LL) thì đầu vào (D0, D1) của LM1 – 200 mất tín hiệu dẫn đến đầu ra 003 có tín hiệu ON và 004 có tín hiệu OFF → đầu vào 00003 của PLC = 1 và 00004 = 0 CPU của PLC sẽ xử lý đưa tín hiệu ở đầu ra 10102 = 1 → đèn RD6 sáng báo mức nước trong nồi quá thấp Và đầu ra

10111 = 1 → Rơle AX2 = 1 Khi đó sẽ dừng đốt nồi

*Chức năng tự động hâm sấy dầu FO

+)Sấy bằng tay :

- Đặt công tắc MANU combination Sw ở vị trí FO heater ( 4/16 )

- Bật công tắc FO heater SS43H về ON

SS88Q = 1 cấp nguồn cho các rơ le 43BX2 Và 43BX3 Tiếp điểm43BX2 (7/16) = 1 cấp nguồn tới mạch điều khiển sấy FO

Điều kiện để mạch sấy hoạt động :

+ t<= tmin (23T) (7/16) = 1

+ Bơm không quá tải 49QX = 1

Côngtắctơ 88H được cấp nguồn đóng tiếp điểm cấp điện cho điện trở sấy Điện trở sấy hoạt động cho tới khi t = tmax, 23T = 0 thì cắt sấy

Để dừng sấy : Bật FO heater về OFF

+)Sấy tự động :

Để tự động hâm sấy dầu đốt, hệ thống sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ 23T (4-F)

Nó sử dụng cảm biến nhiệt độ kiểu sức điện động có tiếp điểm 23T (7-B) Ngoài ra để điều khiển việc hâm sấy dầu đốt tự động, hệ thống còn sử dụng các cảm biến nhiệt độ 22Q (6-B) và 23 QH (6-B) ( cảm biến nhiệt độ dầu đốt thấp và cao)

Điều kiện sấy tự động :

- Bật công tắc FO heater SS43H về ON, SS43H = 1(5/16) đưa tới input PLC : 0002

- SS43H (6/16) = 1

- 22Q = 1( nhiệt độ dầu FO thấp) : 00100

- 23QH = 1( nhiệt độ dầu FO cao) : 00101

- 23T (điều khiển nhiệt độ dầu FO) = 1 (7/16)

- Bơm không quá tải : 49QX = 1

Quá trình tự động hâm sấy dầu đốt như sau:

Khi nhiệt độ dầu đốt thấp hơn so với yêu cầu, thì thông qua cảm biến kiểu sức điện động CA của bộ 23T sẽ điều khiển để đóng tiếp điểm 23T (7- B) lại Trước đó, công tắc SS43H( 7-B) vẫn đóng và tiếp điểm 49QX (7-B) vẫn đóng nên Contacter 88H (7-B)

có điện Tiếp điểm 88H ở mạch động lực đóng và cấp nguồn cho điện trở sấy OH Đồng thời đầu vào 00100 =1 do cảm biến nhiệt độ 22Q đóng khi nhiệt độ dầu đốt thấp Khi đó đầu ra 10107 của PLC = 1 → đèn RD9 sáng báo nhiệt độ dầu đốt thấp

Trong quá trình sấy theo thời gian, nhiệt độ dầu đốt tăng lên đến giá trị ngưỡng đặt của 23QH đóng lại Đầu vào 00101 =1, CPU sẽ xử lý và đưa ra ở đầu ra 10108 = 1 → đèn RD10 sáng báo nhiệt độ dầu đốt cao Đồng thời bộ 23T hoạt động để mở tiếp điểm 23T (7-B) ra, làm cho 88H mất điện Tiếp điểm 88H ở mạch động lực mở ra cắt nguồn câp cho OH → ngừng sấy, và đầu vào 00006 mất điện, hệ thống trở lại hoàn nguyên

* Chức năng tự động đốt lò

Để thực hiện quá trình đốt lò thành công cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Mức nước trong nồi phải đảm bảo

- Nhiệt độ dầu đốt phải đảm bảo

- Quạt gió không gặp sự cố

- Toàn bộ hệ thống không gặp sự cố

Hệ thống có thể đốt theo hai chế độ bằng tay hoặc tự động

+) Chế độ đốt bằng tay:

Được thực hiện nhờ cam chương trinh SW Để đốt lò thành công ta phải bật công

tắc SW theo một trình tự nhất định và nhất thiết không được thay đổi

- Bật công tắc Sw về vị trí FO PURM HEATE, tiếp điểm SS88Q (4-D) đóng, cấp nguồn cho Rơle 43BX2 → đóng các tiếp điểm 43BX2 (7-B, 7-C, 7-F) để chờ sẵn, và cấp nguồn cho bơm FO chạy Muốn đưa bơm tăng cường vào hoạt động ta bật công tắc SS43BTP (3-A)

Khi tiếp điểm SS88Q (4-D) đóng thì 43BX3 (4-E) cũng có điện và đóng các tiếp điểm 43BX3 (7-D, 10-A, 10-B, 10-C) để chờ sẵn

- Tiếp theo bật Sw tới vị trí FAN, tiếp điểm SS88F đóng, tín hiệu nguồn được đưa theo

sau một thời gian( 70s ) đóng tiếp điểm FT (7-E) lại cấp nguồn van dầu mồi 20VP1, 20VP2 (3-E) và cho PMX (7-F) → đóng tiếp điểm PMX (3-D) cấp nguồn cho bơm dầu mồi PM Bật tiếp công tắc Sw về vị trí IGN, tiếp điểm SSIGT đóng Ban đầu khi các điều kiện thoả mãn thì Rơle NX1 (7-A) có điện → đóng các tiếp điểm NX1 (7-E, 7-F) lại NX1 (7-E) =1 sẵn sàng để cấp nguồn cho van dầu đốt 20VX, còn NX1( 7-F) = 1 cấp nguồn cho van dầu mồi IGX2 =1 → IGX = 1 → đóng tiếp điểm IGX (3-F) để cấp nguồn cho biến áp đánh lửa → Trong buồng đốt của nồi hơi sẽ được đánh lửa và cấp dầu mồi

Nếu đốt lò thành công: Trong nồi sẽ xuất hiện ngọn lửa, thông qua phần tử cảm

biến quang CdS sẽ gửi tín hiệu theo đường Y7, Y8 vào đầu vào (3-4) của khối FS – 901 Tín hiệu ra của FS – 901 được đưa tới để cấp nguồn cho FRX → đóng tiếp điểm FRX (2 –C) → đèn CN1 sáng báo cháy thành công, tiếp điểm FRX (7-E) đóng để sẵn sàng cấp điện cho van dầu đốt 20VX Tiếp điểm của Rơle trung gian 20VX (7-D) = 0 → cắt nguồn cấp cho FT → mở các tiếp điểm FT để cắt bơm dầu mồi và van dầu mồi Tiếp theo bật

Sw về vị trí Comburtion, tiếp điểm SSIGT mở cắt biến áp đánh lửa, tiếp điểm SS20V đóng cấp điện cho van dầu đốt

Nếu đốt không thành công: Trong lò đốt sẽ không xuất hiện ngọn lửa, rơle FRX =

0, đèn GN-1 không sáng báo đốt lò không thành công Rơle 20VX không có điện → van dầu đốt 20V không có điện Dù bật tiếp công tắc về vị trí Comb, biến áp đánh lửa mất nguồn, van cấp dầu đốt không mở, quat gió vẫn tiếp tục hoạt động để thông lò Để đốt lại, cần thao tác lại từ đầu

+) Chế độ đốt tự động:

Quá trình đốt tự động được điều khiển bởi CPU theo một chương trình đã lập trình sẵn

- Đầu tiên bật cam SW sang vị trí AUTO, tiếp điểm SS43B đóng, cấp điện cho rơle 43BX1 Tiếp điểm 43BX1 (4-A) =1 để chờ phát lệnh đốt 43BX1 (2-D) =1 → đèn GN-6 sáng

43BX1 (5-D) =1 gửi tín hiệu vào đầu vào 00007 của PLC để chọn chế độ tự động, đầu ra

10203 của PLC =1 → đèn OR1 sáng báo đốt tự động 43BX1 (7-A) =1 để cấp nguồn chờ sẵn cho mạch điều khiển

Ấn nút PB.3 - 4B(4/16) nếu điều kiện đốt đủ:

PB3 – 4b = 1 : Nút stop không ấn

43BX1 = 1 : Công tắc chọn chế độ đốt ở Auto

AX2 = 1 : Không có dừng nồi hơi

RX = 1 : Có yêu cầu chạy nồi hơi theo chương trình

- Khi áp suất dầu đốt đảm bảo thì thì 63Q đóng → đầu vào 00009 =1 –M thoả mãn điều kiện đốt Nếu áp suất dầu đốt không đảm bảo thì đầu ra 10105 = 1 → đèn RD5 sáng báo

áp suất dầu đốt thấp Khi đó đèn GN7 sáng báo bơm tăng cường chạy Sau một thời gian

áp suất dầu đốt đảm bảo thì 63Q đóng → đầu ra 10105 = 0 thì đèn RN5 tắt báo áp suất dầu đốt đã đủ, đồng thời đầu ra 10205 =1 → Rơle 63QX =1 → mở tiếp điểm 63QX (3-A)

để cắt bơm tăng cường

- Kiểm tra mức nước trong nồi xem đã đảm bảo hay chưa thông qua khối LM1 – 200 và các cảm biến kiểu thanh dẫn

- Kiểm tra nhiệt độ dầu đốt đã đảm bảo hay chưa thông qua cảm biến nhiệt độ kiểu vi sai điện động 23T và cảm biến nhiệt độ 22Q và 23QH

- Sau khi các điều kiện đã đảm bảo , ta ấn nút PB3 - 4B (4-A) để phát lệnh đốt Trước đó tiếp điểm RX của rơle RX đóng khi chương trình đốt trong PLC chạy, tiếp điểm 43BX1 đóng, AX2 đóng → Rơle 4X có điện và duy trì Khi 4X có điện → đóng tiếp điểm 4X (5-D) → có tín hiệu ở đầu vào 00008 của PLC báo bắt đầu quá trình đốt Tiếp điểm 4X (13-

A) =1 để đưa đến mạch báo nồi hơi chạy Sau khi phát lệnh đốt thì CPU sẽ xử lý tín hiệu

và đưa ra tín hiệu ở các đầu ra như sau:

- Đẩu ra 10001 có tín hiệu, Contacter 88H có tín hiệu đưa mạch sấy vào làm việc, tiếp điểm 88H (3-D) =1 cấp nguồn cho van 20S sẵn sàng đưa dầu đốt tuần hoàn qua mạch sấy, và sau đó mạch sấy sẽ được điều khiển bởi 23T

- Đầu ra 10002 có tín hiệu đưa bơm dầu đốt vào làm việc, và dầu đốt được đưa qua mạch sấy

- Đầu ra 10003 có tín hiệu đưa quạt gió vào hoạt động, đầu vào 00103 không có tín hiệu

do khi quạt gió chạy thì 88F mở ra → quạt gió hoạt động bình thường

- Ban đầu mức nước đảm bảo → 33WLLX đóng → tiếp điểm 33WLLX (7-A) =1 Ban đầu áp suất hơi thấp, nên 63SH đóng → 63SX có điện → tiếp điểm 63SX (7-A) =1 Khi quạt gió hoạt động bình thường thì 88FX =1 → đóng tiếp điểm 88FX (7-A) Khi không

có lệnh dừng đốt thì AX2 =0 → tiếp điểm AX2 (7-A) vẫn đóng Khi nhiệt độ khí xả không cao thì tiếp điểm TSX vẫn đóng → mạch cấp nguồn cho NX1 được thông mạch → NX1 có điện, các tiếp điểm của nó đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho van dầu mồi và van dầu đốt Đầu ra 10004 có tín hiệu → bật biến áp đánh lửa Sau 5s đầu ra 10006 và 10007

có tín hiệu cấp điện cho van dầu mồi và bơm dầu mồi, khi đó quá trình đánh lửa và mồi diễn ra

Nếu đốt lò thành công: Ngọn lửa sẽ xuất hiện, thông qua cảm biến CdS thì gửi tín

hiệu tới FS – 901 → đầu ra sẽ cấp điện cho Rơle FRX Tiếp điểm FRX (2-C) =1 → đèn GN1 sáng báo cháy thành công Tiếp điểm FRX (5-E) =1 → có tín hiệu đưa vào đầu vào

00010 của PLC Tiếp điểm FRX (7-E) đóng cấp điện cho 20VX =1 → cấp điện cho hai van dầu đốt Tiếp điểm FRX (13-A) =1 để báo cháy thành công Đầu ra 10004 mất tín hiệu → IGX = 0 → ngắt biến áp đánh lửa (ở giây thứ 76) Trước đó ở giây thứ 74 thì van dầu đốt đã mở, đến giây thứ 76 đồng thời 10004, 10006, 10007 đều mất tín hiệu và cắt biến áp đánh lửa, van dầu mồi, bơm dầu mồi

Nếu cháy không thành công: Cảm biến CdS không phát hiện được lửa, Rơle FRX

không có điện → Van dầu đốt không được cấp điện, tín hiệu cháy không thành công gửi tới đầu vào của PLC, FRX (2-C) = 0 → đèn GN1 không sáng báo cháy không thành công Đầu ra 10007 không có tín hiệu → PMX = 0 → không đóng tiếp điểm để cấp điện cho bơm dầu mồi PM Đến giây thứ 75,5 thì đầu ra 10006 mất tín hiệu, cắt van dầu mồi Đến giây thứ 76 thì cắt biến áp đánh lửa Quạt gió chạy sau 35s nữa thì đầu ra 10003 = 0 dừng quạt gió Đầu ra 10104 có tín hiệu, đèn RD1 sáng nhấp nháy báo cháy không thành công, đồng thời đầu ra 10113 = 1 → chuông kêu Khi ta ấn PB3-RST (nút Reset) thì đèn tắt và hệ thống trở lại trạng thái ban đầu Muốn đốt lại ta ấn nút PB3-4B

* Chức năng dừng đốt lò

Có hai chế độ dừng là dừng bình thường và dừng sự cố

- Dừng bình thường: Là dừng đốt lò khi nồi hơi đã đạt đủ sản lượng hơi theo yêu cầu

đặt trước của cảm biến áp suất hơi

Dừng đốt lò bằng tay: Chuyển cam SW về vị trí FAN → cắt van dầu đốt và bơm

dầu đốt, quạt gió vẫn chạy sau 35s Sau đó ta chuyển cam SW về vị trí OFF để dừng quạt gió

Dừng đốt lò ở chế độ tự động: ấn nút PB3-5B làm cho Rơle 4X mất điện → 4X

(5-D) = 0 → đầu vào 00008 của PLC mất tín hiệu → CPU ngừng làm việc → đầu ra

10005 mất tín hiệu → đóng van dầu đốt Đầu ra 10002 mất tín hiệu → dừng bơm dầu đốt Sau một thời gian đầu ra 10003 mất tín hiệu để dừng quạt gió

- Dừng sự cố: Khi hệ thống gặp sự cố bất thường, ta ấn nút REMOTE EM’ CY STOP để

cắt nguồn cấp cho mạch điều khiển → dừng đốt Khi đó quạt gió cũng dừng làm việc ngay lập tức

* Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi

Sau khi đốt thành công, nồi hơi sẽ được đốt và dừng đốt một cách tự động theo áp suất hơi tạo ra Khi áp suất hơi đạt giá trị ngưỡng Pmax của cảm biến áp suất hơi 63SH

mở ra → Rơle 63SX mất điện → tiếp điểm 63SX (7-A) = 0 → NX1 = 0 → mở tiếp điểm NX1 (7-E) và NX1 (7-F) để cắt van dầu đốt, van dầu mồi Đồng thời 63SX (5-E) = 0, đầu vào 00011 mất tín hiệu → dừng đốt

Trong quá trình sử dụng, áp suất hơi giảm xuống đến Pmin của 63SH → 63SH = 1→ 63SX = 1 → tiếp điểm 63SX (7-A) = 1 → NX1 =1 → NX1 (7-E, 7-F) =1 và 63SX (5-E) = 1 → đầu vào 00011 có tín hiệu → PLC sẽ điều chỉnh để bắt đầu quá trình đốt nồi trở lại

* Chức năng tự động kiểm tra, báo động các thông số nồi hơi

+)Tự động kiểm tra mức nước trong nồi:

Mức nước trong nồi được duy trì trong khoảng S - M Khi nằm ngoài khoảng trên thì hệ thống sẽ thực hiện kiểm tra, báo động và bảo vệ Nếu mức nước trong nồi hơi mà cao hơn mức (s-S) thì đầu ra 000 của khối LM1 – 200 có tín hiệu OFF → đầu vào 00000 của PLC có tín hiệu OFF làm cho đầu ra 10200 mất tín hiệu → 33WX = 0 → tiếp điểm 33WX (11-B) = 0 → cắt nguồn cho Contacter cấp nguồn cho bơm nước Đèn GN2 tắt báo bơm nước ngừng chạy Sau một thời gian đốt lò, mức nước trong nồi giảm dần đến mức (l-L) thì đầu vào C0, C1 của khối LM1 -200 mất tín hiệu, dẫn đến đầu ra 001 ở trạng thái OFF Khi đó đầu vào 00001 của PLC theo đường Y171 mất tín hiệu Lúc này PLC sẽ

xử lý và đưa ra tín hiệu ở đầu ra 10101 làm cho đèn RD8 sáng báo mức nước giảm thấp, bơm nước nồi vẫn chạy Khi mức nước trong nồi giảm tới mức (ll-LL) thì đầu vào D0, D1 của khối LM1 - 200 mất tín hiệu, dẫn đến đầu ra 004 OFF và 003 ON Khi đó đầu vào

00003 của PLC có tín hiệu, còn đầu vào 00004 của PLC mất tín hiệu PLC sẽ xử lý và đưa ra tín hiệu ở đầu ra 10102 làm cho đèn RD6 sáng báo mức nước trong nồi giảm quá thấp Đầu ra 10111 cũng có tín hiệu làm cho Rơle AX2 có điện → mở tiếp điểm thường đóng AX2 (4-A) và AX2 (7-A) để cắt nguồn cho Rơle 4X và Rơle NX1 Qua đó cắt tín hiệu đốt vào PLC, cắt van dầu đốt để dừng đốt lò, đồng thời đưa tín hiệu đi đến báo động chung Đầu ra 10114 có tín hiệu làm cho Rơle AX có điện → đóng tiếp điểm AX (13-B)

để báo động chung Đầu ra 10113 có tín hiệu làm cho BZ kêu để báo động

+)Nhiệt độ dầu đốt:

Khi nhiệt độ dầu đốt tăng cao thì tiếp điểm 23QH của cảm biến nhiệt độ mở ra làm mất tín hiệu ở đầu vào 00101 PLC sẽ xử lý đưa tín hiệu ở đầu ra 10108,10113,10114 Tín hiệu ở đầu ra 10108 làm đèn RD10 sáng báo nhiệt độ dầu đốt cao Tín hiệu ở đầu ra

10113 làm chuông kêu để báo động Tín hiệu ở đầu ra 10114 làm cho Rơle AX có điện

để đóng tiếp điểm AX (13 - B) để đi báo động chung Đồng thời tiếp điểm 23T (7-B) của cảm biến nhiệt độ kiểu sức điện động mở ra để dừng sấy dầu đốt

Khi nhiệt độ dầu đốt giảm thấp thì đầu vào 00100 mất tín hiệu PLC sẽ xử lý tín hiệu và đưa tín hiệu ở đầu ra 10107, 10113, 10114 Tín hiệu ở đầu ra 10107 làm đèn RD9 sáng báo nhiệt độ dầu đốt thấp Tín hiệu ở đầu ra 10114 làm Rơle AX có điện để đưa đi báo động chung Đồng thời tiếp điểm 23T (7-B) của cảm biến nhiệt độ 23T đóng lại để cấp nguồn cho mạch sấy dầu đốt Cứ như vậy nhiệt độ dầu đốt sẽ duy trong một khoảng nhất định

+)Mất lửa

Do một nguyên nhân nào đó mà nồi hơi đang đốt thì bị mất lửa Khi đó hệ thống

sẽ dừng đốt và đưa ra báo động như sau:

Cảm biến CdS không có tín hiệu gửi về khối FS - 901, làm cho đầu ra của nó mất tín hiệu và Rơle FRX mất điện Khi FRX mất điện nó sẽ mở các tiếp điểm FRX (2 - C), FRX (5 - E), FRX (7 - E) Tiếp điểm FRX (2 - C) mở ra → đèn GN1 tắt báo mất lửa Tiếp điểm FRX (5 - E) mở ra làm mất tín hiệu vào đầu vào 00010 của PLC Tiếp điểm FRX (7 - E) mở ra để cắt điện cho Rơle 20VX, qua đó cắt điện cho van dầu đốt và dừng đốt lò Khi đó PLC xử lý đưa tín hiệu ra ở các đầu ra 10104 làm đèn RD1 sáng nhấp nháy báo mất lửa Tín hiệu ở đầu ra 10113 làm chuông BZ kêu.Tín hiệu ở đầu ra 10114 làm Rơle AX có điện để đưa tín hiệu đi báo động chung Khi ấn nút PB3 - 28B thì chuông ngừng kêu và đèn RD1 sáng bình thường Khi ấn nút PB3 – RST thì đèn tắt và hệ thống trở lại hoàn nguyên

+)Nhiệt độ khí xả

Nhiệt độ khí xả được cảm nhận qua cảm biến nhiệt độ TS Khi nhiệt độ khí xả cao thì tiếp điểm TS mở ra, làm cho Rơle TSX mất điện Khi TSX mất điện, nó sẽ mở các tiếp điểm TSX (6 - B) và TSX (7 - A) ra Tiếp điểm TSX (6 - B) mở làm đầu vào 00102 mất tín hiệu PLC xử lý và đưa ra tín hiệu ở đầu ra 10109 làm cho RD7 sáng báo nhiệt độ khí xả cao Tiếp điểm TSX (7 - A) mở ra làm mất nguồn cho Rơle NX1, qua đó sẽ cắt nguồn cho van dầu đốt dẫn đến dừng đốt Tín hiệu ở đầu ra 10002 mất để dừng bơm dầu đốt Tín hiệu ở đầu ra 10003 vẫn có để duy trì quạt gió chạy tiếp để thổi hết khí và cung cấp Oxi vào cho lần đốt sau Quạt gió chạy khoảng 30s sau thì đầu ra 10003 mất tín hiệu

để dừng quạt gió Đầu ra 10113 và 10114 cũng có tín hiệu để bật chuông và đưa tín hiệu

đi báo động chung

+)Quạt gió gặp sự cố

Khi quạt gió gắp quá tải thì Rơle nhiệt 49F tác động làm tiếp điểm 49F (7-D) mở

ra nên Contacter 88F mất nguồn sẽ mở tiếp điểm 88F (1-C) ra làm ngừng quạt gió Đồng thời, tiếp điểm 49F (6-B) mở ra làm đầu 00103 có tín hiệu OFF Đầu ra 10106 có tín hiệu, đèn RD 3 sáng báo quạt gió gặp sự cố Ngoài ra, đầu ra 10113 có tín hiệu cấp cho chuông BZ kêu báo động, và đầu ra 10114 có tín hiệu làm cho Rơle AX có điện → mở tiếp điểm AX (13-B) để đưa tín hiệu đến báo động chung Đồng thời, đầu ra 10111 có tín hiệu làm cho Rơle AX2 có điện → mở tiếp điểm AX2 (4-A) → Rơle 4X mất điện để cắt đốt lò, và mở tiếp điểm AX2 (7-A) → Rơle NX1 mất điện → cắt nguồn tới van dầu đốt

+)Chương trình đốt gặp sự cố

Khi chương trình đốt gặp sự cố thì đầu 10115 mất tín hiệu, làm cho Rơle RX mất điện Tiếp điểm RX (2-F) đóng lại làm cho đèn RD2 sáng báo chương trình đốt gặp sự

cố Tiếp điểm RX (13-B) = 1 để gửi đến báo động chung Đồng thời, tiếp điểm RX (4-A)

mở ra để cắt nguồn cấp cho Rơle 4X Khi 4X mất điện sẽ làm mở tiếp điểm 4X (5-D) để đưa tín hiệu dừng đốt vào PLC

2.1.3.Nhận xét và đánh giá

Hệ thống nồi hơi tàu dầu 6500T nhìn chung đã đáp ứng được các yêu cầu bản chung đối với hệ thống nồi hơi tàu thuỷ Nồi hơi này là sản phẩm của hãng YANMA, nó đảm bảo đầy đủ 5 chức năng chính của nồi hơi

Được ứng dụng lập trình PLC trong điều khiển và giám sát quá trình làm việc của nồi hơi Do vậy trong quá trình làm việc rất an toàn và giảm nhẹ cho người vận hành Hệ thống nồi hơi này rất thông dụng hiện nay trên tàu thủy

Việc sử dụng nồi hơi rất an toàn, kích thước gọn nhẹ, dễ bố trí dưới tàu, nồi hơi có dung tích tương đối lớn, hiệu suất bốc hơi nhanh, lưu tốc khí lò nhanh, số bầu nồi ít, đường kính bầu nổi nhỏ để giảm độ dầy và trọng lượng nồi

Cấu tạo đơn giản, bố trí thuận tiện cho việc chăm sóc sửa chữa, sử dụng đơn giản, dễ thao tác

Tính cơ động cao, thời gian nhóm lò, sấy hơi nhanh, có thể thay đổi lưọng tải lớn

Hệ thống điều khiển làm việc chắc chắn, tin cậy, tính kinh tế cao, hiệu suất toàn tải cao và hiệu suất giảm ít khi nhẹ tải

Tuy nhiên, hệ thống này có cấu trúc tương đối phức tạp, do vậy đòi hỏi người vận hành phải có trình độ kĩ thuật về nghiệp vụ chuyên môn Giá thành đầu tư tương đối lớn

2.2.Hệ thống điều khiển từ xa diesel tàu dầu 6500T

2.2.1.Giới thiệu phần tử

* Sơ đồ tổng quan hệ thống.SD_46L063:

CONTROL ROOM –CONTROL STAND : Buồng điều khiển, trụ điều khiển

WHEEL HOUSE CONT PANEL : Bàn điều khiển trên buồng lái

ENG RM IND PANEL : Bảng hiển thị thông số ở buồng máy

AIR SOURCE PANEL : Bảng nguồn khí điều khiển

VALVE PANEL : Bảng các van điều khiển

JUNCTION BOX : Hộp nối dây

PT – BOOST AIR PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực khí tăng áp

PT _ COOL F W PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực nước ngọt làm mát

PT _ F O PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực dầu đốt

PT – M/E L O PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực dầu bôi trơn máy chính

PT – CONT AIR PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực khí điều khiển

PT – START AIR PRESS : Bộ chuyển đổi áp lực khí khởi động

OIL MIST DETECTOR : Bộ cảm biến nồng độ hơi dầu CATTE

FS – CYL OIL (ALARM) : Cảm biến dầu chảy bôi trơn xylanh

PS – COOL F W (ALARM) : Cảm biến áp lực nước ngọt làm mát

LvS – F O PIPE (ALARM) : Cảm biến rò dầu đường ống dầu cao áp

TS – COOL F W (ALARM) : Cảm biến nhiệt độ nước ngọt làm mát

PS – START AIR (ALARM) : Cảm biến áp lực khí khởi động

PS – L O (AUX PUMP) : Cảm biến áp lực dầu bôi trơn ( bơm phụ)

PS – L O (ALARM) : Cảm biến áp lực dầu bôi trơn ( báo động)

PS – L O ( AUTO STOP) : Cảm biến áp lực dầu bôi trơn (tự động dừng máy)

LS – TURNING GEAR : Công tắc hành trình ra vào ly hợp via máy

LS – CAM SHAFT ( AH, AS) : Công tắc hành trình vị trí trục cam (tiến, lùi)

LS – F O HANDLE : Công tắc hành trình vị trí tay điều khiển

MV – GOV CHANGE OVER : Van điện từ ra vào ly hợp bộ điều tốc

MV – EMERG STOP : Van điện từ để dừng sự cố

PM – F O RACK MARK : Bộ chỉ báo độ mở thanh răng nhiên liệu

* Giới thiệu phần tử mạch gió

- Vùng 100 WHELL HOUSE CONTROL PANEL

104 : FILTER VALVE : Van lọc gió

141 : MANEUV HANDLE : Tay điều khiển tại buồng lái

119 : PRESS.SWITCH : Cảm biến áp lực

118 : SOLENOID VALVE : Van điện từ điều khiển tự động giảm tốc

106 : CHECK CHOCK VALVE : Van tiết lưu

114 : PRESS.GAUGE : Đồng hồ đo áp lực gió điều khiển

- Vùng 200 VALVE PANEL:

201 : AHEAD(MV-A) : Van điện từ dịch trục cam theo chiều tiến

202 : ASTERN(MV-S) : Van điện từ dịch trục cam theo chiều lùi

203 : START(MV-ST) : Van điện từ cấp gió điều khiển khởi động máy chính

204 : STOP(MV-P) : Van điện từ cấp gió điều khiển dừng máy chính

205 : FILTER VALE : Van lọc gió

- Vùng 300 AIR SOURCE PANEL:

301 : FILTER VALVE : Van lọc gió

302 : BALL VALVE : Van một chiều

303 : REDUCING VALVE : Van giảm áp

304 : SAFETY VALVE : Van an toàn

305 : AIR FILTER : Bộ lọc gió

306 : CHANGE-OVER VALVE :Van điều khiển bằng tay chọn vị trí điều khiển từ xa

hay tại tại chỗ

307 : PREESS.SWITCH : Cảm biến áp lực gió điều khiển

308 : WAY BALL VALVE : Van điều khiển bằng tay chọn đường gió cấp

311: AIR DRIER : Bộ lọc ẩm có cửa xả

- Vùng 400 CONTROL ROOM CONTROL STAND:

441 : MANEUV HANDLE : Tay điều khiển nhiên liệu tại buồng điều khiển

414 : PRESS.GAUGE : Đồng hồ đo áp lực gió khởi động

404 : LINE FILTER : Phin lọc

405: PRESS.SWITCH : Cảm biến áp lực gió tại vị trí điều khiển

406: CHECK CHOCK VALVE : Van tiết lưu

407: REDUCING VALVE : Van giảm áp

408: SOLENOID VALVE : Van điện từ

438 : SOLENOID VALVE : Van điện từ điều khiển đổi chiều vị trí điều khiển gió

437 : PRESS.TRANSMITTER: Bộ chuyển đổi áp lực gió khởi động

- Vùng 600 RESERVOIR :

Đây là nguồn gió chính cho khởi động và điều khiển động cơ

- Vùng 900 ENGINE SIDE:

903 : DOUBLE-NON-RETURN VALVE : Van 1 chiều

905 : CAM SHAFT C/O CYLINDER : Cơ cấu dịch trục cam theo chiều tiến hay lùi

907 : START AIR PILOT VALVE : Van dẫn gió khởi động

908 : SOLENOID VALVE : Van điện từ dừng sự cố

912 : CHANGE-OVER VALVE : Van điều khiển dịch trục cam

959 : SAFETY VALVE : Van an toàn

916 : SAFETY VALVE : Van an toàn

958 : PILOT VALVE : Van điều khiển

951 : SUPER SPOOL SOL.VALVE : Van điện từ điều khiển vị trí đảo chiều

952 : SUPER SPOOL VALVE : Van điều khiển vị trí đảo chiều

949 : PRESS.TRANSMITTER : Bộ chuyển đổi áp lực gió khởi động

950 : PRESS.TRANSMITTER : Bộ chuyển đổi áp lực gió điều khiển

* Nguồn gió:

Nguồn gió khởi động có áp suất Pmax= 4.00 Mpa

Nguồn gió điều khiển có áp xuất P = 1.6 MPa

* Nguồn cấp cho mạch điều khiển

Nguồn xoay chiều : 220V; 60Hz; 1pha

Nguồn sự cố : 24V DC

* Mạch bảo vệ EC _46L063_ 3

LS – FO : Tiếp điểm hành trình tay điều khiển

MV – ES : Van điện từ dừng sự cố

PS – LOS : Cảm biến áp lực dầu bôi trơn

PB – ESC : Nút dừng sự cố bằng tay ở buồng máy

MR _1L : Rơle tốc độ

MR _2H : Rơle tốc độ

T_LOS : Rơle thời gian tạo độ trễ khi áp lực dầu bôi trơn thấp

PB – ESW : Nút dừng sự cố ở buồng điều khiển

R_LOS : Rơle trung gian áp lực dầu bôi trơn thấp

R_SR : Rơle trung gian dừng máy chính bằng tay

R_OS : Rơle dừng quá tốc

R_EMS : Rơle trung gian dừng sự cố máy chính

* Các đầu vào ra cho PLC

- INPUT CIRCUIT

+ I _ 46L063 -1

2000.00 – ON ở vị trí điều khiển từ xa

2000.01 – ON điều khiển tại buồng lái

2000.02 – ON ở buồng điều khiển

2000.03 – ON dịch trục cam theo chiều tiến

2000.04 – ON dịch trục cam theo chiều lùi

2000.05 – ON tay điều khiển ở vị trí tiến tại panel điều khiển buồng lái

2000.06 – ON tay điều khiển ở vị trí lùi tại panel điều khiển buồng lá

2000.07 _ ON xác nhận điều khiển dầu bôi trơn xy lanh ở buồng lái

2000.08 _ ON tay điều khiển ở vị trí tiến tại buồng điều khiển

2000.09 _ ON tay điều khiển ở vị trí lùi tại buồng điều khiển

2000.10 – ON xác nhận điều khiển dầu bôi trơn xy lanh ở buồng điều khiển

2000.11 – ON dừng Diesel khi quá tốc

2000.12 – ON gió khởi động

2000.13 – ON khả năng đảo chiều quay

2000.14 – ON điều chỉnh áp lực dầu bôi trơn

2000.15 – ON định vòng thời gian báo động

0000.01 – tín hiệu cho van điện từ để điều chỉnh tốc độ

0000.02 – tín hiệu cho van điện từ dừng động cơ

0000.03 – tín hiệu cho van điện từ để động cơ hoạt động theo chiều tiến

0000.04 – tín hiệu cho van điện từ để động cơ hoạt động theo chiều lùi

0000.09 – tín hiệu cho role thời gian đặt thời gian cho van hạn chế nhiên liệu

0000.10 – tín hiệu cho chế độ bình thường của CPU

a,Chức năng khởi động động cơ :

+) Chuẩn bị khởi động Diesel

* Chuẩn bị mạch điện:

- Bật cầu dao cấp nguồn cho mạch điều khiển (sơ đồ EC – 46L059 – 1)

Nguồn điện 220V/ 60Hz một pha được gửi tới chân U0 V0 qua bộ biến đổi AC/DC

CONVERTER tạo điện áp một chiều cấp cho mạch điều khiển Đèn PL-AC sáng báo có nguồn cấp cho hệ thống điều khiển, rơle R_AC có điện → R_AC (650) đóng → gửi tín hiệu đến khối VDR (Voyage Data Recorder); R_AC (700) cắt tín hiệu tới khối báo động

- Nguồn dự phòng DC 24V cấp cho hệ thống khi nguồn chính bị sự cố Nguồn này gửi tới chân Po No đèn PL_DCS sáng báo hệ thống có nguồn dự phòng một chiều Rơle R_DCS có điện, làm đóng tiếp điểm R_DCS (650) gửi tín hiệu đến khối VDR

* Chọn vị trí điều khiển:

Tác động vào van 438 (MV – CP) để chọn vị trí điều khiển tại WHEEL HOUSE CONTROL PANEL hay CONTROL ROOM CONTROL STAND → PS –CPC = 1 →

đưa tín hiệu báo điều khiển từ xa vào đầu vào 2000.00 của PLC

Nếu điều khiển tại buồng lái thì SW_CP =1 → đầu ra 0001.00 = 1 → đèn PL 101 sáng báo điều khiển tại buồng lái

Nếu điều khiển tại buồng điều khiển thì SW_CP =1 → đầu ra 0001.02

=1 → đèn PL 102 sáng báo điều khiển tại buồng điều khiển

* Via máy:

Khi via máy động cơ lai bánh đà của diesel làm cho tiếp điểm hành trình via máy LS_TG dịch chuyển, tín hiệu này gửi tới đầu vào 2001.06

Khi LS-TG = 0 tín hiệu đầu ra 0002.02 = 1 → đèn PL125 sáng báo via

máy tại buồng lái Đầu ra 0002.03 =1 → đèn PL 25 sáng báo via máy tại buồng điều khiển

Khi máy đã via xong thì tiếp điểm hành trình LS –TG =1, gửi tín hiệu

vào đầu vào 2001.06 → đầu ra 0002.04 =1 → đèn PL 126 sáng báo

máy đã via xong tại buồng lái; đầu ra 0002.05 =1 → đèn PL 26 sáng báo máy đã via xong tại buồng điều khiển

* Chuẩn bị mạch gió:

Nguồn gió chính được lấy từ chai gió có áp suất 3MPa (600-AIR RESEVOIR) qua van giảm áp 303 → áp suất giảm xuống 0,80 MPa, sau đó được đưa tới van 306 chờ lệnh thực hiện

Nếu chọn vị trí điều khiển tại buồng điều khiển thì nguồn gió từ van 306 chia làm hai ngả:

+ Tới khối 200 (VALVE PANEL) qua đường # 22 để đưa gió tới các van 201, 202,

203, 204 chờ lệnh điều khiển tiến, lùi, khởi động và dừng

+ Tới khối 100 và 400 qua đường #12 tới van 408 để chờ lệnh chọn vị trí điều khiển Khi áp lực gió điều khiển thấp P ≤ 0,65 MPa thì cảm biến áp lực PS_CA

mở ra → đầu ra 0003.06 =1 → đèn AL 115 sáng báo áp lực gió điều

khiển thấp tại buồng lái.Đầu ra 0003.07 =1 → đèn AL 15 sáng báo áp lực gió điều khiển thấp tại buồng điều khiển

- Nguồn gió khởi động: Được lấy từ chai gió có áp lực 3Mpa đưa trực tiếp đến van 907

để chờ lệnh thực hiện

Khi áp lực gió khởi động thấp P ≤ 1,5 MPa cảm biến PS –SA mở ra → đầu ra 0004.04 =1 → đèn AL 124 sáng báo áp lực giú khởi động thấp tại buồng lái; đầu ra 0004.05 =1 → đèn AL 24 sáng báo áp lực giú khởi động thấp tại buồng điều khiển

+) Quá trình khởi động

Sau khi chuẩn bị các điều kiện hoàn tất ta tiến hành khởi động động cơ

Giả sử khởi động theo chiều tiến

Máy chính đang ở trạng thái dừng, ta đưa tay điều khiển sang vị trí tiến (AHEAD) Nếu

vị trí điều khiển tại buồng điều khiển thì công tắc hành trình LS-HA =1 → gửi tín hiệu tới đầu vào 2000.08, đầu ra 0002.00,

0002.01 có tín hiệu → đèn PL 108, PL 8 đều sáng báo vị trí điều khiển tại buồng điều khiển

Đưa tay điều khiển sang vị trí START, tiếp điểm hành trình LS-ST = 1, có tín hiệu đưa tới đầu vào 2001.08

Nếu vị trí trục cam không trùng với vị trí trên tay điều khiển thì đầu ra

0000.02 =1 → MV-P (STOP VALVE) = 1 tác động vào cơ cấu dừng động cơ Đồng thời, đầu ra 0000.03 = 1 → cấp nguồn cho van MV-A,gió điều khiển qua các van 301 → 302

→ 308 → 311 → 305 → 306 → 205 → 201 → 902 → 903 → dịch trục cam theo chiều tiến Mặt khác, đầu ra 0000.01 =1 → MV-G =1 để đưa gió từ 408 → 406 → 902 → 955

→ tác động vào cơ cấu hạn chế nhiên liệu Sau đó trục cam được đi đến vị trí tiến →

LS-CA = 1 → 2000.03 =1 → đầu ra 0001.04 =1 → PL 103 sáng báo trục cam ở vị trí tiến ở buồng lái; đầu ra 0001.05 =1 → → PL3 sáng báo trục cam ở vị trí tiến ở buồng điều khiển Sau đó đầu ra 0000.02 = 0 → MV-P =0 cắt nguồn cho van dừng Sau 2 (s) thì đầu

ra 0000.03 = 0 → MV-A =0

Khi vị trí trục cam trùng với vị trí trên tay điều khiển thì hệ thống tiếp tục được khởi động (trước khi van khởi động được cấp nguồn thì phải thoả món các điều kiện: máy đã via xong, áp lực dầu bôi trơn không được quá thấp, máy không ở trạng thái dừng

sự cố) Đầu ra 0000.00 = 1 → MV-ST = 1, gió điều khiển từ 203 → 902 → 903 → 959

→ đến tác động vào làm mở van 907, làm gió khởi động từ khối 600 đưa đến các đĩa chia gió để khởi động động cơ

- Nếu khởi động thành công: tốc độ động cơ tăng dần, rơle tốc độ MR-1H = 1 → đầu ra 0000.00 = 0 → MV-ST = 0 cắt gió khởi động Sau 3 (s) (thời gian tác động của T-GOV) đầu ra 0000.01 = 0 → MV-G =0 ngắt van hạn chế nhiên liệu 408, quá trình khởi động kết thúc

- Nếu khởi động không thành công: máy vẫn tiếp tục khởi động, sau 10 (s) ( thời gian đặt của T-ST) tiếp điểm T-ST mở ra cắt nguồn tới van MV-ST, quá trình khởi động bị ngắt

Ta đưa tay điều khiển về vị trí STOP

b, Chức năng dừng động cơ

+) Dừng bình thường:

Khi muốn dừng động cơ ta đưa tay điều khiển về vị trí STOP, tín hiệu được đưa tới đầu

ra 000.02 =1 → MV-P = 1 gió điều khiển từ #26 → 902 → 903 → 906 để dừng động cơ Khi đó ngừng cấp nhiên liệu cho động cơ → động cơ dừng

Gió điều khiển từ #33 → 902 → 908 → 903 → 906 để dừng động cơ

- Động cơ bị quá tốc: Khi động cơ bị quá tốc (n = 120% nđm) thì rơle tốc độ MR-2H =1

→ R-OS =1 → R-OS (502) = 1 → MV-ES = 1 Gió điều khiển từ #33 → 902 → 908 →

903 → 906 để dừng động cơ

Khi động cơ dừng thì MR-1L =1 → R-SR = 1 → R-SR(503) = 0 cắt mạch bảo vệ áp lực dầu bôi trơn

c, Chức năng đảo chiều quay Diesel

Giả sử máy đang hoạt động theo chiều tiến, muốn đảo chiều động cơ ta đưa tay điều khiển sang vị trí lùi, công tắc hành trình LS-HS =1 → đầu vào 2000.09 =1 Lúc đó

vị trí tay điều khiển không trùng với vị trí của trục cam, đầu ra 0000.02 =1 → MV-P =1, gió điều khiển từ 204 → 902 → 903 → 906 tác động vào cơ cấu dừng làm tốc độ động

cơ giảm dần Khi tốc độ động cơ giảm xuống đến mức tốc độ khởi động thì MR-1H tác động → đầu ra 0000.01 =1 → MV-G = 1 để hạn chế nhiên liệu vào động cơ Tốc độ động cơ tiếp tục giảm xuống đến mức có thể đảo chiều thì rơle MR-2L tác động → đầu ra 0000.04 =1 → MV-S =1 gió điều khiển từ 202 → 902 → 903 → 905 tác động đưa trục cam về vị trí lùi → LS-CS =1 → 2000.04 =1 → 0001.08 =1 và 0001.09 =1 → đèn PL105

và PL5 sáng báo vị trí trục cam lùi ở buồng lái và buồng điều khiển Sau thời gian cố định 2(s) thì đầu ra 000.04 = 0 → MV-S = 0 để cắt gió tới 905

Khi động cơ dừng lại thì ta đưa tay điều khiển sang vị trí START để khởi động động cơ theo chiều lùi Đầu ra 0000.00 =1 → MV-ST =1 gió điều khiển từ 203 → 902 →

903 → 959 → đến tác động vào làm mở van 907, làm gió khởi động từ khối 600 đưa đến các đĩa chia gió để khởi động động cơ Khi đó tốc độ động cơ tăng dần, rơle tốc độ MR-1H = 1 → đầu ra 0000.00 = 0 → MV-ST = 0 cắt gió khởi động Sau 3 (s) (thời gian tác động của T-GOV) đầu ra 0000.01 = 0 → MV-G =0 ngắt van hạn chế nhiên liệu 408 Nếu khởi động không thành công: máy vẫn tiếp tục khởi động, sau 10 (s) ( thời gian đặt của T-ST) tiếp điểm T-ST mở ra cắt nguồn tới van MV-ST, quá trình khởi động bị ngắt Ta đưa tay điều khiển về vị trí STOP

Muốn điều chỉnh tốc độ động cơ diesel,thì ta thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ Muốn tăng tốc thì ta đưa thêm nhiên liệu và ngược lại Tay điều khiển về mỗi phía đều có các vị trí từ 1  10, ứng với mỗi vị trí tương ứng với một mức nhiên liệu cấp cho động cơ và ứng với một tốc độ nhất định Khi thay đổi vị trí điều khiển từ 1 10 thì áp lực gió đi qua tay điều khiển → van 438 → 408 → van tiết lưu 406 → #48 → 902

→ 952 → 955 → dịch chuyển xy lanh 909 tác động vào cơ cấu điều chỉnh nhiên liệu để đưa thêm hoặc cắt bớt nhiên liệu vào động cơ → thay đổi tốc động cơ

2.2.3.Hệ thống tự động kiểm tra,báo động và bảo vệ Diesel

a,Áp lực dầu bôi trơn thấp:

Áp lực dầu bôi trơn máy chính nằm trong khoảng (0,25  0,35) MPa

Khi áp lực dầu bôi trơn ≤ 0,22 MPa thì bơm dầu bôi trơn dự phòng sẽ tự động bơm tăng cường

Khi áp lực dầu bôi trơn ≤ 0,21 MPa thì động cơ sẽ tự động giảm tốc, và đưa ra báo động Lúc đó PS-LO = 1 → 2010.01 = 1 → đầu ra 0003.02 = 1 → đèn AL-113 sáng báo

áp lực dầu bôi trơn máy chính thấp tại buồng lái; đầu ra 0003.03 = 1 → đèn AL-13 sáng báo áp lực dầu bôi trơn máy chính thấp tại buồng máy

Khi áp lực dầu bôi trơn ≤ 0,15 MPa thì cảm biến áp lực PS-LOS =1 → T-LOS = 1 Sau 3(s) T-LOS (504) =1 → R-LOS = 1 → R-LOS (502) =1 → MV –ES =1 để dừng động cơ Đầu vào 2010.05 =1 → đầu ra 0003.10 = 1 → đèn AL-119 sáng báo dừng máy chính do áp lực dầu bôi trơn thấp tại buồng lái; đầu ra 0003.11 = 1 → đèn AL-19 sáng báo dừng máy chính do áp lực dầu bôi trơn thấp tại buồng điều khiển

d, Áp lực gió khởi động thấp:

Áp lực gió khởi động nằm trong khoảng (2  3) MPa Khi áp lực gió khởi động giảm xuống thì máy nén sẽ tự khởi động để nén gió vào chai Khi áp lực gió khởi động giảm ≤ 0,15 MPa thì PS-SA = 0 → 2010.08 = 0 → 0004.04 = 1, 0004.05 = 1 → đèn AL-

124, AL-24 sáng báo áp lực gió khởi động thấp

e, Áp lực gió điều khiển thấp:

Áp lực gió điều khiển nằm trong khoảng (0,75  0,85) MPa Khi áp lực gió khỏi động giảm xuống ≤ 0,65 MPa thì hệ thống đưa ra báo động, các đèn AL-115, AL-15 sáng

f, Một số thông số báo động khác:

Nhiệt độ nước làm mát cao

Nhiệt độ khí xả cao

Dầu bôi trơn xylanh máy chính kém

Nguồn điều khiển chính AC bị lỗi

Nguồn dự phòng DC bị lỗi

Có sự dò rỉ dầu FO trong ống

2.3.Sơ đồ điều khiển quạt gió buồng máy tàu dầu 6500T

2.3.1 Giới thiệu phần tử của hệ thống (Sơ đồ FM02GSP, SHEET No 38)

43S : Cầu dao đóng cấp nguồn cho điện trở sấy

EOCR : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho quạt gió

F1, F2, F3, F4 : Cấc cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển

88F : Contacter đóng cấp nguồn cho quạt gió chạy theo chiều thuận 88R : Contacter đóng cấp nguồn cho quạt gió chạy theo chiều ngược

6 : Contacter đóng cho quạt gió khởi động theo chế độ Y

88-1 : Contacter đóng cho quạt gió hạot động ở chếđộ ∆

19T : Rơle thời gian khống chế thời gian khởi động

4FX : Rơle trung gian điều khiển quá trình chạy thuận

4RX : Rơle trung gian điều khiển quá trình chạy ngược

3-0 : Rơle trung gian điều khiển quá trình dừng quạt gió

RHM : Đồng hồ tính thời gian hoạt động của quạt gió

2.3.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Bật Aptomat 89 để cấp nguồn cho hệ thống

Nguồn của mạch điều khiển được cấp qua biến áp hạ áp T 440/220-20 V Khi đó đèn WL sáng báo nguồn cấp đã sẵn sàng

Muốn quạt gió chạy theo chiều thuận thì ta ấn nút 3CF Khi đó rơle 4FX có điện, các tiếp điểm 4FX (37) đóng lại cấp nguồn cho đồng hồ RHM để tính thời gian hoạt động của quạt Đồng thời tiếp điểm 4FX (33-34) mở ra cắt nguồn cấp cho CTT 4RX để quạt chạy theo chiều ngược, và tiếp điểm 4FX(26-27) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho đèn GLF

Mặt khác, khi rơle 4FX có điện → đóng các tiếp điểm 4FX(6); 4FX(8-9) → Contacter 88F có điện → mở tiếp điểm 88F ở mạch sấy để cắt nguồn sấy, và đóng tiếp điểm 88F ở mạch động lực sẵn sàng cấp nguồn cho quạt chạy theo chiều thuận

Khi tiếp điểm 4FX(6) đóng → rơle 19T có điện, contacter 6 có điện → đóng tiếp điểm 6 ở mạch động lực làm cho quạt gió khởi động ở chế độ Y Sau thời gian đặt của rơle 19T thì tiếp điểm 19T(13) mở ra cắt nguồn cấp cho contacter 6, để dừng quá trình khởi động theo chế độ Y Và tiếp điểm 19T(15) đóng lại để cấp nguồn cho contacter 88-1

→ đóng các tiếp điểm 88-1 ở mạch động lực để đưa quạt cho chuyển sang hoạt động ở chế độ ∆ Đồng thời tiếp điểm 88-1(26) đóng lại → đèn GLF sáng báo quạt gió đang chạy thuận

Muốn quạt gió chạy theo chiều ngược thì ta ấn nút 3CR, lúc đó rơle 4RX có điện

→ đóng các tiếp điểm của nó lại cấp nguồn cho các contacter 88R và contacter 6 Quá trinh khởi động và đưa quạt gió vào hoạt động diễn ra tương tự như trường hợp cho quạt gió chạy thuận

Khi muốn dừng quạt gió thì ta ấn nút 3-0 Lúc đó rơle 3-0X có điện → mở các tiếp điểm 3-0X(32) (hoặc 3-0X(35)) làm cho rơle 4FX (hoặc 4RX) mất điện → mở các tiếp điểm 4FX(9) ( hoặc 4RX(11)) → cắt nguồn cấp cho contacter 88F (hoặc 88R) → mở các tiếp điểm 88F (hoặc 88R) ở mạch động lực → quạt gió dừng hoạt động

2.3.3 Các bảo vệ của hệ thống

a,Bảo vệ ngắn mạch

Bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực nhờ aptomat 89; bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển nhờ các cầu chì F1, F2, F3, F4

b,Bảo vệ quá tải

Bảo vệ quá tải cho hệ thống nhờ rơle nhiệt EOCR: Khi xảy ra quá tải thì tiếp điểm EOCR chuyển trạng thái → cắt nguồn cấp cho các rơle 4FX hoặc 4RX → các contacter

88F hoặc 88R mất điện → quạt gió dừng hoạt động

c,Bảo vệ không

Bảo vệ “0” cho hệ thống: Khi quạt gió đang hoạt động, nếu sự cố mất điện thì khi

có điện trở lại thì hệ thống sẽ không hoạt động trở lại ngay Muốn hệ thống hoạt động trở

lại ta phải ấn các nút 3CF hoặc 3CR

2.4 Hệ thống máy nén khí trên tàu dầu 6500T

Thông số kĩ thuật của máy nén khí:

Điện áp động cơ lai : 440V/AC-3P-60Hz

TR : Biến áp hạ áp cấp nguồn điều khiển 220V

51 : Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải

F1, F2, F3 :Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển

GL : Đèn báo động cơ máy nén chạy

H : Đồng hồ đếm thời gian chạy của máy nén

RL(9) : Đèn báo nhiệt độ khí nén cao

RL(10) : Đèn báo mức dầu LO trong két thấp

RESET : Nút reset hệ thống

23AX : Rơ le trung gian đóng khi nhiệt độ khí nén cao

23A : Cảm biến nhiệt độ khí nén

33QX : Rơ le trung gian, đóng khi mức dầu LO thấp

33Q : Cảm biến mức dầu LO trong két

AX : Rơ le trung gian, đóng khi mức dầu LO không thấp

51X : Rơ le trung gian, đóng khi quá tải xảy ra

88-1 : CTT cấp nguồn cho động cơ hoạt động ở chế độ tam giác 19T : Rơ le thời gian

20T : Rơ le thời gian

P/S : Cảm biến áp lực khí nén kiểu vi sai

SV1, SV2, SV3 : Các van điện từ để xả và đóng khi chạy máy nén

Ấn nút 3C để khởi động máy nén Khi đó CTT 88 có điện, tiếp điểm 88 đóng lại

để duy trì nguồn cho CTT 88 Đồng thời Rơ le 19T và 20T có điện và CTT 6-1có điện, đóng tiếp điểm 6-1 ở mạch động lực để khởi động ở chế độ Y Sau thời gian đặt của rơ

le 19T (5s) thì tiếp điểm thường đóng 19T(24) mở ra→CTT 6-1 mất điện, và tiếp điểm 19T(26) đóng lại →cấp nguồn cho CTT 88-1→động cơ được chuyển sang hoạt động ở chế độ ∆

Mặt khác ban đầu khi cấp nguồn cho rơ le 20T thì tiếp điểm 20T(28) chưa đóng nên các van SV1,V2,SV3 chưa có điện nên máy nén được khởi động không tải Đồng thời khí sót và hơi nước được thải ra ngoài qua các van này

Sau thời gian đặt của rơ le thời gian 20T(8s) thì tiếp điểm 20T(28) đóng lại→ cấp nguồn cho các van SV1, SV2, SV3 Các van này chuyển trạng thái, kết thúc quá trình xả khí xót, hơi nước và bắt đầu quá trình nén khí vào chai khí

Muốn dừng động cơ ta ấn nút 3-0 khi đó CTT 88 và 88-1 mất điện→mở tiếp điểm của nó ở mạch động lực→cắt nguồn cho động cơ lai→quá trình nén dừng lại

2.4.3 Các bảo vệ trong hệ thống

Bảo vệ quá áp suất trong chai gió nhờ các van an toàn

Bảo vệ quá tải cho động cơ lai nhờ rơ le nhiệt 51

Khi bị quá tải rơ le nhệt 51 chuyển trạng thái, ngắt nguồn cấp cho CTT 88 và 88-1

Khi mức dầu bôi trơn máy nén thấp thì hệ thống không hoạt động Vì khi mức dầu bôi trơn thấp→tiếp điểm 33Q mở ra→Rơ le AX mất điện→đóng tiếp điểm thường đóng AX→Rơ le 33QX mất điện→mở tiếp điểm 33QX(19) →ngắt nguồn cấp cho các CTT điều khiển hoạt động của động cơ→máy nén dừng hoạt động Đồng thời rơ le 33QX có điện thì tiếp điểm 33QX(10) đóng lại→cấp nguồn cho đèn RL sáng để báo mức dầu bôi trơn máy nén thấp

Khi nhiệt độ khí nén cao thì máy nén cũng dừng hoạt động Khi nhiệt độ khí nén cao thì tiếp điểm 23A của cảm biến nhiệt đóng lại, dẫn đến rơ le 23AX có điện→tiếp điểm 23AX(18) mở ra ngắt nguồn cấp cho rơ le điều khiển động cơ lai→máy nén dừng hoạt động Đồng thời khi rơ le 23AX có điện, dẫn đến đóng tiếp điểm 23AX(9) →đèn RL sáng báo nhiệt độ khí cao

Phần 2: Đi sâu nghiên cứu phân tích các hệ thống điều khiển bảng điện chính

Chương III :Trạm phát điện tàu dầu 6500T

Trạm phát điện tàu thuỷ đã và đang phát triển theo hướng ngày càng tăng về công suất, mức độ tự động hoá cũng như độ tin cậy cung cấp năng lượng một cách liên tục

3.1.2.Các yêu cầu về trạm phát điện tàu thủy

- Cung cấp năng lượng điện một cách tin cậy và chắc chắn trong mọi chế độ công tác của tàu và có máy dự trữ để thay thế nếu một trong các máy phát bị sự cố

- Đơn giản trong vận hành khai thác và sửa chữa

- Gía thành đầu tư,giá trị sản xuất năng lượng và giá sửa chữa thấp

- Phải chịu được độ ẩm cao(98%) và nhiệt độ môi trường thay đổi trong phạm vi rộng

- Trạm phát điện phải có kết cấu chắc chắn,có độ bền cơ học cao,chịu được va đập và chấn động mạnh

- Độ cách điện của máy phát, cáp điện phải cao, chịu được độ ẩm và nhiệt độ cao

- Độ ổn định cao, nhất là bộ tự động điều chỉnh điện áp và bộ tự động điều chỉnh tần số

- Đối với các phần tử riêng biệt phải chịu được rung lắc, làm việc lâu dài trong môi trường có độ ẩm cao,nhiệt độ lớn Phải không thấm nước, khó cháy, không bị tác dụng bởi hơi nước mặn, hơi dầu và axit

3.2.Giới thiệu về trạm phát điện tàu dầu 6500T

3.2.1.Đặc điểm kĩ thuật và các thông số

Tàu dầu 6500T được trang bị 3 tổ hợp diesel lai máy phát chính, được bố trí dưới buồng máy, tầng trên của máy chính về phía mũi tàu

Trạm phát chính có thể thực hiện khởi động diesel lai máy phát và hoà các máy phát khi công tác song song với nhau bằng tay hoặc tự động và có thể điều khiển ở trạm tại chỗ hoặc từ xa

Tàu dầu 6500T được trang bị 3 máy phát loại không chổi than của hãng

YANMAH do máy phát không chổi than có rất nhiều ưu điểm như kích thước và trọng lượng gọn nhẹ,giảm được nhiều yêu cầu về sửa chữa,bảo dưỡng và đặc biệt là độ tin cậy lớn

* Các thông số của máy phát chính:

Điện áp sấy : 100 V,1 pha

Công suất mạch sấy : 200 W

Điện áp động cơ điều tốc : 110 V ,1 pha

Công suất động cơ điều tốc : 20 W

3.2.2.Giới thiệu các phần tử chính trong bảng điện chính

Bảng điện chính là nơi tập trung năng lượng của các máy phát và từ đó phân bố đến các phụ tải Bảng phân phối điện chính phải đáp ứng được các yêu cầu về độ tin cậy, thuận tiện cho sử dụng, khai thác, tính kinh tế cao

Trong bảng điện chính chia thành các panel bao gồm : các panel cho các máy phát,các panel cho tải động lực và các panel cho tải ánh sáng Trong các panel cho các

•Bảng điện máy phát số1(No22)

V11 : Đồng hồ đo điện áp xoay chiều máy phát số 1

A11 : Ampekế đo dòng tải máy phát số 1

F11 : Đồng hồ đo tần số máy phát số 1

VS11 : Công tắc chuyển mạch để đo điện áp các pha của máy phát và điện bờ

AS11 : Công tắc chuyển mạch đo dòng các pha điện bờ

FS11 : Công tắc chọn để đo tần số MF1,MF2,MF3 và điện bờ

Sl11 : Đèn báo máy phát số 1 đang chạy

Sl13 : Đèn báo áptômát máy phát số1 mở

DG1_01 : Aptômát cho máy phát số 1

SL14 : Đèn báo điện trở sấy hoạt động

SH11 : Công tắc chọn sấy cho máy phát

VR1 : Biến trở chỉnh định điện áp khi không tải

RPR11 : Rơle bảo vệ công suất ngược cho máy phát số 1

RHM : Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của máy phát số 1

•Bảng điện máy phát số2(No25)

SL21 : Đèn báo máy phát số 2 đang hoạt động

SL22 : Đèn báo áptômát máy phát số 2 đóng

SL23 : Đèn báo áptômát máy phát số 2 mở

SL24 : Đèn báo sấy máy phát số 2

V21 : Vônkế đo điện áp máy phát số 2

VS21 : Công tắc chọn đo diện áp các pha của máy phát số 2

AS21 : Công tắc chọn đo tần số của máy phát số 2

FS21 : Công tắc chọn đo tần số các máy phát

RHM : Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của máy phát số 2

VR2 : Biến trở chỉnh định điện áp MF2 khi không tải

DG2_01 : Aptômát máy phát số 2

•Bảng điện máy phát số3(No28)

SL31 : Đèn báo máy phát số 3 đang hoạt động

SL32 : Đèn báo aptômát máy phát số 3 đóng

SL33 : Đèn báo aptômát máy phát số 3 mở

SL34 : Đèn báo sấy máy phát số 3

A31 : Ampekê đo dòng các pha máy phát số 3

F31 : Đồng hồ đo tần số VS31 : Công tắc chọn đo điện áp các pha

AS31 : Công tắc chọn đo dòng các pha

FS31 : Công tắc chọn đo tần số các máy phát

SHM : Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của máy phát số 3

VR3 : Biến trở chỉnh định điện áp máy phát 3 khi không tải

RPR31 : Rơ le bảo vệ công suất ngược cho máy phát 3

DG3_01 : Aptômát máy phát 3

•Bảng điện hoà đồng bộ (No33)

W31 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 3

W21 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 2

W11 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 1

LSS : Công tắc chọn phân chia tải bằng tay hoặc tự động

CS11,CS21,CS31 : Các tay gạt để đóng aptômát của các máy phát số 1,2,3

GS11,GS21,GS31 : Các tay gạt điều chỉnh động cơ điều tốc để phân chia tải bằng tay

và điều chỉnh tần số của các máy phát cần hoà

ECS11,ECS21,ECS31 : Khởi động máy phát từ xa

EL51 : Đèn báo cách điện pha R

EL51 : Đèn báo cách điện pha S

EL51 : Đèn báo cách điện pha T

GSL30 : Cột đèn báo tình trạng và các thông số của máy phát số 3

GSL20 : Cột đèn báo tình trạng và các thông số của máy phát số 2

GSL10 : Cột đèn báo tình trạng và các thông số của máy phát số 1

GSL50 : Cột đèn báo hiệu các thông số báo động

•Bảng điện cấp nguồn 440V số 1(No41)

PF1_01 : Aptômát cấp nguồn cho máy biến áp chính số 1

PF1_02 : Aptômát cấp nguồn cho máy lái số 1

PF1_03 : Aptômát cấp nguồn cho tời thuỷ lực

PF1_04 : Aptômát cấp nguồn cho máy nén khí chính số 1

PF1_05 : Aptômát cấp nguồn cho bơm thuỷ lực cho cẩu thỷ lực

PF1_06 : Aptômát cấp nguồn cho máy nén khí sự cố

PF1_07 : Aptômát cấp nguồn cho máy lọc dầu FO số 1

PF1_08 : Aptômát cấp nguồn cho máy lọc dầu LO số 1

PF1_09 : Aptômát cấp nguồn sấy cho máy lọc dầu FO số 1

PF1_10 : Aptômát cấp nguồn sấy cho máy lọc dầu LO số 1

PF1_11 : Aptômát cấp nguồn sấy dầu FO cho máy chính

PF1_12 : Aptômát cấp nguồn sấy dầu FO cho máy phát số 1 PF1_13 : Aptômát cấp nguồn sấy dầu FO trong két SER số 1

PF1_14 : Aptômát cấp nguồn sấy dầu FO trong két SER số 2

PF1_19 : Aptômát cấp nguồn cho bơm làm mát bơm chuyển hàng

SP : 3 áptômát cấp nguồn sấy

PF1_24 : Aptômát cấp nguồn cho bơm làm mát hàng

•Bảng điện cấp nguồn 440V số 2(No44)

PF2_01 : Aptômát cấp nguồn cho máy biến áp chính số 2

PF2_05 : Aptômát cấp nguồn cho nồi hơi phụ

PF2_06 : Aptômát cấp nguồn cho máy lọc dầu FO số 2

PF2_07 : Aptômát cấp nguồn cho máy lọc dầu LO số 2

PF2_08 : Aptômát cấp nguồn sấy cho máy lọc dầu FO số 2

PF2_09 : Aptômát cấp nguồn sấy cho máy lọc dầu LO số 2

PF2_10 : Aptômát cấp nguồn sấy dầu FO cho máy phát số 2

PF2_11 : Aptômát cấp nguồn sấy số 2 cho két FO SER số 2

PF2_12 : Aptômát cấp nguồn sấy số 2 cho két FO SER số 2

PF2_13 : Aptômát cấp nguồn sấy số 2 cho két FO SETTING

• Bảng điện cấp nguồn 220V xoay chiều(No47)

LF_01 : Aptômát cấp nguồn cho panel đèn hành trình

LF_02 : Aptômát cấp nguồn cho thiết bị hàng hải

LF_03 : Aptômát cấp nguồn cho panel chiếu sáng số 1

LF_04 : Aptômát cấp nguồn cho panel chiếu sáng số 2

LF_05 : Aptômát cấp nguồn cho panel chiếu sáng số3

LF_06 : Aptômát cấp nguòn cho panel chiéu sáng số 4

LF_07 : Aptômát cấp nguồn cho panel chiếu sáng số 5

LF_10 : Aptômát cấp nguồn cho tủ PLC số 1 để điều khiển bơm hàng LF_11 : Aptômát cấp nguồn cho tủ PLC số 2 để điều khiển bơm hàng LF_12 : Aptômát cấp nguồn cho bơm hàng làm mát

LF_13 : Aptômát cấp nguồn cho bơm hàn hoạt động trên boong LF_15 : Aptômát cấp nguồn cho hệ thống giám sát hàng

LF_17 : Aptômát cấp nguồn điều khiển cho buồng lái

LF_18 : Aptômát cấp nguồn cho bộ phát hiện khí ga trên tàu

VS61 : Công tắc chọn đo điện áp các pha

AS61 : Công tắc chọn đo dòng các pha

ES61 : Nút ấn thử đèn cách điện các pha

ILS : Công tắc chọn chiếu sáng (ON – OFF)

3.3.Các hệ thống đo và điều khiển trên bảng điện chính

3.3.1.Các mạch đo dòng điện

Trên các panel các máy phát có các ampekế A11,A21,A31 dùng để đo dòng các

pha và điện bờ thông qua công tắc chuyển AS1,AS2,AS3

Nguyên lí hoạt động: Đối với máy phát số 1 ( Sơ đồ: S1, S8 )

Tín hiệu đuợc lấy từ máy phát thông qua biến dòng CT 11( 40VA,1000/5A) (S1) Tín hiệu dòng pha R,S,T sẽ theo các đường 1107,1108,1109 ở (S1) cấp đến (S8) để đo công suất và dòng điện.Ở (S8) tín hiệu dòng pha R sẽ vào chân 1S qua cuộn dòng rồi ra chân 1L của W11 (S8), tiếp đó theo đường 1142 (S8) vào đầu R của AS11 (S8).Còn tín hiệu dòng pha T sẽ vào chân 3S qua cuôn dòng và ra chân 3L của W11 (S8) sau đó theo đường 1143 (S8) vào đầu T của AS11 (S8).Còn pha S là pha tiếp mát sẽ theo đường 1108 (S8) vào trực tiếp chân A1 của A11 (S8).Thông qua công tắc chuyển AS11 có 4 vị trí tương ứng với đo dòng của điện bờ, pha T,R,S và OFF

Ban đầu AS11 ở vị trí OFF thì tín hiệu dòng pha R, T qua AS11 (S8) đều ra chân A1 của A11 (S8) về mát do đó không qua ampekế A11 (S8) Khi đó điện bờ từ (S39) theo đường 521 (S8) từ K qua AS11 ra chân A2 rồi về L Do đó không có dòng đi qua A11 (S8) ampekế không chỉ

Giả sử muốn đo dòng pha R, ta chuyển công tắc AS11 (S8) về vị trí R Khi đó tín hiệu dòng pha R qua AS11 (S8) sẽ ra chân A2 theo đường 1144 (S8) vào ampekế A11 (S8) rồi về chân A1 và về pha S Pha T tương tự pha R

Muốn đo pha S thì ta chuyển AS11 về vị trí S, khi đó hai tín hiệu dòng pha R và T đều ra chân A2 của AS11 (S8) Hai tín hiệu dòng pha R và pha T này cộng với nhau thì bằng tín hiệu dòng pha S (vì trên tàu thủy tải của ba pha R,S,T là đối xứng) Vì vậy muốn

đo dòng pha S ta đi đo tổng dòng hai pha R,T Tín hiệu tổng này sẽ qua ampekế A11 (S8)

về chân A2 về pha S và tiếp mát

Muốn đo dòng của điện bờ ta chuyển AS11 về vị trí SHORE Khi đó tín hiệu dòng

bờ đi theo đường từ L vào chân A2 qua ampekế A11(S8) về A1 rồi về L

Tương tự với các máy phát số 2,3 tín hiệu lấy từ biến dòng CT 21 ( S2 ) và biến dòng CT 31 ( S3 ) cấp đến mạch đo ở S9 và S10

b,Đo tần số

Từ panel của máy phát số 1 ta có thể đo được tần số các máy phát và tần số của điện bờ thông qua công tắc chuyển FS11 về vị trí tương ứng

Tín hiệu áp pha R, S của máy phát số 3 lấy từ biến áp PT31 (100VA,460/115V)

(S3) theo đường 3104,3105 (31V) (S3) lần lượt vào chân số 1,3 của FS11 (S7)

Tín hiệu áp pha R, S của máy phát số 2 lấy từ biến áp PT31 (100VA,460/115V)

(S3) theo đường 3104,3105 (21V) (S3) lần lượt vào chân số 5,7 của FS11 (S7)