Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu chở ôtô Victory Leader (4900 car) đi sâu nghiên cứu và triển khai công nghệ lắp ráp hệ thống Diezel máy phát

Trang 1

………… o0o…………

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU CHỞ ÔTÔ

VICTORY LEADER (4900 CAR) – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ LẮP RÁP HỆ

THỐNG ĐIEZEL MÁY PHÁT

Trang 2

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây giao thông vận tải biển luôn giữ một vị trí quan

trọng trong nền kinh tế quốc dân Đặc biệt trong công cuộc xây dựng và phát triển

đất nước hiện nay, đất nước ta đã thiết lập quan hệ ngoại giao và buôn bán với nhiều

nước trên thế giới, do đó yêu cầu vận chuyển hàng hoá giữa nước ta với các nước trên

thế giới và giữa các vùng trong nước càng được đòi hỏi cao hơn Để thực hiện nhiệm

vụ nặng nề đó, ngành đóng tàu ở Việt Nam không những phải không ngừng đổi mới và

nâng cao trình độ chuyên môn của các thuyền viên mà còn phải từng bước hiện đại

hoá đội tàu và tự động hoá toàn bộ các hệ thống trên tàu để nâng cao độ tin cậy, đảm

bảo an toàn cho con người, con tàu và hàng hóa, giảm bớt thời gian hành trình, giảm

bớt số lượng thuyền viên đồng thời nâng cao điều kiện làm việc và sinh hoạt của

thuyền viên nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất Do vậy những con tàu siêu trọng

với thiết kế hiện đại đã được ra đời và đặc biệt không thể không kể đến tàu Victory

Leader chở 4900 ôtô được đóng mới tại nhà máy đóng tàu Hạ Long

Là một sinh viên sau hơn 4 năm học tập và rèn luyện tại khoa Điện - Điện tử

tàu biển của trường đại học Hàng Hải Việt Nam, em đã được các thầy cô dạy bảo và

trang bị tương đối đầy đủ những kiến thức cơ bản về ngành điện nói chung và ngành

điện tàu thủy nói riêng Sau 3 tháng thực tập tốt nghiệp tại nhà máy đóng tàu Hạ Long

em đã được tìm hiểu những kiến thức thực tế cũng như biết thêm về môi trường làm

việc trên tàu thủy Kết thúc đợt thực tập, em đã được Khoa và nhà trường giao cho đề

tài tốt nghiệp : “ Trang thiết bị điện tàu chở ôtô Victory Leader (4900 car), đi sâu

nghiên cứu và triển khai công nghệ lắp ráp hệ thống Điezel-máy phát ”

Sau thời gian ba tháng, với sự nỗ lực nghiên cứu của bản thân đồng thời được

sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Lưu Đình Hiếu cùng các thầy cô giáo trong khoa

Điện - Điện tử tàu biển, đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Tuy

nhiên, do khả năng còn hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi

những thiếu sót Em rất mong được sự bổ sung, góp ý kiến của các thầy cô và các bạn

để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Trang 3

PHẦN 1 :

TỔNG QUAN VỀ TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU

CHỞ ÔTÔ VICTORY LEADER

(4900 Car)

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CHỞ ÔTÔ VICTORY

LEADER VÀ TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU ÔTÔ 4900 Car

Tàu Victory Leader là con tàu có trọng tải lớn và hiện đại lần đầu tiên đóng tại Việc Nam do Công ty đóng tàu Hạ Long trực tiếp thi công, dưới sự giám sát của đăng kiểm DNV Tàu có sức chứa khoảng 4900 ôtô Tàu được hạ thuỷ vào ngày 21-7-2009 Tàu được thiết kế để chở các loại xe như: xe buýt mini, xe con, xe rơ moóc, và các loại xe khác

Tàu có sống mũi nghiêng, mũi quả lê, đuôi vuông (đuôi mặt vát), hệ lực đẩy (máy chính) được bố trí tại phía đuôi tàu, khu buồng ở dài dành cho thuỷ thủ và chủ hàng được bố trí trên đỉnh gara ôtô Máy chính của tàu Victory Leader là loại máy diesel tốc độ thấp, được kết nối trực tiếp với chân vịt bước cố định Tàu có 2 tời neo và

1 tời quấn dây phía mũi, 3 tời quấn dây phía lái đều được bố trí trên boong 7

Tàu được thiết kế với 8 boong cố định gồm các boong 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10 và 2 boong nâng hạ là boong 6, 8 Tàu có 2 cầu dẫn là cầu dẫn mạn và cầu dẫn lái, bố trí bên mạn phải tại boong 5

Chế độ tự động của tàu cho phép vận hành buồng máy ở chế độ không có người trực

Một số thông tin về tàu Victory Leader 4900 car :

1.1.1 Kích thước chính của tàu

Chiều dài toàn bộ khoảng : 185.60 m

Chiều dài giữa hai đường vuông góc : 174.00 m

Chiều rộng theo lý thuyết : 32.26 m

Cao mạn tới boong 5 ( boong dâng mũi) : 14.10 m

Cao mạn tới boong 1(mặt đáy đôi) : 3.50 m

Cao mạn tới boong 2 : 5.84 m

Cao mạn tới boong 6 (boong nâng hạ) : 17.33 m

( Vị trí thay đổi tối thiểu là 17.83 m )

Trang 4

Cao mạn tới boong 8 (boong nâng hạ) : 23.34 m

( Vị trí thay đổi tối thiểu là 23.74m )

Cao mạn tới boong 13 (buồng lái) : 36.56 m

Mớn nước theo thiết kế : 8.40 m

Trọng tải toàn phần tương ứng với mớn nước thiết kế khoảng 10300 tấn

Mớn nước mô hình : 9.35 m

Trọng tải toàn phần tương ứng với mớn nước mô hình khoảng 14700 tấn

Công suất liên tục tối đa (MCR)/rpm : 13560 Kw/105

Tốc độ chạy thử tại mớn nước thiết kế với 90% công suất liên tục tối đa khoảng 20.5 hải lý

Tốc độ khai thác tại mớn nước thiết kế với 90% công suất liên tục tối đa và

Tải trục quay (T/số bánh lái)

a Các boong nâng hạ được vận hành bởi thiết bị nâng xe

b Tổng diện tích của boong là khoảng 38.000m2

c Công suất chở ô tô dựa trên ôtô tiêu chuẩn loại RT43 kích thước 4,125x 1,550x 1,420 là khoảng 4.500 chiếc

d Công suất chở ô tô căn cứ trên ôtô tiêu chuẩn Châu Âu loại Dim kích thước 4,360 x 1,700 x 1,400 là khoảng 3.800 chiếc

Trang 5

e Khoảng hở giữa các bộ giảm xóc là : 0,30m

f Khoảng hở giữa các cửa / kết cấu cửa là : 0,1m

1.1 5 Thuyền bộ

Khu buồng ở được trang bị đầy đủ cho:

13 sĩ quan, 2 chủ tàu và hoa tiêu

Trang 6

Nước biển : 00 ± 330c

Nhiệt lượng không khí bên ngoài : -200 ± 450c trong áp suất không khí tiêu chuẩn là 1013md và độ ẩm tối đa và 90%

1.1.8 Giới thiệu về trạm phát điện

Trạm phát điện tàu ôtô 4900 car được trang bị gồm có 4 tổ hợp diesel-máy phát (D-G), trong đó có 3 tổ hợp diesel-máy phát chính và một tổ hợp diesel-máy phát

sự cố Ngoài ra còn có nguồn năng lượng điện ắc quy dự trữ

* Các thông số kĩ thuật của trạm phát điện chính:

Trạm phát điện là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện

và từ đó phân phối đến các hộ tiêu thụ

Hệ thống năng lượng điện trên tàu thủy được cung cấp thông qua các nguồn sau:

vì các đặc tính ưu việt của nó vượt trội so với các loại máy phát khác

* Trạm phát điện sự cố:

Trang 7

Vì một lí do nào đó làm gián đoạn việc cung cấp năng lượng điện của trạm phát điện chính nên để đề phòng sự cố này người ta bố trí thêm trên tàu thủy trạm phát sự

cố Trạm phát điện sự cố sẽ tự khởi động khi bảng điện chính bị mất điện để cung cấp điện năng cho các phụ tải đặc biệt quan trọng, ảnh hưởng tới sự an toàn của con tàu như hệ thống lái, la bàn…

* Nguồn tiểu sự cố

Nguồn tiểu sự cố ở đây thường là các acqui Nguồn tiểu sự cố được dùng làm nguồn điện năng dự trữ cho các phụ tải như: ánh sáng sự cố, hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống tín hiệu hoặc khởi động động cơ diesel…

b Phân loại

Hiện nay người ta phân loại các máy phát điện trên tàu thủy dựa trên nhiều cơ

sở khác nhau

Phân loại dựa theo loại dòng điện:

Máy phát điện 1 chiều

Máy phát điện xoay chiều

Phân loại theo cơ sở nhiệm vụ:

Trạm phát chung cung cấp năng lượng điện cho toàn mạng

Trạm phát cung cấp năng lượng quay chân vịt

Phân loại theo dạng biến đổi năng lượng:

Thuỷ điện

Trạm phát nhiệt điện

Trạm phát điện nguyên tử

Phân loại theo cơ sở truyền động:

Trạm phát được truyền động bằng động cơ đốt trong

Trạm phát được truyền động hỗn hợp

Trạm phát đồng trục

Phân loại theo mức độ tự động

c Yêu cầu

Trạm phát chính phải có các yêu cầu sau:

Bảng điện chính phải đáp ứng được các yêu cầu về độ tin cậy cung cấp năng lượng liên tục, cơ động, thuận tiện, dễ dàng cho người sử dụng và có tính kinh tế cao

Độ tin cậy : Hệ thống trạm phát phải đáp ứng được các chức năng nhiệm vụ và yêu cầu của nó Các phần tử đều có dự trữ ( máy phát, cáp dẫn, thiết bị đóng ngắt) Và phân ra những mạch và mỗi mạch có thể công tác độc lập Tự động khởi động máy phát dự trữ, tự động cắt các phụ tải không quan trọng khi bị quá tải

Tính cơ động : Thảo mãn yêu cầu để đảm bảo vận hành tàu an toàn thuận lợi và chuyển đổi không những ở chế độ công tác bình thường mà ngay cả khi một vài phần

tử bị hỏng Tức là cho phép tiến hành kiểm tra khắc phục sai xót thay đổi thiết bị hư hỏng sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng

Trang 8

Vận hành và sử dụng thuận tiện : Sơ đồ phải đơn giản, cấu tạo phải hoàn chỉnh,

ít sửa chữa, tăng thời gian khai thác, áp dụng điều khiển từ xa tập trung, dễ dàng phát hiện những hư hỏng và dễ dàng khắc phục thay thế

Kinh tế trong vận hành và khai thác : Phải ứng dụng các hệ thống tự động rộng rãi, có thể dùng nguồn điện bờ khi tàu nằm trong cảng và ứng dụng máy phát đồng trục khi tàu hành trình, và phải chia phụ tải ra những nhóm khác nhau

1.2.2 Tổng quan về bảng điện chính

a Khái niệm chung :

Bảng điện chính là nơi tập trung năng lượng từ máy phát và từ đó phân phối tới các bảng điện và phụ tải Trong bảng phân phối điện chính gồm có các thiết bị đo lường và kiểm tra, đóng ngắt và điều chỉnh các thông số cần thiết, đặc biệt là các thiết

bị bảo vệ máy phát và hệ thống năng lượng Vì vậy bảng phân phối điện chính phải đáp ứng được về độ tin cậy, cung cấp năng lượng liên tục, cơ động, thuận tiện cho người thao tác vận hành và có tính kinh tế cao Cụ thể có các yêu cầu sau :

* Độ tin cậy của bảng phân phối điện chính : Những thiết bị lắp trên bảng điện chính phải có độ tin cậy cao mà còn phải có độ dự trữ, được tính toán cụ thể Mặt khác bảng điện chính có thể chia làm nhiều phần, mỗi phần có thể công tác độc lập Bảng điện chính phải có khả năng tự khởi động cho máy phát dự trữ và bảo vệ khi các thông

số kĩ thuật vượt giá trị cho phép

* Tính cơ động của hệ thống : Khi có sự cố hư hỏng phải nhanh chóng khắc phục, cho phép kiểm tra tháo lắp dễ dàng, thuận tiện

* Vận hành và sử dụng thuận tiện : Bảng điện chính phải có thiết kế đơn giản, cấu tạo hoàn chỉnh, có độ tin cậy cao để có thời gian sửa chữa nhanh và tăng cường thời gian vận hành, áp dụng điều khiển từ xa tập trung

* Tính kinh tế trong vận tải và khai thác: Có thể dùng nguồn điện bờ khi tàu đứng đỗ tại cảng và ứng dụng máy phát đồng trục khi tàu hành trình trên biển

* Phụ tải trên tàu chia làm ba nhóm như sau:

Nhóm một: Các phụ tải rất quan trọng như đèn hành trình, thiết bị vô tuyến điện, máy lái… Các nhóm phụ tải này bao giờ cũng được cấp điện từ 2 hay nhiều nguồn độc lập như thiết bị vô tuyến điện, máy lái

Nhóm hai: Các phụ tải như neo, bơm cứu hoả, bơm la canh và các máy phục vụ máy chính Nguồn cấp cho chúng phải thường xuyên và tin cậy

Nhóm ba: Các phụ tải ít quan trọng như bếp điện, quạt gió, máy lạnh điều hoà… Nhóm này cho phép gián đoạn việc cung cấp năng lượng trong một thời gian nếu máy phát đang bị sự cố

Cần ứng dụng các hệ thống tự động rộng rãi, phổ biến, hiệu quả để giảm chi phí hoạt động của hệ thống

b Phương pháp phân phối tải trên tàu thuỷ

Trên tàu thuỷ hiện nay có ba phương pháp phân phối điện năng cơ bản, gồm các phương pháp được trình bày sau đây:

Hệ thống phân phối theo hình khuyên:

Trang 9

G G

Hình a : Hệ thống phân phối theo hình khuyên

1 - Các máy phát 2 - Bảng điện chính 3 - Các bảng điện phụ

4 - Các cầu dao 5 - Đường cáp 6 - Đường cáp phụ

7 - Các bảng điện nhỏ hay các phụ tải lớn

Đây là hệ thống mà tất cả các bảng điện phụ có thể được cấp nguồn đồng thời bằng hai đường cáp khép kín theo hình khuyên Trong trường hợp bị ngắn mạch hay hỏng một đoạn cáp nào đó thì đoạn cáp đó có thể loại ra nhờ các cầu dao 4 và điểm cần cấp điện vẫn được cấp điện từ bảng điện chính theo hướng khác Các phụ tải quan trọng hơn được cấp nguồn từ hai bảng điện phụ, một từ bên mạn trái và một từ bên mạn phải Loại hệ thống này có khả năng tiết kiệm được tiết diện dây dẫn khi cấp nguồn cho phụ tải công suất lớn, tăng độ tin cậy cấp nguồn cho thiết bị Ngoài những

ưu điểm kể trên thì hệ thống này cũng có nhược điểm là phức tạp, vận hành và khai thác gặp những khó khăn nhất định

Hệ thống phân phối theo tia đơn giản:

Hình b: Hệ thống phân phối theo tia đơn giản

1 - Phụ tải động lực

2 - Phụ tải ánh sáng

Đây là hệ thống mà tất cả máy phát được cấp lên bảng điện chính và từ đó cung cấp đến các phụ tải trực tiếp bằng cáp Hệ thống này chỉ có ưu điểm là cấu tạo đơn giản nhưng khi xảy ra sự cố ở một vị trí nào đó thì sẽ làm ảnh hưởng đến sự hoạt động của toàn mạng, chính vì lí do kể trên nên loại hệ thống phân phối điện năng này chỉ được ứng dụng trên các tàu có trọng tải nhỏ

Trang 10

4 2

Hình c : Hệ thống phân phối theo tia phức tạp

1 - Các nguồn điện được cấp trực tiếp từ bảng điện chính

2 - Các bảng điện phụ cung cấp đến phụ tải

3 - Các bảng điện phụ cung cấp đến nhóm phụ tải

4 - Các phụ tải được cấp nguồn từ các bảng 3

5 - Các phụ tải được cấp nguồn từ các bảng 2

Với phương pháp này thứ tự cấp nguồn cho các phụ tải là như nhau, phụ thuộc vào tình thế mà một số phụ tải lớn và nhỏ có thể được cấp nguổn trực tiếp từ bảng điện chính hoặc có thông qua các bảng điện phụ Loại hệ thống này thường được bố trí trên các tàu có trọng tải lớn, trên đội tàu buôn, vận tải… Hình thức phân phối tải theo hình tia phức tạp được ứng dụng rất phổ biến trên các đội tàu là do xuất phát từ ưu điểm cơ bản là có thể điều khiển phân phối năng lượng điện từ một trung tâm

c Cấu trúc chung của bảng điện chính

Các panel dùng cho các máy phát - Gernerator Panel:

Số lượng panel được quyết định bởi số lượng các máy phát có trong trạm, nếu trạm có 2 máy phát thì cũng sẽ có 2 panel, nếu trạm có 3 máy phát thì cũng có 3 panel… Các panel này được tích hợp bởi:

Thiết bị đo lường: bao gồm các đồng hồ đo điện áp Voltmeter, đo dòng điện Ammeter Đo tần số FM Frequency meter, đo công suất phản kháng KVA (nếu có), đo

hệ số công suất Power Factor ( nếu có)

Thiết bị đóng cắt: Cầu dao chính Air Circuit Breaker (ACB)

Các thiết bị bảo vệ: Relay công suất ngược Reverse Power Relay ( RPR ), relay quá tải Over Current Relay (OCR )

Các công tắc chuyển mạch và điều khiển: Công tắc dùng cho đo điện áp các pha của máy phát và của lưới điện (Bus), công tắc chuyển mạch đo dòng điện các pha của máy phát IR, IS, IT, các nút ấn dùng để khởi động hoặc dừng từ xa các động cơ diesel lai máy phát, chiết áp điều chỉnh điện áp không tải cho máy phát (nếu có)

Các đèn báo hiệu : Máy phát hoạt động (running), ACB đang mở, ACB đóng Panel hoà đồng bộ - Synchronizing Panel

Mỗi bảng điện chính thường chỉ có một panel hoà đồng bộ, panel này có chức năng thực hiện việc hoà đồng bộ các máy phát với nhau Hoà đồng bộ các máy phát có thể thực hiện bằng tay hay tự động thì vẫn cần phải có các thiết bị phục vụ cho công việc này Hiện nay trong một số trạm phát để giảm kích thước cho bảng điện chính người ta có thể thiết kế panel hoà đồng bộ ghép chung vào các panel máy phát, tuy nhiên như vậy việc thao tác và theo dõi sẽ gặp khó khăn rất nhiều đặc biệt là với người vận hành không quen, mới vào nghề hoặc là ít trình độ kĩ thuật Panel hoà đồng bộ được tích hợp một số thiết bị sau:

Trang 11

Thiết bị đo lường: Bao gồm các đồng hồ đo công suất tác dụng của các máy Wattmeter (trên trạm có bao nhiêu máy thì có bấy nhiêu đồng hồ đo loại này)

Các công tắc chuyển mạch và điều khiển : Công tắc dùng cho việc hoà đồng bộ SYS – Synchroscope Switch; Công tắc lựa chọn của từng máy phát CS – Control Switch; các công tắc điều chỉnh động cơ trợ động điều tốc diesel lai máy phát GS – Governor Motor Control Switch

Các thiết bị chỉ báo: Đồng hồ hoà đồng bộ SY – Synchroscope dùng để hiển thị quá trình đồng bộ giữa các máy hoặc giữa một máy phát với lưới khi thực hiện hoà đồng bộ bằng tay hoặc tự động Việc đưa đồng hồ hoà đồng bộ vào hoạt động được lựa chọn bằng tay, đây là loại thiết bị làm việc ngắn hạn nên sau khi hoà xong cần phải cho thiết bị nghỉ Hiện nay có nhiều loại đồng bộ kế nhưng phổ biến nhất là hai loại: chỉ thị bằng kim và chỉ thị bằng LED, hai loại này có cấu tạo hoàn toàn khác nhau Bộ đèn hoà đồng bộ SYL – Synchronizing Lamp gồm ba đèn hoạt động theo nguyên tắc đèn tắt hoặc đèn quay Thường bộ đèn cùng với đồng bộ kế tạo nên độ tin cậy cao cho thiết bị hoà, chúng đi kèm nhau bổ xung cho nhau; các đèn báo hiệu thông qua một số trạng thái bình thường (Normal) hoặc không bình thường(Abnormal) về các thông số hoặc đại lượng trên bảng điện chính quản lý: cách điện thấp, mất nguồn điều khiển, sẵn sàng khởi động, điều khiển từ xa…

Panel tích hợp các khởi động từ cho các phụ tải quan trọng – Group Starter Panel

Đây là các module chứa các hộp khởi động cho các phụ tải quan trọng lấy điện trực tiếp từ bảng điện chính Tuỳ từng tàu với các phụ tải nhiều hay ít mà các số lượng khởi động từ đặt trên các panel này sẽ được phân chia theo nhóm Một tàu trọng tải

15000 T trên bảng điện chính có hai panel dành cho các phụ tải này, trong đó mỗi panel được gọi là một nhóm Như nhóm khởi động số 1 ( No 1 group starter ) gồm:

No 1 Cool S W Pump

No 1 Main Air Comp

No1CoolF.W.Pump

M/E FO Supply Pump

Panel cấp nguồn cho phụ tải động lực – 440 V Feeder Panel

Đây là nơi cung cấp năng lượng cho phụ tải hoặc nhóm phụ tải động lực thông qua các cầu dao phụ tải CB Tuỳ vào tính chất và tầm quan trọng cũng như công suất phụ tải mà chúng được cung cấp trực tiếp hoặc thông qua các bảng điện trung gian Trên panel này chủ yếu bố trí các CB, ngoài ra còn có một số thiết bị đo lường như đồng hồ đo điện trở cách điện M, các đèn chỉ thị cách điện chủ yếu kiểm tra trong lưới động lực

Panel cấp nguồn cho phụ tải sinh hoạt 220 V (hoặc 110 V) Feeder Panel

Nhóm phụ tải sinh hoạt được cấp nguồn tại panel điện áp thấp riêng rẽ lấy từ hệ thanh cái phụ trên bảng điện chính Nguồn cấp cho hệ thanh cái này được lấy từ biến

áp chiếu sáng 400/200V hoặc 440/110V, với tàu thuỷ thì điện áp chiếu sáng cũng được cung cấp bằng điện áp dây điều này đòi hỏi các thiết bị làm việc trong lưới điện chiếu sáng, sinh hoạt trên tàu thuỷ cũng có đặc thù riêng, đặc biệt là vấn đề an toàn cho thiết

bị, người vận hành và hệ thống 220 V Feeder Panel hoặc 110V Feeder Panel chủ yếu

là các CB phụ tải Ở đây các CB phụ tải được dùng là loại một pha Cũng như 440V hoặc 400V Feeder Panel các CB thường được lựa chọn với phần bảo vệ ngắn mạch thực hiện bằng tác động do từ trường dòng ngắn mạch tạo nên vì vậy khả năng phản ứng với dòng ngắn mạch nhanh và chính xác hơn tuy nhiên nó cũng kéo theo giá thành

Trang 12

1.2.3 Trạm phát điện chính tàu ôtô Victory Leader

Trạm phát điện chính tàu chở 4900 ôtô được trang bị gồm có 3 tổ hợp Diesel - máy phát (D-G) giống nhau và có các thông số chính như sau :

Toàn bộ trạm phát gồm có 3 máy phát chính G1, G2, và G3 và 1 máy phát sự cố

EG Phân phối điện năng từ trạm phát cho các phụ tải theo hình tia phức, bảng điện chính gồm có tất cả 16 panel Trong đó có một số phụ tải có công suất lớn là 2 chân vịt mũi và chân vịt lái, 2 biến áp chính để cấp nguồn cho mạng điện 220V, 2 biến áp chiếu sáng phục vụ cho việc chiếu sáng khu vực buồng và các tầng để xe ôtô

Điện năng từ 3 máy phát chính thông qua bảng điện chính sẽ phân phối cho các phụ tải như sau:

Nhóm động cơ chủ yếu được bố trí khởi động tại bảng điện chính trên các panel

1, Panel 2, Panel 12 và Panel 13

Cung cấp cho máy lái, nhóm máy phụ buồng máy, bơm ballast, và một số các phụ tải 440V khác

Đồng thời điện năng từ bảng điện chính được cấp lên bảng điện sự cố để cấp cho 1 số phụ tải là máy lái sự cố, bơm cứu hỏa sự cố, các bơm trong hệ thống bôi trơn

và một số phụ tải quan trọng khác

Thông qua 2 biến áp sự cố điện năng được cấp cho trung tâm radio, hệ thống thông tin trung tâm và trả lời phản hồi, bàn điền khiển buồng máy, hệ thống đèn chiếu sáng sự cố Đồng thời các hệ thống trên còn được cấp nguồn trực tiếp từ mạng 220V của bảng điện chính

Mạng điện 220V của bảng điện chính được lấy thông qua 2 biến áp chính T1 và T2 Nó sẽ cấp cho hệ thống radio, hệ thống thông tin trung tâm và trả lời phản hồi, các thiết bị gia dụng và hệ thống chiếu sáng buồng máy

Hệ thống thanh cái chính theo kiểu phân đoạn giúp cho quá trình vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa trở lên thuận tiện hơn

1.2.4 Giới thiệu về bảng điện chính tàu ôtô Victory Leader

a Giới thiệu về các panel

Bảng điện chính của tàu ôtô bao gồm có 16 Panel:

P1 (PANEL số 1) : PANEL khởi động các phụ tải trên bảng điện chính (No1 GROUP STARTER PANEL)

P2 (PANEL số 2) : PANEL khởi động các phụ tải trên bảng điện chính (No1 GROUP STARTER PANEL)

Trang 13

P3 (PANEL số 3) : PANEL phụ tải cung cấp điện áp 440V (No1 440V FEEDER PANEL1-1)

P4 (PANEL số 4) : PANEL phụ tải cung cấp điện áp 440V (No1 440V FEEDER PANEL1-2)

P5 (PANEL số 5) : PANEL máy phát số 1(No1 DIESEL GENERATOR PANEL)

P6 (PANEL số 6) : PANEL hoà đồng bộ và cấp nguồn cho chân vịt phía lái(

BT & SYN PANEL)

P7 (PANEL số 7) : PANEL cấp nguồn cho chân vịt mũi phía mũi và kết nối thanh cái ( thanh cái phân đoạn )

P8 (PANEL số 8) : PANEL máy phát số 2 (No2 DIESEL GENERATOR PANEL)

P9 (PANEL số 9) : PANEL máy phát số 3 (No3 DIESEL GENERATOR PANEL)

P10 (PANEL số 10) : PANEL cấp điện áp 440V số 2 cho các phụ tải (440V FEEDER PANEL 2-1)

P11 (PANEL số 11) : PANEL cung cấp điện áp 440V số 2 cho các phụ tải (440V FEEDER PANEL 2-2)

P12 (PANEL số 12) : PANEL khởi động số 2 (No2 GROUP STARTER PANEL 2-1)

P13 (PANEL số 13) : PANEL khởi động số 2 (No2 GROUP STARTER PANEL 2-2)

Ngoài ra còn có một số PANEL chuyên dùng khác được bố trí ở các vị trí thích hợp khác như sau:

PANEL 14 : dùng cho các phụ tải 220V được bố trí ngay đầu lối vào

PANEL 15 : Panel chiếu sáng chính số 1 (No.1 MAIN LIGHTING)

PANEL 16 : Panel chiếu sáng chính số 2 ( No.2 MAIN LIGHTING)

Panel 15 và 16 là 2 Panel dùng cho các phụ tải ánh sáng của các tầng trên tàu Trên tàu sẽ được chia ra làm 3 khu vực là zone A, zone B và zone C được điều khiển tại 4 vị trí là tại chỗ, tại bảng Panel 15 và 16, thông qua hệ thống giám sát trung tâm và

có thể thực hiện việc tắt hệ thống chiếu sáng trong các tầng tại văn phòng tàu Zone A

A1 : Bơm nước làm mát sơmi máy chính (NO.1 ME JACKET COOL FW)

Công suất định mức Pđm = 25,5 KW; dòng điện định mức Iđm = 44 A

Được khởi động trực tiếp thông qua contactor 1A-K1(9.4)

1A1-S4 : Công tắc bật sấy

1A1-K0 : Bộ đo điện trở cách điện

1A1-F1 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải

1A1-T1 : Biến dòng đo lường

1A1-Q1: Aptomat chính cấp nguồn cho động cơ và bảng điều khiển

1A1-T2 : Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

1A1-F2, 1A1-F3, 1A1-F4, 1A1-F6 : Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch

Trang 14

1A1-S1, 1A1-H0, 1A1-H4, 1A1-H5, 1A1-H6 : Các đèn báo động cơ chạy, báo nguồn, báo sấy, báo quá tải, báo chế độ stand-by

1A1-P1,1A1-P2 : Các đồng hồ đo cường độ dòng điện và đồng hồ báo đếm số giờ chạy

1A3 : Bơm nước mặn làm mát trung tâm (NO.1 CENTAL COOL SW.)

Công suất định mức của động cơ Pđm = 52 KW, dòng điện định mức Iđm = 87A

Được khởi động trực tiếp thông qua côngtắctơ 1A3-K1, cấp nguồn chính qua aptômát 1A3-Q1

Có chế độ stand-by khi chuyển chế độ điều khiển sang tự động (AMCS)

Có bộ đo cách điện gửi tín hiệu cách điện thấp đến hệ thống giám sát tàu (IMACS)

1A4 : Bơm dầu L.O máy chính (NO.1 ME L.O PUMP)

Công suất định mức Pđm = 88 KW, dòng điện định mức Iđm = 144 A

Tương tự như động cơ lai bơm làm mát sơmi máy chính

1A5 : Bơm lacanh chính/cứu hỏa (NO 1.MAIN BILGE/FIRE P.)

Gần tương tự như các bơm trên như ở đây thêm 1 bộ 1A5-X2 máy hút (aspirator) có tác dụng hút để mồi bơm khi bắt đầu khởi động

Công suất định mức Pđm = 42,9 KW, dòng điện định mức Iđm = 72A

Tương tự như bơm làm mát sơmi máy nhưng không có bộ đo cách điện

2A2 : Dự trữ

2A3 : Bơm làm mát trung tâm bằng nước ngọt (NO 1.CENTRAL COOL.FW)

Công suất định mức Pđm = 63,8 KW, dòng điện định mức Iđm = 105 A

Tương tự như động cơ lai bơm nước ngọt làm mát sơmi máy chính

Có chế độ stand-by

2A4 : Bơm Ballast số 1 (NO 1.BALLAST PUMP)

Có bộ hút để mồi bơm trong quá trình khởi động, có bộ đo cách điện, và không

3Q1 : Aptomat cấp nguồn cho nhóm máy phụ buồng máy GSP8

3Q2 : Aptomat cấp nguồn cho quạt thông gió buồng máy GSP10

3Q3 : Aptomat cấp nguồn cho nhóm bơm cấp nhiên liệu cho máy chính

3Q4 : Aptomat cấp nguồn cho nhóm quạt gió tăng áp phục vụ cho máy chính

Trang 15

3Q5 : Aptomat cấp nguồn cho bơm bôi trơn số 1(bôi trơn diezel máy phát) 3Q6 : Aptomat cấp nguồn cho bơm bôi trơn số 2(bôi trơn diezel máy phát) 3Q7 : Aptomat cấp nguồn cho bộ phân li dầu MDO/HFO

3Q8 : Aptomat cấp nguồn cho máy nén khí làm việc

3Q9 : Aptomat cấp nguồn cho máy nén khí chính dùng khởi động

3Q10 : Aptomat cấp nguồn cho lò đốt rác

3Q11 : Aptomat cấp nguồn cho bảng điều khiển nồi hơi

3Q12 : Aptomat cấp nguồn cho bộ sấy sơ bộ nước làm mát máy phát

3Q13 : Aptomat cấp nguồn cho máy lái số 1

3Q14 : Aptomat cấp nguồn dự trữ

3Q15 : Aptomat cấp nguồn cho máy biến áp chính số 1 từ 440/230V

3Q16 : Aptomat cấp nguồn cho tời neo/tời cô dây hai bên trên phía mũi

3Q17 : Aptomat cấp nguồn cho tời cô dây trung tâm phía lái

3Q18 : Aptomat cấp nguồn cho tời cô dây mạn phải phía lái

3Q19 : Aptomat cấp nguồn cho ACCOM AC01 SWICHBOARD

3Q20 : Aptomat cấp nguồn dự trữ

3Q21 : Aptomat cấp nguồn cho PROVISION REFRIGER PLANT

3Q22 : Aptomat cấp nguồn cho khu vực bếp

3Q23 : Aptomat cấp nguồn cho sấy

3Q24 : Aptomat cấp nguồn cho sấy

3P51 : Bộ đo cách điện của lưới điện với đất

* P4 (PANEL số 4) :

Là PANEL cấp nguồn cho 1 số bảng điện phụ 440V và dừng sự cố

Các bảng điện phụ được cấp nguồn từ PANEL số 4 thông qua các aptomat từ 4Q1 đến 4Q10

Ngoài ra trên PANEL số 4 còn được lắp 1 số contactor làm nhiệm vụ dừng khẩn cấp 1 số phụ tải khi có sự cố Các contactor 4K1 đến 4K12 sẽ cắt các aptomat của các phụ tải được cắt khi xảy ra sự cố bằng cách ấn vào các nút dừng khẩn cấp đặt

ở các vị trí khác nhau

Là PANEL của máy phát số 1 gồm các phần tử chính như sau :

5P1, 5P2, 5P3, 5P9 : Là các đồng hồ đo điện áp, đo tần số, đo dòng điện và đồng hồ đo số giờ hoạt động

5S1 : Công tắc chọn pha để quan sát giá trị điện áp thông qua đồng hồ

5S3 : Công tắc chọn pha để hiển thị giá trị dòng điện

5S11, 5S12 : Các nút ấn để đóng hay cắt điện từ máy phát lên thanh cái

5S8 : Công tắc chọn chế độ bằng tay hoặc tự động

5S14 : Công tắc chọn bật sấy

5H10, 5H14 : Các đèn báo diezel - máy phát chạy và báo sấy

5A10 : Là máy cắt chính để đóng, cắt điện áp từ máy phát lên thanh cái

Trang 16

6H0, 6H1, 6H2, 6H3, 6H4, 6H5 : Là các đèn báo máy phát sự cố chạy, báo chế

độ stand-by, báo chế độ dừng khẩn cấp, báo chế độ đứng cảng, báo lấy điện từ bảng điện sự cố, báo điện lấy từ nguồn điện bờ

6S11, 6S12 : Là các nút ấn để đóng hay cắt nguồn cho chân vịt phía lái

6A10 : Là máy cắt dùng để cấp nguồn cho hệ thống chân vịt phía lái

PANEL cấp nguồn cho chân vịt mũi phía mũi và kết nối thanh cái ( thanh cái phân đoạn)

7Q1 : Aptomat cấp nguồn cho bảng điện sự cố

7S11, 7S12 : Nút ấn để dừng hay đóng nguồn cho hệ thống chân vịt phía mũi

7A10 : Máy cắt chính để cấp nguồn cho hệ thống chân vịt phía mũi

* PANEL số 8 và PANEL số 9 :

Là các PANEL máy phát số 2 và máy phát số 3, trên các PANEL này có các thiết bị : công tắc, đèn báo, nút ấn, aptomat chính giống với PANEL máy phát số 1 (panel số 5), chỉ khác về kí hiệu số 2 và số 3

11K6 : Dùng để cắt nguồn cho quạt thông gió buồng máy

11K7 : Dùng để cắt nguồn cho aptômat 11Q3, 11Q5, 11Q7

* P12 (PANEL số 12) :

PANEL khởi động số 2 (No2 GROUP STARTER PANEL 2-1)

12A1 : Bơm nước ngọt làm mát sơmi máy chính số 2(No 2.ME JACKET

CFW P)

12A2 : Dữ trữ

12A3 : Bơm nước biển làm mát trung tâm số 2(No 2 CENTRAL CSW P.) 12A4 : Bơm dầu LO cho máy chính số 2 (No 2.ME LO PUMP)

Trang 17

Các động cơ trên được khởi động trực tiếp thông qua các contactor 12A1-K1, 12A2-K1, 12A3-K1, 12A4-K1 và phần tử, nguyên lí, cấu tạo bảng điều khiển tương tự như bơm làm mát sơmi máy số 1 nằm ở panel số 1

12A5 : Bơm lacanh chính/cứu hỏa (No 2.MAIN BILGE/FIRE P.)

Bơm được lắp thêm 1 bộ hút chân không để tự mồi trong quá trình khởi động ban đầu, và bơm không có chế độ stand-by

Có tất cả 7 vị trí có thể khởi động hay dừng bơm và có đèn tín hiệu báo chạy tại

mỗi vị trí như ở buồng lái, vị trí đặt bơm, bảng điện chính…

* P13 (PANEL số 13) :

PANEL khởi động số 2 (No2 GROUP STARTER PANEL 2-2)

Trên panel có các bảng điện điều khiển cho các phụ tải như sau:

13A1: Bơm chuyển dầu F.O

Có chế độ stand-by, không có bộ đo điện trở cách điện

13A2 : Dự trữ

Không có chế độ stand-by và cũng không có bộ đo điện trở cách điện

13A3 : Bơm nước ngọt làm mát trung tâm số 2

Giống bơm làm mát sơmi máy chính

13A4 : Bơm Ballast số 2

Bơm được khởi động trực tiếp, không có chế độ stand-by, có bộ đo cách điện gửi tín hiệu đến hệ thống giám sát khi cách điện thấp

Bơm được trang bị thêm bộ hút chân không để tự mồi trong quá trình khởi động ban đầu

13A5 : Dự trữ

* PANEL 14 : 220V FEEDER PANEL

14Q1 : Cầu dao cấp nguồn cho bộ lưu điện dùng cho hệ thống tự động buồng máy UPS1

14Q2 : Cầu dao cấp nguồn cho bộ lưu điện dùng cho các hệ thống tàu cần UPS2

14Q3 : Cầu dao cấp nguồn cho bộ lưu điện dùng cho các thiết bị định vị

14Q4 : Cầu dao cấp nguồn cho bộ nguồn dùng cho hệ thống tự động

14Q5 : Cầu dao cấp nguồn cho hệ thống báo cháy

14Q6 : Cầu dao cấp nguồn cho hệ thống báo động chung/gọi công cộng và trả lời phản hồi (được cấp nguồn từ bộ lưu điện cho phép hoạt động trong 10 phút sau khi

hệ thống cấp nguồn này hỏng)

14Q7 : Cầu dao cấp nguồn cho tủ PLC điều khiển hệ thống RO-RO

14Q8 : Cầu dao cấp nguồn cho bộ sấy máy phát số 1

14Q11 : Cầu dao cấp nguồn cho bảng điều khiển tại chỗ của Diezen lai máy phát số 1

14Q12 : Cầu dao cấp nguồn cho bảng điều khiển tại chỗ của Diezen lai máy phát số 2

14Q13 : Cầu dao dự trữ

14Q14 : Cầu dao dự trữ

Các Rơle từ 14K11 đến 14K24 có tác dụng gửi tín hiệu đến hệ thống giám sát

và báo động khi có bất kì một phụ tải ở trên không được cấp nguồn

14Q15 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị chiếu sáng buồng máy Panel L1

Trang 18

14Q17 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị sấy khu vực buồng Panel D2

14Q18 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị sấy khu vực buồng Panel D3

14Q19 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị sấy cửa sổ Panel D4

14Q20 : Aptomat cấp nguồn cho máy phụ buồng máy Panel D5

14Q21 : Aptomat cấp nguồn cho các thiết bị radio Panel E1

14Q22 : Aptomat cấp nguồn cho bảng điều khiển lầu lái Panel E2

14Q23 : Aptomat cấp nguồn cho bảng điều khiển buồng máy Panel E3 14Q24 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị hàng hải Panel E4

14Q26 : Aptomat dự phòng

14Q27 : Aptomat dự phòng

14Q28 : Aptomat cấp nguồn cho khu vực bếp và đồ gia dụng Panel D1 14P1 : Đồng hồ đo cường độ dòng điện mạng 220V

14P51 : Đồng hồ đo cách điện của mạng 220V với mát

14P2 : Đồng hồ đo điện áp của mạng 220V

14S1 : Công tắc xoay để chọn pha đo cường độ dòng điện

14H1 : Đèn màu xanh báo nguồn cho mạng 220V do máy biến áp chính số 1 14H2 : Đèn màu xanh báo nguồn cho mạng 220V do máy biến áp chính số 2 14S51 : Nút thử hệ thống đo cách điện

14S2 : Công tắc xoay chọn điện áp dây cho đồng hồ đo điện áp

14Q29 : Aptomat đóng nguồn từ máy biến áp chính số 1 cho mạng 220V 14Q30 : Aptomat đóng nguồn từ máy biến áp chính số 2 cho mạng 220V

* PANEL 15 : No.1 MAIN LIGHTING

15Q1 : Aptomat cấp nguồn cho đèn trên tầng quan sát thời tiết Panel L3 15Q2 : Aptomat cấp nguồn cho đèn trên tầng quan sát thời tiết Panel L4 15Q3 : Aptomat cấp nguồn cho đèn trong khu vực buồng Panel L5

15Q4 : Aptomat cấp nguồn cho đèn trong khu vực buồng Panel L5

15Q5 : Aptomat cấp nguồn cho đèn trong buồng kĩ thuật Panel L7

15Q6 : Aptomat cấp nguồn cho đèn ở tầng 1

15H6 : Đèn màu trắng báo đã cấp nguồn cho đèn ở tầng 1

15H61 : Đèn màu xanh báo đèn ở tầng 1 đã được bật lên

15H1011: Đèn màu xanh báo đèn ở tầng 5 đã được bật lên

Trang 19

Các contactor từ 15K6 đến 15K10 sẽ điều khiển việc chiếu sáng từ các tầng 1 đến tầng 5

Các công tắc 15S61, 15S71, 15S81, 15S91, 15S101, 15S111, 15S121 điều khiển hệ thống chiếu sáng tại Panel 15 cho các tầng lần lượt là 1,2,3,4,5,6, 7

Các công tắc S1, S2, S3 dùng để chọn vị trí điều khiển các đèn ở các khu vực lần lượt là zone A, zone B và zone C

* PANEL 16 : No.2 MAIN LIGHTING

Các công tắc 16S11, 16S21, 16S31, 16S41 dùng để điều khiển hệ thống chiếu sáng tại Panel 16 cho lần lượt các tầng là 8, 9, 10 và 11

16P1 : Đồng hồ đo cường độ dòng điện các pha cho máy biến áp chiếu sáng chính số 1 và 2

16P51 : Đồng hồ đo cách điện của mạng 220V với mát

16P2 : Đồng hồ đo điện áp dây cho máy biến áp chiếu sáng chính số 1 và 2 16S1 : Công tắc xoay để chọn pha đo cường độ dòng điện

16H1 : Đèn màu xanh báo nguồn cho mạng chiếu sáng 230V do máy biến áp chiếu sáng chính số 1

16H2 : Đèn màu xanh báo nguồn cho mạng chiếu sáng 230V do máy biến áp chiếu sáng chính số 2

16S51 : Nút thử hệ thống đo cách điện

16S2 : Công tắc xoay chọn điện áp dây cho đồng hồ đo điện áp

15A10 : Aptomat đóng nguồn từ máy biến áp chiếu sáng chính số 1 cho mạng chiếu sáng 230V

16A10 : Aptomat đóng nguồn từ máy biến áp chiếu sáng chính số 2 cho mạng chiếu sáng 230V

1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG & ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY PHÁT SỐ 1 1.3.1 Giới thiệu phần tử và chức năng của từng phần tử trong hệ thống

* Page 43 :

5A10 : Aptomat chính của máy phát số 1

5T14 : Biến dòng pha S lấy tín hiệu dòng cho bộ AVR

5T11, 5T12, và 5T13 : Biến dòng các pha R, S, T lấy tín hiệu để đo dòng tải các pha

5T21, 5T22, và 5T23 : Biến dòng các pha R, S, T lấy tín hiệu cho rơle 5DF 5D.F : Rơle bảo vệ máy phát và cáp giữa máy phát và bảng điện chính khi có hiện tượng ngắn mạch bên trong, nó sẽ cắt máy phát ra khỏi lưới điện thông qua rơle 5KM khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch, đồng thời không cấp nguồn cho bộ AVR để không tạo ra điện áp Nguyên tắc để phát hiện của Rơle là so sánh giá trị dòng điện

Trang 20

trước và sau máy phát, bình thường thì 2 giá trị này bằng nhau, nhưng khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch thì giá trị này khác không

5A2 : Lấy tín hiệu dòng điện và điện áp của máy phát và thanh cái để bảo vệ và giám sát Nó có các tác dụng sau :

Bảo vệ quá dòng cho máy phát

Bảo vệ quá tải cho máy phát

Bảo vệ công suất ngược cho máy phát

Giám sát giá trị điện áp và tần số của máy phát

Đối với thanh cái thì nó bảo vệ và giám sát các sự cố như điện áp cao, điện áp thấp, tần số cao và tần số thấp

5S3 : Bộ công tắc xoay chọn pha để đo cường độ dòng điện máy phát 1

5S1 : Bộ công tắc xoay chọn pha để đo điện áp giữa các pha

5P1 : Đồng hồ đo điện áp máy phát 1

5P2 : Đồng hồ đo tần số máy phát 1

5P3 : Đồng hồ đo giá trị cường độ dòng điện

1.3.2 Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp

a Khái niêm chung về hệ thống tự động điều chỉnh điện áp

Tất cả những thiết bị điện là phụ tải của máy phát điện, hay các khí cụ trang bị trong hệ thống năng lượng nói chung đều được chế tạo để công tác với một điện áp nhất định ta gọi là điện áp định mức Uđm Từ góc độ kinh tế, kĩ thuật, chất lượng khai thác Khi công tác với điện áp ổn định bằng điện áp định mức, các trang thiết bị sẽ công tác ở trạng thái tốt nhất, tin cậy nhất Chính vì vậy, mọi sự sai lệch (tăng lên hoặc giảm đi) quá giới hạn cho phép của điện áp đều gây ra sự công tác không ổn định, không tin cậycủa thiết bị

Ví dụ : Đối với động cơ điện sẽ ảnh hưởng đến tốc độ mômen đôi khi bị dừng dưới điện Đối với khí cụ điện sẽ công tác không ổn định và thiếu tin cậy

Do vậy vấn đề ổn định điện áp máy phát là vấn đề rất quan trọng và không thể thiếu được trong các trạm phát điện

* Những qui định của đăng kiểm đối với hệ thống tự động điều chỉnh điện áp và vấn đề ổn áp cho máy phát :

Xuất phát từ tầm quan trọng của việc ổn áp nên đăng kiểm các nước qui định rất chặt chẽ cụ thể cho các hệ thống tự động điều chỉnh điện áp.Theo qui định đăng kiểm của Việt Nam đang áp dụng như sau :

Chế độ tĩnh :

Khi phụ tải thay đổi từ từ, từ 0 ~ Iđm với Cosφ=Cosφđm và tốc độ quay ổn định bằng tốc độ định mức trong giới hạn n = 5%nđm thì điện áp máy phát không được phép dao động quá 2,5%Uđm Còn khi Cosφ thay đổi từ 0,60,9 thì U sẽ dao động không vượt quá 3,5%Uđm

Chế độ động :

Khi thay đổi tải đột ngột (tăng tải) thì điện áp của máy phát giảm tức thời giá trị

Ud sau đó đến Umax (trong các hệ thống tự động điều chỉnh điện áp hiện đại ngày nay thì Ud  Umax) Thời gian điều chỉnh tđc là thời gian được tính từ khi điện áp giảm hoặc tăng tới khi hệ thống đã điều chỉnh điện áp trở lại đến độ chính xác3%Uđm Người ta qui địnhUmax không được vượt quá (-1520)% Uđm Thời gian điều chỉnh tđc không được vượt quá 1,5s với điều kiện thay đổi tải đột ngột 60%Pđm và Cosφ  0,4

Trang 21

Hình 1.1 : Đặc tính điều chỉnh của bộ tự động điều chỉnh điện áp

*Các nguyên nhân gây dao động điện áp của máy phát đồng bộ :

Khi dòng tải của máy phát thay đổi (với giả thiết Cosφ = cosnt; n = cosnt và Ikt= const ) dẫn đến điện áp của máy phát thay đổi

Trong đó :

It : Dòng tải của máy phát

Fa : Sức từ động của phản ứng phần ứng

U : Điện áp rơi trên tổng trở của cuộn dây phần ứng

th : Từ thông tổng hợp trong máy phát

E : Sức điện động cảm ứng trong cuộn dây phần ứng

UMF : Điện áp trên trụ đấu dây ra của máy phát

Khi tính chất của tải thay đổi (Cosφ= var) dẫn đến điện áp của máy phát thay đổi (với giả thiết I= cosnt; n= const và Ikt= const)

ba và thứ tư thì mức độ làm thay đổi điện áp máy phát là nhỏ

b.Các hệ thống tự động điều chỉnh điện áp thường dùng

Trang 22

Hiện nay các hệ thống tự động điều chỉnh điện áp máy phát được xây dựng dựa trên ba nguyên tắc cơ bản sau :

Nguyên tắc điều chỉnh theo nhiễu

Nguyên tắc điều chỉnh theo độ lệch

Nguyên tắc điều chỉnh theo nguyên tắc kết hợp

1.Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nhiễu loạn :

Hệ thống phức hợp dòng :là hệ thống mà tín hiệu dòng và tín hiệu áp được cộng lại phía một chiều (sau chỉnh lưu)

Bd G

là sự thay đổi cường độ dòng tải

* Hệ thống phức hợp pha : Là hệ thống mà tín hiệu dòng và tín hiệu áp được cộng pha với nhau (cộng phía xoay chiều hay trước chỉnh lưu)

Hệ thống phức hợp pha được phân làm hai loại :

Phức hợp pha song song Phức hợp pha nối tiếp

Hệ thống phức hợp pha song song là hệ thống có tín hiệu dòng và tín hiệu áp song song cấp cho quận kích từ (tín hiệu dòng và áp cộng dòng với nhau)

Hệ thống phức hợp pha nối tiếp là hệ thống có tín hiệu dòng và tín hiệu áp cộng nối tiếp (cộng áp với nhau) cấp cho quận kích từ

It

b

a

Ikt Rz Xcc

U Icc Vt.I

phức hợp pha song song

Hình 1.4 : Sơ đồ tương đương hệ thống

phức hợp pha song song

Trang 23

It= Vt.I : Dòng tải máy phát

Vt :Hệ số truyền đạt của biến dòng

U :Điện áp của máy phát

Icc :Dòng đi qua cuộn cảm của máy phát,nó là tín hiệu áp nhưng được chuyển đổi thành tín hiệu dòng

1 1

 IKT =

Rz Rz jXcc

jXcc U I Vt

1 1

1

jXcc I

Vt jXcc Rz

phức hợp pha nối tiếp

Hình 1.6 : Sơ đồ tương đương hệ thống

phức hợp pha nối tiếp

Uab =

jXt Rz

Rz U I Vt

11

1

z t

R

jX R

R U I V

1 1

1





IKT =

jXt Rz

jXt I Vt jXt Rz

It a

b

Trang 24

trở kháng Xt trong sơ đồ (6).Từ hai biểu thức trên ta thấy hệ thống phức hợp pha nối tiếp và song song có khả năng giữ điện áp ổn định khi tải thay đổi

Nếu tải của máy phát là hỗn hợp giữa trở thuần và trở kháng để giữ cho U=const khi dòng tải tăng thì Ikt phải tăng

IU2

I

I I

I U

0

kt1

kt2 a2

a1 a

Hình 1.7 : Đồ thị véc tơ khi dòng tải thay đổi

Chứng minh : Khi Cos  thay đổi tính chất tải thay đổi

Từ sơ đồ véc tơ ta thấy được chức năng của cuộn cảm rất quan trọng.Nó làm cho tín hiệu áp chậm pha so với điện áp gây ra nó 900 để đảm bảo cộng pha cho phù hợp với yêu cầu là khi dòng tải thay đổi hoặc góc  thay đổi thì dòng kích từ cũng phải thay đổi theo

Hình 1.8 : Đồ thị véc tơ khi tính chất tải thay đổi

Hệ thống phức hợp pha có nhiều ưu điểm cơ bản như cấu trúc hệ thống đơn giản,tuổi thọ dài,độ bền và độ tin cậy cao,có khả năng cường tích lớn  tính ổn định động rất tốt phù hợp với điều kiện công tác trên tàu thủy.Nhược điểm của hệ thống phức hợp pha là độ chính xác thấp,hệ thống thường cồng kềnh và khả năng tự kích ban đầu kém.Vì nó có khả năng tự kích kém nên người ta phải áp dụng các biện pháp cải thiện quá trình tự kích

Udm=Uo

2 1 U

Ikt 0

Hình 1.9: Đồ thị quá trình tự kích của hệ thống phức hợp pha

1 : Là đặc tính không tải của máy phát 2 : Là đặc tính dòng và áp của mạch kích từ

0

Ua

Iua

Ikt1Ia1

Ia2 Ikt2

2 1

Trang 25

Cải thiện quá trình tự kích đối với hệ thống phức hợp pha:

kt F BD

CC

C

CL

Hình 1.10 : Cải thiện quá trình tự kích ở hệ thống phức hợp pha

(Trong thực tế ba pha ba tụ nhưng đây là sơ đồ một pha)

Người ta mắc tụ như trên để nó kết hợp với cuộn cảm tạo mạch cộng hưởng để cải thiện quá trình tự kích

Trong thực tế cải thiện tự kích ban đầu như sau : giảm tính phi tuyến mạch kích

từ, thay đổi đặc tính mạch kích từ trong giới hạn tự kích,gia tăng từ dư ban đầu,cấp một điện áp từ một nguồn khác thêm cho mạch kích từ,làm tăng phản hồi dòng bằng cách làm ngắn mạch tại thời điểm ban đầu

2 Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo độ lệch :

Do hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nhiễu có độ chính xác kém và không có khả năng giữ ổn định điện áp được do tất cả các nguyên nhân.Hệ thống điều chỉnh theo

độ lệch không quan tâm cụ thể đến nguyên nhân nào gây ra dao động điện áp cho máy phát mà cứ có sự sai lệch điện áp khỏi giá trị chuẩn hệ thống sẽ có tín hiệu điều chỉnh dòng kích từ để sự sai lệch đó mất đi

kt F

CL

kt

CL F

Kd SS Uo

U

U F

Hình 1.11: Sơ đồ nguyên lí hệ thống tự

động điều chỉnh điện áp theo độ lệch

Hình 1.12: Sơ khối của hệ thống tự điều

chỉnh điện áp theo độ lệch

Trong đó :

SS :Là phần tử so sánh

Uo :Là điện áp chuẩn

UF :Là điện áp của máy phát

Điện áp của máy phát UF đưa đến so sánh với điện áp chuẩn Uo được Uđưa đến phần tử khuyếch đại và từ phần tử khuyếch đại cho ta một điện áp kích từ nhất định cấp vào chỉnh lưu để có dòng kích từ phù hợp

Để thực hiện nguyên tắc điều khiển theo sơ đồ khối hình 12 trong thực tế người ta có

Trang 26

Hình 1.13: Sơ đồ khối hệ thống TĐĐCĐA

theo độ lệch sử dụng phần tử bằng từ

Hình 1.14: Sơ đồ khối hệ thống TĐĐCĐA theo độ lệch sử dụng phần tử điện tử

KĐTH :Là khuyếch đại từ thực hiện

Nguyên tắc :

Sơ đồ 13 : Điện áp máy phát UF so sánh với điện áp chuẩn Uo được Uđưa tín hiệu tới điều khiển KĐTG, dòng công tác của KĐTG đưa tới điều khiển KĐTH, dòng công tác của KĐTH cấp cho cầu chỉnh lưu  kích từ Điều chỉnh kích từ bằng cách điều chỉnh điện áp cấp cho cầu chỉnh lưu

Sơ đồ 2.14 : Điện áp máy phát UF so sánh với điện áp chuẩn Uo được Uđưa tới khối tạo xung  cấp cho cầu chỉnh lưu  kích từ Điều chỉnh kích từ bằng cách điều khiển góc mở của Thyristor

Ưu điểm của hệ thống : Hệ thống này có ưu điểm là rất dễ tự kích ban đầu,hệ thống đơn giản có trọng lượng và kích thước rất nhỏ,độ chính xác tĩnh cao

Nhược điểm của hệ thống là tính ổn định động kém

3 Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp :

Mức độ điện khí hóa và tự động hóa ngày càng cao.Việc ứng dụng các phần tử điện

tử vi mạch ngày càng nhiều nên chất lượng ổn định điện áp của máy phát đòi hỏi cao hơn để tận dụng được ưu điểm cơ bản của hai nguyên lí điều chỉnh theo nhiễu và điều chỉnh theo độ lệch.Người ta đã kết hợp hai nguyên tắc trên trong cùng một hệ thống.Hệ thống điều chỉnh theo nguyên tắc phức hợp được phân làm hai loại :

Hệ thống kết hợp giữa phức hợp pha và điều chỉnh theo độ lệch

Hệ thống kết hợp giữa phức hợp dòng và điều chỉnh theo độ lệch

U

1 CC

kt KĐTH F

kt F

TX

Uo

F SSU

T

Trang 27

Cả hai nguyên tắc trên đều có kênh điều chỉnh theo nguyên tắc độ lệch.Sơ đồ 15 kênh thứ hai là điều chỉnh theo nguyên tắc phức hợp pha và điều chỉnh theo độ lệch.Sơ

đồ 16 theo nguyên tắc phức hợp dòng.Như vậy cả hai hệ thống phần điều chỉnh theo

độ lệch đều phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa điện áp máy phát và điện áp chuẩn để cho ta dòng kích từ phù hợp

b Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp tàu ôtô Victory Leader

Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp tàu chở 4900 ôtô áp dụng nguyên tắc điều chỉnh điện áp theo độ lệch Do kết cấu của máy phát là loại không chổi than, có máy kích từ, việc điều chỉnh điện áp cho máy phát chính thông qua việc điều chỉnh dòng kích từ của máy phát kích từ nên dòng từ bộ điều chỉnh điện áp có giá trị nhỏ Ngoài ra còn có thêm một máy phát xoay chiều cấp nguồn kích từ ban đầu cho máy phát kích từ

để đẩy nhanh quá trình tự kích cho máy phát

* Giới thiệu các phần tử và chức năng của từng phần tử ( page 44)

CB : Aptomat chính cấp điện lên thanh cái

CT3 : Biến dòng một pha S cấp tín hiệu dòng cho bộ AVR

VAD : Biến trở điều chỉnh điện áp máy phát

GEN : Máy phát đồng bộ ba pha không chổi than với các thông số :

RS1 : Điện trở bảo vệ cho cuộn kích từ của máy phát kích từ

JK : Cuộn dây kích từ của máy phát kích từ

AVR : Bộ tự động điều chỉnh điện áp của máy phát có các đầu vào ra như sau : Chân 1, 3 được nối với biến trở điều chỉnh điện áp máy phát là VAD

Chân C1, C2 lấy tín hiệu dòng tải pha S thực hiện phân bố tải vô công

Chân U, V, W lấy tín hiệu áp 3 pha R, S, T của máy phát để thực hiện điều chỉnh

Chân C3, C4 của bộ AVR này sẽ được nối song song với các chân C3, C4 của các bộ AVR khác và được khống chế bằng tiếp điểm thường đóng của Aptomat chính Chỉ khi nào đóng máy phát lên thanh cái thì chân C3, C4 mới được nối với nhau để thực hiện phân bố tải vô công

Chân J, K là đầu ra đã được biến đổi thành dòng một chiều đưa tới cuộn kích từ của máy phát kích từ

Chân U1, V1, W1 cấp điện từ máy phát kích từ phụ đến AVR

Chân E tiếp mát bảo vệ

* Nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động điều chỉnh điện áp

Việc ổn định điện áp cho máy phát được thực hiện thông qua khối tự động điều chỉnh điện áp, khối AVR loại VZKUP-4B(P1) do hãng NISHISHIBA chế tạo

Quá trình tự kích ban đầu :

Do đặc điểm của hệ thống có một máy phát kích từ phụ nên quá trình tự kích ban đầu diễn ra rất dễ dàng Khi Diezen lai máy phát hoạt động thì nó cũng lai máy

Trang 28

phát kích từ phụ Do rôto của máy kích từ phụ là một nam châm vĩnh cửu nên khi máy quay làm xuất hiện một sức điện động nên máy kích từ phụ này sẽ phát ra một điện áp đưa đến chân U1, V1, W1 của khối tự động điều chỉnh điện áp AVR và từ chân J, K đưa đến cuộn kích từ JK của máy kích từ Như vậy điện áp của máy phát

sẽ nhanh chóng đạt khoảng 60  70% Uđm Lúc này mạch ổn định điện áp sẽ hoạt động để đưa điện áp của máy phát bằng giá trị Uđm giống như khi điện áp bị giảm

Quá trình tự động điều chỉnh điện áp:

Cũng giống như các bộ AVR khác, AVR sẽ lấy tín hiệu điện áp của máy phát

để so sánh với tín hiệu điện áp chuẩn Giả sử khi ta đóng thêm tải thì điện áp của máy phát sẽ bị giảm, tín hiệu này sẽ được đưa đến khối AVR để so sánh và cuối cùng làm tăng giá trị dòng kích từ của máy phát kích từ do vậy điện áp của máy phát

sẽ tăng lên đạt giá trị định mức Khi điện áp đã đạt giá trị định mức thì tín hiệu sau khi so sánh sẽ bằng không cho nên không có dòng kích từ vào máy phát kích từ và điện áp sẽ ổn định ở giá trị định mức

Còn nếu cắt tải thì điện áp máy phát sẽ tăng lên, cũng tương tự như trên nhưng chỉ khác một điều là lúc này tín hiệu dòng đưa vào cuộn kích từ JK sẽ giảm đi để điện

áp của máy phát chính sẽ giảm xuống bằng Uđm Khi điện áp của máy phát đã đạt giá trị định mức thì dòng kích từ lại bằng không và điện áp của máy phát sẽ ổn định ở giá trị định mức

1.3.3 Mạch điều khiển Áptomát chính của máy phát số 1

( sơ đồ page 46)

* Đặc điểm kĩ thuật của hệ thống :

5S8 : Công tắc xoay chọn chế độ điều khiển với 3 vị trí OFF-HAND-AUTOM 5S12 : Nút đóng Aptomat chính vào lưới điện

5S11 : Nút cắt Aptomat chính ra khỏi lưới điện

5K4 : Rơle trung gian để cắt Aptomat từ Panel số 6 (bằng nút 6S111)

5K6 : Rơle trung gian để cắt Aptomat từ bộ DELOMATIC 4 (kí hiệu 5A2) 5K7 : Rơle trung gian thực hiện quá trình thử đóng Aptomat

5K8 : Rơle trung gian để khống chế mạch sấy, chỉ thị đèn, đưa tín hiệu về bàn điều khiển ở buồng máy và tín hiệu khống chế với máy phát sự cố

XF : Cuộn đóng của Aptomat chính

MN : Cuộn giữ của Aptomat chính

Khối 5A2 trong sơ đồ có 2 chức năng chính là tự động đóng cắt Aptomat chính

và nhận tín hiệu phản hồi trạng thái của Aptomat

* Nguyên lí hoạt động của mạch điều khiển Aptomat chính

Quá trình đóng Aptomat bằng tay:

Để có thể đóng được Aptomat chính thì ta phải xoay công tắc 5S8 sang vị trí HAND Các điều kiện để đóng Aptomat đã có đủ sau đó ấn nút 5S12 để cấp nguồn cho cuộn đóng XF để làm nhả lẫy để đóng Aptomat chính vào lưới Trước đó động cơ M

đã có điện để lên dây cót cho Aptomat chính để sẵn sàng đóng lên lưới điện Cuộn giữ

MN đã có điện nên giữ Aptomat chính vẫn đóng Khi Aptomat chính đóng thì :

Các tiếp điểm phụ của Aptomat chính 11-14 và 21-22 gửi tín hiệu Aptomat chính đã đóng về bộ điều khiển trung tâm 5A2 của máy phát

Tiếp điểm phụ 31-34 của Aptomat chính đóng cấp nguồn cho rơle 5K8 để khống chế mạch sấy, chỉ thị bằng đèn 5S12 sáng, đèn 5S11 tối để báo đóng Aptomat chính Đồng thời tiếp điểm của 5K8 còn gửi tín hiệu đóng Aptomat về bàn điều khiển trung tâm buồng máy (page 45) Và tiếp điểm 5K8(59.1) sẽ dùng để khống chế máy

Trang 29

phát sự cố Tức là khi không có một máy phát chính nào chạy thì mới có thể đóng Aptomat của máy phát sự cố lên mạng sự cố được

Quá trình cắt Aptomat ra khỏi lưới điện:

Các nguyên nhân để cắt máy phát ra khỏi lưới điện là khi sĩ quan vận hành thực hiện việc cắt máy phát khi không cần thiết bằng tay ở Panel điều khiển máy phát và Panel 6( panel hòa đồng bộ ).Thứ hai là bảo vệ máy phát khi có sự cố như bị công suất ngược, bị quá tải, điện áp thấp, bị ngắn mạch đặc biệt là khi ngắn mạch từ máy phát lên thanh cái khi đó tiếp điểm Rơle trung gian 5KM(46.8) mở ra để cắt Aptomat chính

Quá trình đóng Aptomat tự động:

Để tự động đóng Aptomat chính của máy phát vào lưới thì ta phải xoay công tắc xoay 5S8 sang vị trí AUTO Khi đó việc đóng Aptomat chính sẽ do bộ 5A2 thực hiện, tiếp điểm 15-16 đóng lại để cấp nguồn cho cuộn đóng XF để đóng Aptomat chính Còn để cắt Aptomat chính thì tiếp điểm 17-18 sẽ đóng lại, Rơle 5K6 sẽ có điện Tiếp điểm 5K6 (46.8) mở ra làm cho cuộn giữ MN mất điện cắt Aptomat chính ra khỏi lưới điện

1.3.4 Mạch hoà đồng bộ cho máy phát số 1

Đưa máy phát đồng bộ vào công tác song song là quá trình đưa 1 máy phát từ trạng thái không công tác đến trạng thái công tác cùng cung cấp lên thanh cái đang có

1 hoặc nhiều máy phát khác cung cấp năng lượng cho thanh cái đó Quá trình này được coi là thành công khi nó không gây ra xung dòng lớn và thời gian tồn tại quá trình này phải ngắn

Trên trạm phát tàu ôtô 4900 car, để kiểm tra và làm thỏa mãn các điều kiện hòa đồng bộ giữa các máy phát thì trên Panel số 6 được bố trí các phần tử như sau (page 57):

6K1, 6K2, 6K3 : Rơle để chọn máy phát định hòa vào lưới

6S7 : Công tắc xoay chọn máy phát định hòa vào lưới điện

* Hoà đồng bộ bằng tay

Để thực hiện quá trình hòa đồng bộ bằng tay giữa các máy phát thì đầu tiên ta phải khởi động Diesel lai máy phát lên Sau khi Diesel đã chạy ổn định và máy phát đã phát ra điện áp ổn định bằng điện áp định mức và tần số định mức thì ta xoay công tắc 6S7 để chọn vào vị trí máy ta định hòa Tiếp đến ta bật công tắc 6S6 sang vị trí ON để bật hệ thống đèn quay, đồng bộ kế và các đồng hồ kép đo tần số, điện áp Dựa vào hệ thống đèn quay và đồng bộ kế và các đồng hồ kép ta sẽ điều chỉnh công tắc xoay 6S115 đối với máy phát 1, 6S215 đối với máy phát 2 và 6S315 đối với máy phát 3 Khi nào thấy trên đồng bộ kế đèn Led quay chậm theo chiều kim đồng hồ và gần đến điểm có hai hình tam giác màu xanh quay đầu vào nhau thì ta sẽ đóng Aptomat chính của máy phát đó lên lưới điện bằng các nút 6S111, 6S211 và 6S311 cho các máy phát

1, 2 hoặc 3 Khi đã đóng thành công máy phát lên lưới thì ta phải thực hiện quá trình phân bố tải vô công và tải tác dụng giữa các máy phát

* Tự động hoà đồng bộ cho máy phát số 1

Việc tự động hòa đồng bộ giữa các máy phát sẽ do bộ DELOMATIC 4 (kí hiệu

Trang 30

nằm trong bộ này sẽ đo công suất tiêu thụ thực tế của toàn trạm để quyết định đóng thêm vào hay cắt 1 máy phát nào đó Khi công suất tiêu thụ toàn trạm lớn thì bộ quản

lí nguồn sẽ tự động khởi động Diesel lai máy phát, điều chỉnh động cơ Secvo tăng giảm lượng nhiên liệu và chọn thời điểm hòa thích hợp để đóng Aptomat máy phát lên lưới điện và phân bố tải vô công và tải tác dụng Còn khi công suất tiêu thụ toàn trạm phát ít hơn nhiều so với công suất các máy phát đang chạy thì bộ quản lí nguồn sẽ thực hiện quá trình phân chia tải tác dụng và tải vô công cho các máy phát còn lại rồi thực

hiện quá trình cắt Aptomat máy phát đó ra khỏi lưới điện

1.3.5 Tự động phân chia tải cho các máy phát

* Phân bố tải tác dụng cho các máy phát khi công tác song song

Việc phân chia tải tác dụng cho các máy phát khi công tác song song được thực hiện bởi các bộ điều tốc của động cơ Diesel Muốn các máy phát nhận tải tác dụng như nhau thì ta phải tiến hành dịch chuyển sao cho đặc tính của các Diesel lai các máy phát

đó phải trùng khít lên nhau, việc này được thực hiện nhờ điều chỉnh lượng nhiên liệu đưa vào Diesel lai máy phát

Việc phân chia tải tác dụng cho trạm phát tàu chở 4900 ôtô được thực hiện bằng cách xoay công tắc xoay 6S115 đối với máy phát 1, 6S215 đối với máy phát 2 và 6S315 đối với máy phát 3 để thay đổi chiều quay của động cơ Secvo M tác động đến thanh răng nhiên liệu cấp nhiên liệu hoặc giảm nhiên liệu vào Diesel lai máy phát từ

đó thay đổi tốc độ Diesel lai máy phát

Giới thiệu phần tử và chức năng của từng phần tử :

6S115, 6S215, 6S315 : Công tắc xoay để điều khiển chiều quay động cơ Secvo với 3 vị trí (Lower-Off-Raise) của lần lượt các máy phát 1, 2, và 3

5K13 : Rơle điều khiển theo chiều giảm lượng dầu vào máy phát số 1

5K12 : Rơle điều khiển theo chiều tăng lượng dầu vào máy phát số 1

M : Động cơ sécvô

5A1 : Biến áp và bộ chỉnh lưu (AC220V-DC24V)

Phân chia tải tác dụng bằng tay :

Giả sử cho máy phát 1 vừa được hòa vào lưới, khi mới hòa máy phát 1 vào lưới thì máy phát 1 chưa nhận tải, muốn máy phát 1 nhận tải ta tiến hành làm như sau :

Đưa công tắc xoay 6S215 hoặc 6S315 của máy phát 2 hoặc máy phát 3 về phía giảm (để chuyển tải từ máy phát 2 hoặc máy phát 3) đồng thời ta đưa công tắc 6S115 của máy phát 1 về phía tăng để nhận tải

Giả sử khi đưa 6S215 hoặc 6S315 của máy phát 2 hoặc máy phát 3 về phía giảm Lower lúc này nguồn được lấy từ lưới AC220V qua bộ chỉnh lưu thành DC24V cấp nguồn cho động cơ Secvo M quay theo chiều giảm nhiên liệu Còn ở máy phát 1 thì ngược lại nguồn được đưa đến điều khiển động cơ Secvo quay theo chiều tăng nhiên liệu Việc phân chia tải tác dụng được dừng lại khi tải tác dụng đã được phân bố đều

Trang 31

Tự động phân chia tải tác dụng :

Việc tự động phân chia tải tác dụng cho các máy phát công tác song song được điều khiển bằng bộ DELOMATIC 4 (kí hiệu 5A2) Các đầu ra để điều chỉnh động cơ Secvo trong bộ này là các chân 36, 37 (SCM 4.2M) để tăng lượng dầu, còn chân 38,

39 (SCM 4.2M) để giảm lượng dầu Nó sẽ khống chế hai Rơle trung gian là 5K12 và 5K13 đối với máy phát 1

Giả sử khi máy phát 1 mới được tự động hòa vào lưới để nó có thể nhận tải từ các máy phát khác thì Rơle 5K12 được cấp nguồn, đóng tiếp điểm để cấp nguồn cho động cơ Secvo theo chiều tăng nhiên liệu vào động cơ Diesel Còn khi một máy phát khác tự động hòa vào lưới thì việc phân tải từ máy 1 cho máy phát khác sẽ thực hiện Lúc đó Rơle 5K13 sẽ có điện để cấp nguồn cho động cơ Secvo theo chiều lượng nhiên liệu vào động cơ Diesel

* Phân bố tải vô công cho các máy phát công tác song song

Việc phân chia tải vô công cho các máy phát công tác song song là sử dụng phương pháp tự phân bố tải vô công lấy tín hiệu dòng tải Hệ thống bao gồm các phần

tử như sau :

5T14 là biến dòng lấy tín hiệu dòng tải của máy phát Cuộn thứ cấp của biến dòng được nối với hai đầu C1-C2 của bộ AVR Các đầu C3-C4 của bộ AVR được nối nối tiếp với các đầu C3-C4 của bộ AVR các máy phát khác Giả sử máy phát số 1 công tác độc lập (chỉ có máy phát số 1 cấp nguồn lên lưới) thì các tiếp điểm phụ thường đóng của Aptomat chính hai máy phát số 2 và số 3 sẽ đóng lại Khi đó chân C3-C4 của

bộ AVR các máy phát 2 và 3 sẽ bị nối ngắn mạch Do vậy máy 1 công tác độc lập

Khi các máy phát công tác song song với nhau thì các tiếp điểm phụ của Aptomat chính các máy phát đều mở ra nên các chân C3-C4 của bộ AVR các máy phát được nối lại với nhau Giả sử dòng tải của máy phát số 1 là lớn nhất do nhận nhiều tải

vô công nhất thì sẽ làm cho tín hiệu dòng đi vào C1-C2 của bộ AVR máy phát số 1 là lớn nhất, lúc này sẽ suất hiện dòng chạy trong dây cân bằng sang các chân C3-C4 của

bộ AVR các máy phát khác vì vậy làm cho sự thay đổi dòng kích từ của mỗi máy phát Đến khi không còn dòng cân bằng chạy trong các bộ AVR của các máy phát Từ đó các máy phát sẽ được tự động phân chia tải vô công đều nhau

Như vậy sự thay đổi tải vô công của máy này luôn được máy kia cảm nhận thông qua biến dòng, nhờ đó luôn đảm bảo được sự cân bằng tải vô công giữa hai máy khi công tác song song

1.3.6 Giới thiệu về mạch đo của trạm phát

a Giới thiệu các phần tử của mạch đo:

5P3- A: Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua các pha

5P1-V : Đồng hồ vôn kế dùng để đo điện áp các pha của máy phát số1 và của thanh cái

5P2-Hz : Tần số kế để đo tần số của máy phát và của lưới

Trang 32

5T11-5T12-5T13 : Bộ biến đổi dòng

* Page 45 :

5P9 : Hour metter - đồng hồ đo thời gian hoạt động của máy phát

* Page 49 :

5P4 : KW metter - Đồng hồ đo công suất của máy phát

b Hoạt động của các mạch đo:

Mạch đo thời gian hoạt động của hệ thống: khi máy phát hoạt động, điện áp của máy phát được biến đổi thành nguồn 24V-DC (DGU No.1)cấp đến rơle 5K20 (page 47) Tiếp điểm 5K20 (page 45) đóng→ cấp nguồn cho đồng hồ đo thời gian 5P9-h đếm thời gian hoạt động của máy phát

Tín hiệu dòng và tín hiệu áp của máy phát qua bộ biến đổi dòng và bộ biến đổi công suất cấp cho đồng hồ KW để đo công suất tác dụng của máy phát (page 49)

Tín hiệu dòng của máy phát thông qua công tắc xoay 5S3 (Ammerter Switch)

để lựa chọn đo dòng các pha L1, L2 hoặc pha L3 của máy phát hoặc không đo dòng của pha nào khi nó ở vị trí OFF (page 43)

Công tắc xoay 5S1 là công tắc lựa chọn có 4 vị trí để đo điện áp các pha L2;L2-L3;L1-L3 hoặc không đo điện áp pha nào khi nó ở vị trí OFF Tín hiệu áp thông qua công tắc lựa chọn được đưa tới đồng hồ vol kế và đồng hồ tần số kế để đo điện áp

L1-và tần số của các pha tương ứng (page 43)

1.3.7 Giới thiệu về mạch bảo vệ của trạm phát

Rơle 5D.F là Rơle bảo vệ máy phát và cáp giữa máy phát và bảng điện chính khi có hiện tượng ngắn mạch bên trong, nó sẽ cắt máy phát ra khỏi lưới điện thông qua rơle 5KM khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch, đồng thời không cấp nguồn cho bộ AVR

để không tạo ra điện áp Nguyên tắc để phát hiện của Rơle là so sánh giá trị dòng điện trước và sau máy phát, bình thường thì 2 giá trị này bằng nhau, nhưng khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch thì giá trị này khác không

Khối DGU No1 SCM 5A2 : Lấy tín hiệu dòng điện và điện áp của máy phát

và thanh cái để bảo vệ và giám sát Nó có các tác dụng sau :

Bảo vệ quá dòng cho máy phát

Bảo vệ quá tải cho máy phát

Bảo vệ công suất ngược cho máy phát

Giám sát giá trị điện áp và tần số của máy phát

Đối với thanh cái thì nó bảo vệ và giám sát các sự cố như điện áp cao, điện áp thấp, tần số cao và tần số thấp

Trang 33

CHƯƠNG 2 : MỘT SỐ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỂN HÌNH 2.1 HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN NEO VÀ TỜI QUẤN DÂY

2.1.1 Tổng quan về hệ thống neo và tời quấn dây

a Giới thiệu chung

Neo thuộc nhóm thiết bị điện quan trọng trên tàu, giữ an toàn cho con tàu, nó có quan hệ trực tiếp đến quá trình vận hành khai thác con tàu

Nghiên cứu về neo cho ta thấy có các chức năng sau:

Giữ tàu ở vị trí cố định trong các vùng neo đậu

Hỗ trợ tàu trong khi điều động

Dùng để hỗ trợ tàu quay trở trong luồng hẹp

Dùng neo để hỗ trợ tàu khi ra vào bến

Dùng neo để tăng sức ì cho con tàu, khi tàu buộc phải đi trong mưa bão

Hệ thống dùng để thu thả cáp khi tàu ra vào cầu hoặc khi tàu lai dắt

* Với chức năng như vậy neo được xếp vào nhóm máy phụ quan trọng trên tàu

Sự hoạt động tin cậy của hệ thống này có ý nghĩa lớn đối với an toàn của con tàu

b Các yêu cầu đối với hệ thống neo

Tời neo là thiết bị quan trong trong việc đảm bảo an toàn cho con tàu trong các vùng neo đậu tại các vùng neo đậu, khi ra vào luồng rạch Trong trường hợp đặc biệt

có thể sử dụng cả hai neo hoặc dùng hết xích neo để giữ cố định cho con tàu Khi tàu hành trình trên biển có sự cố của máy chính tàu có thể phải được thả trôi khi đó neo phải được thả để hạn chế sự trôi dạt của tàu Do vậy truyền động điện neo phải được đáp ứng các yêu cầu sau

* Yêu cầu chung

Có thể sử dụng hệ thống trong mọi điều kiện thời tiết, mọi trạng thái mặt biển với yêu cầu kĩ thuật đã cho trước

Tránh các tác dụng của nước biển và các điều kiện của môi trường xung quanh như nhiệt độ, độ ẩm lớn

Thời gian thu neo không qua 30 phút ( thu một neo ở độ sâu định mức)

* Yêu cầu về tốc độ

Tốc độ thu xích neo trung bình Vtb  10 m/p

Tốc độ đưa neo vào lỗ là:  7m/p

Tốc độ thu dây cáp ứng với tải định mức là 18m/p

Tốc độ thu thả cáp chùng  25m/p

Đảm bảo được lực kéo neo cần thiết khi tốc độ động cơ bị giảm hoặc bị dừng dưới điện 1 phút

Có thể điều chỉnh tốc độ láng ngay khi công tác toàn tải

Hệ thống phải có khả năng tạo được nhiều cấp tốc độ phù hợp với trạng thái của tải và yêu cầu chung về tốc độ thu neo

* Yêu cầu về động cơ

Có thể khởi động động cơ với toàn bộ phụ tải của hệ thống Mkđ = 2Mđm

Mô men khởi động lớn hơn 2 lần mô men cản trên đĩa hình sao

Động cơ có thể dừng dưới điện 30 giây sau khi đã công tác định mức

* Các yêu cầu khác

Có khả năng hạn chế được sự dao động của dòng điện khi tải thay đổi, không gây ra xung dòng điện tại thời điểm bắt đầu đưa hệ thống vào làm việc

Trang 34

Phải có khả năng giữ cố định được neo và xích neo khi hệ thống đột ngột mất điện

Động cơ thực hiện phải được chế tạo dưới dạng kín nước, chống nổ

Hệ thống điều khiển phải đơn giản gọn gàng dễ dàng và tin cậy

Phải đảm bảo thu thả neo an toàn

Thuận tiện trong lắp ráp vận hành và thay thế sửa chữa

2.1.2 Hệ thống truyền động điên tời neo tàu ôtô Victory Leader

Tàu Victory Leader 4900 car là tàu có yêu cầu chính xác cao trong việc điều

động, neo đậu tại các bến cảng Vì vậy trên tàu được bố trí 4 tời cô dây và 2 tời neo, trong đó có 3 tời cô dây phía sau lái trên boong 7, 1tời cô dây và 2 tời neo phía mũi trên boong

7

Toàn bộ các tời neo và tời cô dây được lai bằng động cơ điện với chế độ điều khiển tại chỗ và chế độ điều khiển từ xa bằng sóng Radio Toàn bộ các tời là loại không tự kéo có 3 cấp tốc độ về mỗi phía nâng/hạ

Hộp số cho tời neo, tời cô dây là loại kín, ngâm trong hộp dầu bôi trơn

a Giới thiệu phần tử, và chức năng của từng phần tử

* Sơ đồ trang 5 :

5Q1 : Aptomat cấp nguồn 440 V cho mạch động lực của hệ thống tời neo

M : Động cơ dị bộ 3 pha Roto lồng sóc 3 cấp tốc độ Stato có hai cuộn dây, ở tốc độ 1 cuộn dây số 1 được đấu tam giác với số cặp cực 12, ở tốc độ 2, 3 cuộn dây số hai thực hiện đổi đấu để thay đổi số cặp cực từ YY, tốc độ 2 số cặp cực là 4, tốc độ

3 số cặp cực là 2

5Q2 : Aptomat cấp nguồn cho phanh điện từ, và cho hệ thống điều khiển 5T2 : Biến áp hạ áp 440V/120V

5V1 : Bộ chỉnh lưu cầu cấp nguồn một chiều cho cuộn phanh điện từ

5M1 : Phanh điện từ một chiều, cuộn phanh được cấp bởi biến áp 5T2 và bộ nắn điện 5V1

11K1 và 11K2 : Hai Contactor đảo chiều động cơ

11K3 : Contactor cấp nguồn cho động cơ khi động cơ hoạt động ở tốc độ 1 11K4, 11K6 : Contactor cấp nguồn cho động cơ và đổi nối để động cơ hoạt động ở tốc độ 2 ( YY)

Trang 35

11K5 : Contactor cấp nguồn cho động cơ khi độngcơ hoạt động ở tốc độ 3 5R2 : Điện trở kinh tế (5 kΩ)

5F1 : Rơle nhiệt bảo vệ cho mạch phanh điện từ

5R3 : Biến trở điều chỉnh nguồn cấp cho cuộn phanh điên từ

Bao gồm các modul PLC SIMATIC S7-200

7A1 : Là modul CPU

7A2, 7A3 và 7A4 : Là các modul khác của PLC

* Sơ đồ trang 8:

8S1 : Nút ấn dừng sự cố

8K4 : Rơle được cấp nguồn khi điều khiển từ xa bằng sóng Radio

8P1 : Đèn chiếu sáng cho đồng hồ kim chỉ báo mức tải

8P2 : Đèn chiếu sáng cho đồng hồ chỉ báo chiều dài xích neo

* Sơ đồ trang 9, 10 :

Đầu vào số của modul 7A1

10S1 : Tay điều khiển có 7 vị trí, một vị trí 0, 3 vị trí về mỗi bên thu thả neo 9A1 : Bộ Encoder đo chiều dài neo thu thả Bộ này đưa tín hiệu xung về đầu vào số của PLC Trong PLC sẽ đếm số xung này và đưa ra chiều dài neo đã thu thả

* Sơ đồ trang 11, 12 : Đầu ra của modul 7A1

5M1 : Nhiệt điện trở

* Sơ đồ trang 13 : Đầu vào modul 7A2

13S1 : Nút ấn Drop trên trụ điều khiển CL1

* Sơ đồ trang 14 : Đầu ra số modul 7A2

14H1 : Đèn báo sẵn sàng hoạt động

14H2 : Đèn báo lỗi hoặc quá tải

14H3 : Đèn báo tời neo đang hoạt động ở chế độ neo

14K1 : Rơle gửi tín hiệu tới khối HPU để nhả phanh thủy lực, thực hiện chế độ điều khiển tự thả neo

* Sơ đồ trang 15, 16 : Đầu vào modul tương tự 7A3

8P1 : Đồng hồ kim chỉ báo mức tải

8P2 : Đồng hồ kim chỉ báo độ dài thu thả neo (0-400m tương ứng 0-20 mA) VMB3 : bộ khuyếch đại và chuyển đổi tín hiệu từ cầu điện trở DMS lấy tín hiệu 4-20mA về PLC

DMS : Cầu điện trở cảm biến sức căng

* Sơ đồ trang 17 : Đầu ra modul tương tự 7A4

17Y1 : Điều khiển van của phanh thủy lực

* Sơ đồ trang 18 : Mạch sấy

18Q1 : Công tắc bật/tắt nguồn sấy

18F1 : Cầu chì bảo vệ ngắn mạch

18H1 : Đèn màu trắng báo đã có nguồn sấy

5M1 : Điện trở sấy cho động cơ thực hiện

18E1 : Điện trở sấy chống ngưng trong trụ điều khiển và tủ điều khiển

Trang 36

10S2/10S3 : Nút ấn Start/Stop bơm thủy lực từ tay chang điều khiển

11H1 : Đèn báo áp lực dầu từ bể chứa bị tắc

11H2 : Đèn báo mức dầu thấp

11H3 : Đèn báo mức dầu cao

11H4 : Đèn báo nhiệt độ dầu cao

11H2 : Đèn báo áp lực dầu thấp

6S1 : Nút ấn dừng sự cố phanh thủy lực từ tay chang

b Nguyên lý hoạt động

* Khi điều khiển tại chỗ trên trụ điều khiển CL1 :

Bật công tắc 5Q1 cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống Đóng Aptomat 5Q2 cấp nguồn cho phanh điện từ và hệ điều khiển Khi đưa tay điều khiển nhanh từ vị trí 0 sang vị trí tốc độ 3 về phía thả neo các tiếp điểm (03-3), (04-4), (05-5) của tay điều khiển 10S1 đóng lại Cấp tín hiệu vào các chân E1.2, E1.3, E1.4, của modul 7A1 (trang 10) Trong chương trình PLC đã được lập trình sẵn không cho động cơ có thể gia tốc ngay ở tốc độ 3 mà phải được gia tốc từ tốc độ 2 sau một thời gian nhất định mới chuyển sang làm việc ở tốc độ 3 Như vậy sau khi có tín hiệu vào các chân E1.2, E1.3, E1.4, PLC sẽ gửi tín hiệu đến chân A0.1 cấp nguồn cho Rơle 11K10 làm đóng tiếp điểm (11-14) lại cấp nguồn cho Contactor 11K2, tiếp điểm ở mạch động lực là (1-2), (3-4), (5-6) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho động cơ khi thả neo, tiếp điểm phụ (21-22) mở ra khóa liên động không cho phép cấp nguồn cho Contactor 11K1 để động

cơ hoạt động ở chế độ thu neo Và PLC cũng gửi tín hiệu đến chân A0.3, A0.5 cấp nguồn cho hai Rơle trung gian là 11K12, 11K14 hai Rơle này sẽ đóng tiếp điểm (11-14) cấp nguồn cho hai Contactor 11K4 và 11K6, 2 Contactor này có điện sẽ đóng tiếp điểm ở mạch động lực cấp nguồn cho động cơ Và đồng thời lúc đó PLC cũng gửi tín hiệu đến chân A0.6 cấp nguồn cho Rơle trung gian 11K15 làm tiếp điểm (11-14) đóng lại Contactor 11K7 sẽ có nguồn các tiếp điểm mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho phanh điện từ phanh điện từ có điện hút má phanh làm trục động cơ được tự do Lúc

đó động cơ sẽ hoạt động ở tốc độ thứ 2 ( chế độ YY) Khi động cơ hoạt động ở tốc độ thứ 2 thì các tiếp điểm phụ của Contactor 11K4, 11K6 là (21-22) mở ra không cho phép cấp nguồn cho hai Contactor 11K3, 11K5 Sau một thời gian trễ nhất định đầu ra của modul 7A1 ngừng cấp nguồn cho hai Rơle trung gian là 11K12, 11K14 làm tiếp điểm của hai Rơle này mở ra cắt nguồn vào hai Contactor 11K4, 11K6 các tiếp điểm ở mạch động lực hai Contactor này mở ra cắt nguồn vào động cơ

Đồng thời PLC đưa tín hiệu cấp nguồn cho Rơle trung gian 11K13 Rơle này đóng tiếp điểm (11-14) cấp nguồn cho Contactor 11K5 tiếp điểm (1-2), (3-4), (5-6), ở mạch động lực đóng lại khi đó động cơ hoạt động ở tốc độ thu neo thứ 3 ( động cơ hoạt động chế độ )

* Điều khiển từ xa bằng sóng radio

Khi chuyển sang chế độ điều khiển bằng sóng radio ( ở trang 8 ) tiếp điểm 14) của 5K2, (21-24) của 5K8 và tiếp điểm (11-14) của 5K3 ( trang 10) sẽ đóng lại Khi tiếp điểm của 5K8 đóng lại thì Rơle trung gian 8K4 ( trang 8) có điện, và cấp tín hiệu đến đầu 8L010 để đưa tín hiệu vào chân E0.1 của modul 7A1, tiếp điểm thường đóng là (21-22), (31-32) của 8K4 mở ra cắt tín hiệu đưa đến đầu 8L001 để không cấp tín hiệu đến chân E0.1 của modul 7A1thông qua tiếp điểm của tay điều khiển 10S1 trên cột điều khiển vì vậy không cho phép điều khiển tại chỗ trên cột điều khiển Đồng thời cũng cắt tín hiệu đưa tới đầu 8L003 để cấp nguồn cho các đèn báo 14H1, 14H2, 14H3, (trang 14) ở trên cột điều khiển Tiếp điểm thường mở (13-14) của 8K4 (trang

Trang 37

(11-9) sẽ đóng lại cấp tín hiệu vào chân E0.5 của modul 7A1 Lúc này hệ thống tời neo sẽ chuyển sang làm việc ở chế độ điều khiển từ xa bằng sóng radio Quá trình điều khiển

từ xa hoạt động tương tự như hoạt động khi điều khiển tại cột điều khiển, nhưng thay

vì điều khiển để đóng các tiếp điểm của tay điều khiển 10S1 thì ta điều khiển để đóng

mở tiếp điểm (11-14) của 5K4, 5K5, 5K6, 5K7, (trang 10) để cấp tín hiệu vào modul 7A1

c Các báo động và bảo vệ cho hệ thống

Bảo vệ quá tải cho động cơ người ta dùng nhiệt điện trở 5M1 ( trang 11) được đặt ngay trong động cơ để cảm biến nhiệt độ của động cơ Động cơ phát nhiệt đến một mức nào đó thì tiếp điểm (11-14) đóng lại cấp tín hiệu vào chân E0.2 của modul 7A2 lúc đó đầu ra sẽ gửi tín hiệu đến đèn 14H2 sáng (trang 14) báo động cơ bị quá tải Đồng thời khi đó nếu động cơ đang làm việc ở tốc độ cao thì sẽ chuyển về hoạt động ở tốc độ thấp hơn, còn nếu hoạt động ở tốc độ một thì PLC sẽ điều khiển dừng động cơ thực hiện

Bảo vệ ngắn mạch cho hệ thống điều khiển dùng cầu chì 6F1

Bảo vệ cho phanh điện từ là cầu dao tự động 5Q2

Còn để bảo vệ ngắn mạch cho toàn bộ hệ thống tời neo thì dùng cầu dao tự động được bố trí ở bảng điện chính

Ngoài ra còn có bảo vệ bên trong PLC khi tín hiệu từ bộ đo sức căng đưa về quá tải thì PLC không cho khởi động đông cơ hoặc chuyển từ tốc độ cao về thấp hơn nếu vẫn quá tải thì dừng động cơ

Bảo vệ khi chiều dài thu thả neo quá giới hạn Việc điều khiển bảo vệ thực hiện trong PLC

xa diezel, và các thiết bị vệ sinh…

b Phân loại máy nén khí

* Theo kiểu máy nén có:

Máy nén khí kiểu piston, máy nén khí kiểu tuabin li tâm

Máy nén khí kiểu piston được sử dụng rộng rãi trên tàu thủy Áp suất của máy nén loại này thường lớn hơn 4atm ( trên tàu thủy thường dùng loại nhỏ hơn 100 atm)

Máy nén kiểu tuabin li tâm có áp suất trong khoảng từ (4÷10) atm, đôi khi đến

30 atm Loại này thường được dùng ở tốc độ cao

* Theo công dụng của máy nén có:

Máy nén chính: Dùng nén gió để khởi động máy chính

Máy nén phụ ( theo yêu cầu của đăng kiểm): Dùng để thay thế máy nén chính khi nó bị hư hỏng hoặc hỗ trợ máy nén khí ở chế độ điều động, sự cố

Máy nén sự cố: Dùng để khởi động cụm diezel máy phát sự cố khi có sự cố ở trạm phát chính

Máy nén thông dụng: Máy nén có áp lực thấp (3÷8) kG/cm2 được dùng cho các nhu cầu bình thường như cho còi, thiết bị vệ sinh công nghiệp…

Trang 38

* Theo lưu lượng có:

Máy nén có lưu lượng thấp: Q< 10m 3/ phút

Máy nén có lưu lượng trung bình: Q = (10÷30)m 3/ phút

Máy nén co lưu lượng cao: Q > 30m 3/ phút

* Theo áp suất công tác có:

Máy nén có áp suất thấp: P = ( 8÷10) atm

Máy nén có áp suất trung bình: P = (10÷80) atm

Máy nén có áp suất cao: P > 80 atm

2.2.2 Giới thiệu phần tử máy nén khí tàu Victory Leader

Hệ thống máy nén khí tàu ôtô gồm 2 máy nén khí giống nhau, nên ta giới thiệu

và thuyết minh sơ đồ điều khiển của 1 máy nén khí số 1 Mỗi máy nén khí có một động cơ điện thực hiện, 3 xilanh để nén gió, một bơm dầu bôi trơn và nhiều phần tử khác

a Đặc điểm kĩ thuật của hệ thống :

M(45kw, 3Ф, 440V, 60Hz) : Là động cơ thực hiện, được khởi động bằng phương pháp đổi nối sao tam giác

MCCB : Aptomat cấp nguồn cho động cơ và mạch điều khiển

43R : Công tắc chọn chế độ điều khiển từ xa hay tại chỗ

43A : Công tắc chọn chế độ điều khiển bằng tay hay tự động

WL : Đèn báo nguồn

GL : Đèn báo động cơ chạy

H : Đồng hồ đo thời gian hoạt động

RL1 : Đèn báo nhiệt độ khí cao

RL2 : Đèn báo áp suất dầu bôi trơn thấp

RL3 : Đèn báo quá tải

23A : Tiếp điểm từ cảm biến nhiệt độ khí nén

63Q : Tiếp điểm từ cảm biến áp suất dầu bôi trơn

23AX, 63QX, 51X : Rơ le trung gian

1 Chế độ điều khiển bằng tay tại chỗ:

Đóng aptomat MCCB đèn WL sáng báo mạch điều khiển đã được cấp nguồn Chuyển công tắc 43R về vị trí local và 43A sang vị trí manual khi đó cotactor 88, 6-1

có điện đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực động cơ được khởi động chế độ sao, tiếp điểm phụ contactor 88 (109) đóng cấp nguồn cho đèn GL, đồng hồ H báo động cơ

Trang 39

hoạt động và bắt đầu đếm thời gian hoạt động của động cơ Rơle thời gian 19T, 20T và

rơ le TWT có điện sau thời gian trễ 5 giây tiếp điểm của rơ le 19T cắt nguồn của cotactor 6-1, và cấp nguồn cotactor 88-1 khi đó động cơ hoạt động ở chế độ tam giác Sau thời gian 10s kể từ khi được cấp nguồn rơle 20T đóng tiếp điểm của nó ở 119 cấp nguồn trực tiếp cho van điện từ SV4 để tách nước và đóng tiếp điểm ở 115 để đưa bảo

vệ áp lực dầu bôi trơn vào hoạt động TWT rơ le tạo xung nó đóng tiếp điểm của nó trong thời gian 15 phút và mở ra trong thời gian 15 giây để cấp nguồn cho van SV1, SV2, SV3 để xả nước của các giai đoạn 1,2 và 3

2 Chế độ điều khiển từ xa:

Chuyển công tắc 43R về vị trí remote, 43A ở vị trí manual khi đó quá trình hoạt động tương tự như như điều khiển tại chỗ

3 Chế độ điều khiển tự động:

Đưa 43A sang vị trí auto Nếu áp lực khí nén chưa đủ thì tiếp điểm của cảm biến áp suất 63A1 ở chai gió đóng lại cấp nguồn cho các contactor 88, 6-1,88-1 và các rơle thời gian khi đó quá trình hoạt động giống như khi điều khiển bằng tay Nếu áp lực chai gió đủ lớn thì tiếp điểm của 63A1 mở ra ngừng cấp nguồn cho các contactor

và rơle thời gian lúc đó động cơ sẽ dừng hoạt động Người ta có thể thay đổi cảm biến

áp suất 63A1, 63A2 cho nhau bằng công tắc 43M

c Các báo động và bảo vệ

1 Báo động và bảo vệ khi nhiệt độ khí nén cao

Khi nhiệt độ khí nén cao tiếp điểm của cảm biến nhiệt độ khí nén 23A đóng, cấp nguồn cho rơle thời gian 23AX Tiếp điểm duy trì của 23AX đóng, tiếp điểm ở (109) đóng → đèn RL1 sáng báo nhiệt độ khí nén cao Đồng thời tiếp điểm ở (121) mở

ra cắt nguồn vào mạch điều khiển động cơ → động cơ dừng hoạt động Để reset hệ thống, ấn PB1

2 Báo động và bảo vệ khi áp lực dầu bôi trơn thấp

Khi áp lực dầu bôi trơn thấp thì tiếp điểm của cảm biến áp suất 63Q đóng , cấp nguồn cho rơle 63QX Tiếp điểm duy trì của 63QX đóng, tiếp điểm 63QX ở (110) đóng → đèn RL2 sáng báo áp suất dầu bôi trơn thấp Đồng thời tiếp điểm 63QX ở (122) mở ra cắt nguồn vào mạch điều khiển động cơ → động cơ dừng hoạt động Để reset hệ thống, ấn PB1

3 Bảo vệ quá tải cho động cơ

Khi động cơ bị quá tải, tiếp điểm rơle nhiệt 51 nhả, cắt nguồn đén động cơ tại mạch động lực → động cơ dừng Cặp tiếp điểm 51 tai (117 & 118) chuyển trang thái, cắt nguồn mạch điều khiển đồng thời cấp nguồn cho rơle 51X → tiếp điểm 51X tại (111) đóng → đèn báo quá tải động cơ RL13 sáng

Trang 40

2.3 HỆ THỐNG BƠM NƯỚC LÀM MÁT SƠMI MÁY CHÍNH

(NO.1 ME JACKET COOL FW)

2.3.1 Giới thiệu về hệ thống

Hệ thống dùng động cơ điện dị bộ ba pha roto lòng sóc để lai bơm Động cơ có điện áp định mức 440V, tần số 60Hz, công suất 25.5kW, dòng tải định mức 44A Nguồn được lấy từ thanh cái thông qua Áptomát Q1, đặt tại Panel số 1, tại bảng điện chính Do công suất của động cơ nhỏ so với nguồn nên động cơ được khởi động theo phương pháp trực tiếp thông qua contactor chính là K1

Hệ thống có 2 vị trí điều khiển, điều khiển tại chỗ ( local control box ) và điều khiển tại bảng điện chính Điều khiển tại bảng điện chính có điều khiển bằng tay và diều khiển twj động thông qua máy tính

2.3.2 Đặc điểm kĩ thuật của hệ thống ( sơ đồ page 8, 9 MSB )

Page 8 :

1A1-Q1 : Áptomát chính cấp nguồn cho hệ thống

1A1-F1 : Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ

1A1-P1 : Biến dòng, dung để đo dòng cho động cơ

1A1-T2 : Biến áp 440/220/24V – AC cấp cho mạch điều khiển và mạch đèn

báo

1A1-S1 : Đèn xanh báo động cơ hoạt động

1A1-P2 : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của động cơ

1A1-H5 : Đèn đỏ báo hệ thống bị lỗi

1A1-H6 : Đèn vàng dự trữ (stand-by)

1A1-H0 : Đèn trắng báo nguồn

SPACE HEATER : Điện trở sấy của động cơ

1A1-H4 : Đèn vàng báo điện trở sấp đang hoạt động

1A1-F2, 1A1-F4, 1A1-F6 : Là các cầu chì bảo vệ mạch điều khiển

Page 9 :

1A1-K0 : Bộ đo điện trở cách điện

1A1-K4 : Rơ le trung gian

1A1-K1 : Contactor chính

1A1-S1 : Nút ấn khởi động động cơ, có đèn báo

1A1-S3 : Công tác chọn vị trí điều khiển local hoặc auto, có Stop

LOCAL CONTROL BOX : Hộp điều khiển tại chỗ

AMCS ( SHIP’S OFICE) : Tín hiệu từ máy tính

Pump low insul : Báo hệ thống cách điện thấp

2.3.3 Nguyên lí hoạt động

a Chế độ local

Chuyển công tắc 1A-S3 sang vị trí local Đóng áptomát Q1 cấp nguồn cho hệ thống Đèn H0 sáng, báo hệ thống đã có nguồn, mạch sấy đươc cấp điện

Ấn nút khởi động S1 trên panel 1 thì contactor chính K1 có điện Tiếp điểm

duy trì K1(9.4) (trang 9, hàng thứ 4 ) đóng, các tiếp điểm chính K1 (8.1, 8.2) đóng →

cấp nguồn cho động cơ Tiếp điểm K1(8.4)= 1, → đèn S1 sáng, báo động cơ hoạt động, → đồng hồ P2 hoạt động Tiếp điểm K1(8.7) = 0, → mạch sấy động cơ ngừng hoạt động, đèn H4 tắt

Tiêu đề	Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu chở ôtô Victory Leader (4900 car) đi sâu nghiên cứu và triển khai công nghệ lắp ráp hệ thống Diezel máy phát
Tác giả	Dương Hồng Hưng
Người hướng dẫn	Lưu Đình Hiếu
Trường học	Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam
Chuyên ngành	Điện - Điện tử Tàu biển
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2010
Thành phố	Hải Phòng

Định dạng
Số trang	82
Dung lượng	1,28 MB