Đồ án tốt nghiệp: Trang bị điện tàu 53000 tấn đi sâu nghiên cứu hệ thống lái

Đồ án tốt nghiệp: Trang bị điện tàu 53000 tấn đi sâu nghiên cứu hệ thống lái

………… o0o…………

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG BỊ ĐIỆN TÀU 53000 TẤN - ĐI SÂU

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

PHẦN I: TỔNG QUAN TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 53.000 TẤN 5

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 53.000 TẤN 6

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC THÔNG SỐ CỦA TÀU 6

1.1.1 Kích thước chính 6

1.1.2 Tải trọng và mớn nước của tàu 6

1.1.3 Dung tích: Các khoang hàng (tính cả miệng khoang) 6

1.1.4 Tốc độ và công suất của tàu 6

1.1.5 Tiêu hao nhiên liệu và tầm hoạt động 7

1.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU 7

1.2.1.Bảng điện chính 7

1.2.2.Trạm phát chính 7

1.2.3 Trạm phát điện sự cố 8

1.3 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC 8

1.3.1 Máy chính và thiết bị động lực của tàu 8

1.3.2 các hệ động lưc khác 8

Chương 2 : TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T 9

2.1 TỔNG QUAN CHUNG VỀ TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH 9

2.1.1 Khái niệm 9

2.1.2 Phân loại 9

2.1.3 Yêu cầu 9

2.2 ĐẶC ĐIỂM KỶ THUẬT CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T 9

2.2.1 Giới thiệu chung 9

2.2.2 Cấu tạo bảng điện chính 10

2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T 14

2.3.1 Cấu tạo của sơ đồ 1Error! Bookmark not defined 2.2.2 Mạch động lực của máy phát số 1 1Error! Bookmark not defined 2.2.3 Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp(AVR) 15

2.2.4 Mạch điều khiển aptomat chính của máy phát 16

2.2.5 Mạch hoà đồng bộ cho máy phát số một 18

2.2.6 Tự động phân chia tải vô công cho các máy phát công tác song song 20

2.2.7 Mạch điều chỉnh tần số và phân chia tải tác dụng cho các máy phát 21

2.2.8 Các mạch đo và bảo vệ cho máy phát 22

2.2.9 Nhận xét và đánh giá 25

Chương 3: CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN-TỰ ĐỘNG ĐIỂN HÌNH BUỒNG MÁY 26

3.1 HỆ THỐNG NỒI HƠI 26

3.1.1 Định nghĩa, chức năng, yêu cầu, phân loại của nồi hơi 26

3.1.2 Giới thiệu phần tử 27

3.1.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 30

a Chức năng cấp nước cho nồi hơi 30

b Chức năng tự động hâm dầu 31

c Chức năng đốt lò 32

d Chức năng điều chỉnh áp suất hơi 33

e Chức năng tự động báo động và bảo vệ 33

3.2 MẠCH ĐIỀU KHIỂN BƠM BALLAST 3Error! Bookmark not defined 3.2.1 Giới thiệu chung về hệ thống 3Error! Bookmark not defined 3.2.2 Giới thiệu các phần tử của mạch 35

3.2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển 3Error! Bookmark not defined 3.2.4 Hoạt động của mạch sấy 38

3.2.5 Các mạch báo động và bảo vệ cho hệ thống 39

Chương 4: HỆ THỐNG ĐIỆN-TỰ ĐỘNG ĐIỂN HÌNH TRÊN BOONG 40

4.1 HỆ THỐNG NEO_TỜI QUẤN DÂY 40

4.1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại của hệ thống neo_tời quấn dây 40

4.1.2 Giới thiệu hệ thống neo_tời quấn dây trên tàu 53000T 41

a Nguyên lý điều khiển thủy lực tời quấn dây 41

b Mạch khởi động động cơ lai bơm thuỷ lực 42

c Mạch điều khiển quạt gió làm mát dầu thuỷ lực 44

c Mạch điều khiển động cơ servo 44

PHẦN II: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI CỦA TÀU 53000T 46

Chương 5: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI 4Error! Bookmark not defined 5.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 4Error! Bookmark not defined 5.1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại của hệ thống lái 4Error! Bookmark not defined 5.1.2 Các chế độ hoạt động của hệ thống lái 50

a Chế độ lái đơn giản 50

b Chế độ lái lặp 51

c Chế độ lái tự động 52

Vai trò khâu tỷ lệ, tích phân,vi phân trong hệ thống lái tự động 53

5.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI CỦA TÀU 53000T 55

5.2.1 Hệ thống lái PT70 55

5.2.2 Hệ thống máy lái Rolls − Royce 55

Chương 6: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÁI TÀU 53000T 58

6.1 HỆ THỐNG THỦY LỰC VÀ MÁY LÁI THỦY LỰC 58

6.1.1 Hoạt động của sơ đồ điều khiển thỷ lực 58

6.1.2 Mạch khởi động động cơ lai bơm thuỷ lực 60

 Mạch khởi động động cơ lai bơm số 1 60

 Mạch khởi động động cơ lai bơm số 2 62

6.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÁI 65

6.2.1 Giới thiệu hệ thống lái PT70 65

6.2.2 Cấu tạo hệ thống 65

6.2.3 Nguyên lý hoạt động 67

 Chuẩn bị hệ thống 67

a.Chế độ lái lặp HAND 67

b Chế độ lái tự động AUTO 6Error! Bookmark not defined c Chế độ lái đơn giản NON FOLLOW-UP 69

d Chế độ lái NFU OVERRIDE 69

6.2.4 Nhận xét, đánh giá 69

6.3 KHAI THÁC VÀ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG LÁI 71

6.3.1 Quy trình vận hành an toàn, sữ chữa, kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống lái 71

6.3.2 Cài đặt các thông số của hệ thống lái PT70 75

6.3.3 Các chức năng lái tự động cơ bản của hệ thống PT70 78

KẾT LUẬN 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

LỜI NÓI ĐẦU

Việt Nam là một quốc gia nằm ở ven biển, có bờ biển dài 3260 Km Từ xa xưa nhân dân

ta đã biết sử dụng bờ biển để vận chuyển hàng hoá Ngày nay vận tải biển đóng vai trò quan trọng trong giao thông vận tải Nó chiếm ưu thế về khối lượng hàng hoá và cả khoảng cách vận chuyển, chính vì vậy mà ngày nay trong công cuộc đổi mới, hội nhập và mở cửa thì vận tải đường biển đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân, là động lực thúc đẩy nền kinh tế phát triển theo hướng hội nhập Để đáp ứng và khai thác triệt

để những lợi thế trên, chúng ta cần có một nền công nghiệp tàu thuỷ hiện đại với những công nghệ đóng mới, sửa chữa tàu thuỷ bắt kịp với trình độ phát triển của thế giới, ngoài ra cần phải đào tạo đội ngũ kỹ sư, thuyền viên có trình độ kiến thức phù hợp với sự phát triển của khoa học công nghệ

Là một sinh viên học tập tại khoa điện - điện tử tàu biển của trường đại học Hàng Hải Việt Nam Sau hơn 4 năm học tập và rèn luyện, em đã được trang bị tương đối đầy đủ các kiến thức cơ bản về những hệ thống điện năng trên tàu thuỷ và còn được tiếp cận với những trang thiết bị, công nghệ điều khiển hiện đại đã và đang được áp dụng trên nhiều con tàu vận tải hiện nay trên thế giới cũng như tại Việt Nam Sau khi thực tập tại công ty đóng tàu Nam Triệu, em đã tìm hiểu và thu thập được tài liệu tàu White Diamond thuộc series tàu chở hàng

53000 tấn Được sự nhất trí của ban chủ nhiệm khoa, em được giao đề tài thiết kế tốt nghiệp:

“Trang bị điện tàu 53000 tấn, đi sâu nghiên cứu hệ thống lái”

Qua quá trình tổng hợp, nghiên cứu tài liệu thu thập được với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân cùng sự giúp đỡ của các bạn, các thầy giáo trong khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển trường đại học Hàng Hải Việt Nam, đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn Lê Văn Ba, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi thiếu sót Em rất mong được được sự chỉ bảo của các thầy để đồ án của em hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo

Lê Văn Ba, cùng các thầy cô và các bạn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, ngày 25 tháng 01 năm 2010

Sinh viên thực hiện

Phan Thọ

PHẦN I TỔNG QUAN TRANG THIẾT BỊ

ĐIỆN TÀU 53.000 TẤN

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 53.000 TẤN

Tàu 53.000T là tàu có trọng tải lớn được đóng tại Việt Nam Theo đơn đặt hàng của Vương Quốc Anh và tiến hành từ năm 2003 với tập đoàn công nghiệp tàu thuỷ Việt Nam- VINASHIN , cụ thể là do Công ty đóng tàu Hạ Long và Tổng công ty công nhiệp tàu thuỷ Nam Triệu trực tiếp thi công

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC THÔNG SỐ CỦA TÀU

1.1.1 Kích thước chính

- Chiều dài toàn tàu (Max) : 190 m

- Chiều dài giữa 2 đường vuông góc : 183.25 m

- Chiều rộng thiết kế : 32.26 m

- Cao mạn đến boong chính : 10.90 m

- Mớn nước mô hình : 12.6m

- Từ boong chính – boong dâng lái 1 : 3.00 m

- Từ boong dâng lái chính – boong dâng lái 5 : 2.80m/1boong

- Từ boong dâng lái 5 - đỉnh ca bin (buồng lái) : 3.00 m

- Các boong ở : 2.60m

- Độ cong ngang tại boong chính tính từ mạn tới 5,6 mm trên đường chuẩn: 0.6m

- Trên các boong khác không có độ cong ngang và dọc boong

1.1.2 Tải trọng và mớn nước của tàu

Toàn bộ thông số tải trọng dưới đây được đo bằng đơn vị tấn (theo hệ mét) trong nước biển với trọng lượng riêng là 1.025 t/m3

- Mớn nước mẫu thử, lý thuyết : 12.6 m

1.1.4 Tốc độ và công suất của tàu

- Tốc độ khai thác theo mớn nước mẫu thử 12.6 m ở trạng thái ky bằng, có tính đến 15

% dung sai khai thác (Trạng thái dự phòng) 14.0 hải lý

- Tốc độ khai thác tại mớn nước chở hàng nhẹ 10.9 m ở trạng thái ky bằng có tính đến 15% dung sai khai thác (trạng thái dự phòng) 14.2 hải lý

- Công suất máy tương ứng tại 82 % MCR- vòng tua tối đa liên tục và tốc độ chân vịt 118 vòng / phút  7780KW

1.1.5 Tiêu hao nhiên liệu và tầm hoạt động

- Lượng dầu nặng F.O tiêu hao hàng ngày trên máy chính tại 82% vòng quay tối đa liên

tục, công suất máy 7780 KW và chân vịt đạt 118 vòng/phút 31.2 tấn

- Lượng tiêu hao dầu nặng FO được tính dựa trên các điều kiện ISO

- Tiêu hao nhiên liệu hàng ngày của máy móc phụ  2.4 tấn

- Tổng lượng HFO tiêu hao hàng ngày 33.6 tấn

- Lượng tiêu hao được tính dựa trên điều kiện chạy dầu HFO, độ nhớt 380 CST tại 500C và giá trị hâm 42.700 kj/ kg, mớn nước mẫu thử và 15% dung sai khai thác

- Thông số trên được xác nhận sau khi thử két mô hình

- Tầm hoạt động  18,000 N dặm

- Dựa trên điều kiện 82% MCR (vòng tua tối đa liên tục) 199% dung tích các két HFO

- Mớn nước mẫu thử, tốc độ 14 hải lý và 2 ngày dự trữ

- Tương đương  55 ngày chạy HFO, mỗi ngày 336 dặm (hải lý)

1.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU

1.2.1.Bảng điện chính

Gồm 11 panel có các kích thước như sau

- Chiều dài toàn bộ bảng điện chính : 5600 mm

1.3.1 Máy chính và thiết bị động lực của tàu

Các thông số kỹ thuật của máy chính như sau:

- Hệ số công suất cos : 0.84

● các thông số kỹ thuật của động cơ via máy

Chương 2 TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T

2 TỔNG QUAN CHUNG VỀ TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH

2.1.1 Khái niệm

- Trạm phát điện là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện và từ đó

phân phối đến các phụ tải

2.1.2 Phân loại

- Trạm phát điện một chiều ( MF 1 chiều kích từ hỗn hợp )

- Trạm phát điện xoay chiều ( MF ĐB 3 pha chưa bão hào )

2.1.3 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 kin tế cao

- Độ tin cậy của 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 động lập Tự động khởi động máy phát dự trữ,

tự động cắt các phụ tải không quan trọng khi bị qúa tải

- Tính cơ động : Thảo mãn yêu cầu với 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

- Vận hành và sử dụng thuận tiện, sơ đồ phải đơn giản, cấu tạo phải hoàn chỉnh, thời gian sửa chữa ít, thường phải áp dụng điều khiển từ xa tập trung và dễ dàng phát hiện những hư hỏng

- Kinh tế trong vận hành và khai thác, hiện nay ứng dụng tự động rất cao và nên dùng nguồn điện bờ khi tàu nằm trong cảng là tốt nhất, và nên chia nhóm phụ tải ra những nhóm khác nhau

2.2 ĐẶC ĐIỂM KỶ THUẬT CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T

2.2.1 Giới thiệu chung

- Trạm phát điện là tổ hợp các thiết bị biến đổi từ năng lượng không điện thành năng

lượng điện và phân phối năng lượng điện cho tất cả các phụ tải sử dụng điện

- Trạm phát điện tàu 53000 tấn được trang bị gồm có 4 tổ hợp diesel-máy phát (D-G) và

một tổ hợp diesel-máy phát sự cố

● Các thông số kĩ thuật của các máy phát chính

● Bảng điện chính bao gồm có 11 panel

- Panel 1 : Panel khởi động (No1 GROUP STARTER PANEL) Là panel điều khiển hoạt động các động cơ sau:

+ Bơm nước làm mát ở mức cao

+ Quạt gió buồng máy

+ Bơm nước mặn làm mát

+ Bơm BALLAST

- Panel 2 : Panel khởi động phụ tải mang điện 440V (No1 GROUP STARTER/440V FEEDER PANEL) Là panel điều khiển hoạt động và cấp nguồn 440V cho các động cơ sau:

+ Bơm nước làm mát máy chính

+ Bơm nước làm mát máy chính mức thấp

+ Bơm cứu hỏa chung

+ Bơm dầu LO cho máy chính

+ Cấp nguồn cho bộ sấy nóng các tổ hợp diesel máy phát

+ Cấp nguồn cho bộ dự trữ

- Panel 3 : Panel cấp nguồn 440 V số 1 (No1 440V FEEDER PANEL) Là panel có Aptomat cấp nguồn 440V cho cac hệ thống sau:

+ Aptomat cấp nguồn cho tời neo trái

+ Aptomat cấp nguồn cho tời chằng buộc trái

+ Aptomat cấp nguồn cho máy lái trái

+ Aptomat cấp nguồn cho mạch tự động

+ Aptomat cấp nguồn cho thiết bị điều khiển tuyến tính

+ Bộ phận thuỷ lực che phủ miệng khoang

+ Aptomat cấp nguồn cho quạt gió vùng cầu thang

+ Aptomat cấp nguồn cho bộ phận phun nước buồng máy

+ Aptomat cấp nguồn cho bảng khởi động máy nén khí

+ Aptomat cấp nguồn cho bảng điện phụ

+ Aptomat cấp nguồn cho tời thang dây và quạt gió

+ Aptomat cấp nguồn cho bộ lọc dầu và phân ly dầu buồng máy

+ Aptomat cấp nguồn cho hệ thống nồi hơi phụ

+ Aptomat cấp nguồn cho bơm cấp nước nồi hơi

+ Aptomat cấp nguồn cho máy biến áp chính số 1

+ Aptomat cấp nguồn cho máy móc dụng cụ xưởng

+ Aptomat cấp nguồn cho quạt gió phụ máy chính

+ Aptomat cấp nguồn cho bộ dự trữ

+ CCR1: Aptomat cấp nguồn cho cẩu hàng số1

+ CCR2: Aptomat cấp nguồn cho cẩu hàng số2

- Panel 4 : Panel phục vụ cho máy phát số 1(No1 DIESEL GENERATOR PANEL)

Là panel điều khiên hoạt động cho máy phát số 1

- Panel 5 : Panel các thiết bị đo và hòa đồng bộ các máy phát (SYNCHRO PANEL) Là panel phục vụ cho hòa đồng bộ của các máy phát lên lưới

- Panel 6 : Panel phục vụ cho máy phát số 2(No2 DIESEL GENERATOR PANEL) Là panel điều khiên hoạt động cho máy phát số 2

- Panel 7 : Panel phục vụ cho máy phát số 3 (No3 DIESEL GENERATOR PANEL) Là panel điều khiên hoạt động cho máy phát số 3

- Panel 8 : Panel cấp nguồn 440 V số 2 (N2 440V FEEDER PANEL) Là panel có

Aptomat cấp nguồn 440V cho cac hệ thống sau:

+ Aptomat cấp nguồn cho tời neo phải

+ Aptomat cấp nguồn cho tời chằng buộc phải

+ Aptomat cấp nguồn dự trữ cho cẩu xuồng

+ Aptomat cấp nguồn cho bộ điều tốc điện tử của máy chính

+ Aptomat cấp nguồn cho quạt thông gió trên boong

+ Aptomat cấp nguồn cho thiết bị nhà bếp

+ Aptomat cấp nguồn cho thiết bị buồng giặt

+ Aptomat cấp nguồn cho bảng khởi động máy nén khí số 2

+ Aptomat cấp nguồn cho bảng điện phụ

+ Aptomat cấp nguồn cho thiết bị trộn ở buồng máy

+ Aptomat cấp nguồn cho bơm lọc dầu và máy phân li dầu buồng máy + Aptomat cấp nguồn cho hệ thống lò đốt rác

+ Aptomat cấp nguồn cho bảng điện sự cố

+ Aptomat cấp nguồn cho biến áp số 2

+ Aptomat cấp nguồn cho bộ nạp ắc quy

+ Aptomat cấp nguồn cho quạt gió phụ máy chính

+ Aptomat cấp nguồn cho bộ dự trữ

+ CCR3: Aptomat cấp nguồn cho cẩu hàng số 3

+ CCR4: Aptomat cấp nguồn cho cẩu hàng số 4

-Panel 9 : Panel khởi động phụ tải mạng điện 440 V số 2 (No2 GROUP STARTER/440V FEEDER PANEL) Là panel điều khiển hoạt động và cấp nguồn 440V cho các phụ tải sau: + Bơm nước làm mát ở mức thấp

+ Bơm nước làm mát nhiệt độ thấp ( No2)

+ Bơm cứu hoả chung (No2)

+ Bơm dầu LO cho máy chính (No2)

- Panel 10 : Panel khởi động ( PORT SIDE ) (No2 GROUP STARTER PANEL) Là panel điều khiển hoạt động của các phụ tải sau:

+ Bơm nước làm mát máy chính nhiệt độ cao (No2)

+ Quạt gió buồng máy (No2)

+ Bơm nước mặn làm mát (No2)

+ Bơm nước Ballast (No2)

- Panel 11 : Panel cấp nguồn 220 V (220V FEEDER PANEL) Là panel có Aptomat cấp nguồn 220V cho các phụ tải sau:

+ Aptomat chính cấp nguồn cho bảng điện đèn hàng hải

+ Aptomat cấp nguồn cho bảng phân phối đèn tín hiệu

+ Aptomat cấp nguồn cho thiết bị hàng hải 220V

+ Aptomat cấp nguồn cho bảng phân phối điện áp thấp

+ Aptomat cấp nguồn cho hệ thống đèn phòng ở

+ Aptomat cấp nguồn cho hệ thống đèn buồng máy

+ Aptomat cấp nguồn cho bảng phân phối điện áp thấp No6

+ Aptomat cấp nguồn cho thiết bị buồng máy

+ Aptomat cấp nguồn cho phụ tải điều khiển máy chính và máy phụ buồng máy

+ Aptomat cấp nguồn cho bộ dự trữ

+ Aptomat cấp nguồn cho bộ dự trữ

+ Aptomat cấp nguồn cho Panel hoà đồng bộ

+ Aptomat cấp nguồn cho bộ dự trữ

+ Aptomat cấp nguồn cho hệ thống đèn bên ngoài

+ Aptomat cấp nguồn cho hệ thống đèn hành lang bên trái hầm hàng No1/2/3

+ Aptomat cấp nguồn cho hệ thống đèn hành lang bên trái hầm hàng No4/5

+ Aptomat cấp nguồn cho bảng điều khiển điện thuỷ lực

+ TR1: Aptomat cấp nguồn cho bảng biến áp 1

+ TR2: Aptomat cấp nguồn cho bảng biến áp 2

 Các PANEL của bảng điện chính tàu 53000 tấn được bố trí theo hình chữ L có chiều dài tổng cộng là 5795mm và có chiều cao là 2100mm

- K : rơle trung gian

- KT : rơle thời gian

- MN : cuộn bảo giữ

- MNR : cuộn bảo vệ điện áp thấp có trễ thời gian

- IRM : đồng hồ đo điện trở cách điện

- CCR4 : áptômát cấp nguồn cho cần cẩu số 4

- A : Đồng hồ đo dòng

- V : Đồng hồ đo điện áp

2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T

2.3.1 Cấu tạo của sơ đồ

- Trạm phát điện tàu 53000 tấn bao gồm có 4 máy phát, trong đó có 3 máy phát chính là D-G1, D-G2 và D-G3 có công suất như nhau 680KW phát ra điện áp 450V tần số 60Hz và

1 máy phát sự cố có công suất 320KW điện áp 450V tần số 60Hz

- Trong sơ đồ có 3 máy phát giống hệt nhau vì vậy ở đây ta chỉ nghiên cứu sơ đồ nguyên

lý của máy phát số 1 Các máy phát số 2 và máy phát số 3 hoàn toàn tương tự

2.3.2 Mạch động lực của máy phát số 1(trang 081)

- Điện áp 3 pha từ máy phát được cấp lên thanh cái thông qua aptomat chính QFDG1

- Ba biến dòng TA81.21; TA81.22; TA81.23 cấp tín hiệu dòng của máy phát cho mạch đo

và bảo vệ

- Biến dòng TA81.24 cấp tín hiệu dòng của máy phát cho mạch tự động điều chỉnh điện áp(AVR) của máy phát chính

- Ba biến dòng TA81.25, TA81.26, TA81.27 cấp tín hiệu dòng tới mạch đo dòng điện

- Tín hiệu áp của máy phát được đưa tới bộ AVR của máy phát, và các bộ biến năng của mạch đo công suất và tần số, mạch điều khiển áptomat chính

- TC81.78 biến áp biến đổi điện áp 440V/220V để đưa đến mạch đèn chỉ thị

- Biến áp TC81.77 biến đổi điện áp 440V/220V để đưa đến mạch điều khiển aptomat và mạch điều khiển role

- TP81.75/76 các biến áp 440V/200V 100VA để đưa tín hiệu áp của máy phát tới các thiết

bị đo và các thiết bị hoà đồng bộ

- TP81.73/74 các biến áp 440V/220V 100VA để đưa tới các thiết bị đo, các thiết bị hoà đồng bộ và mạch chuyển đổi

- TC81.4 là biến áp 440V/220V 100VA

- FU81.4, FU81.63, FU81.64, FU81.66, Fu81.67, FU81.68 các cầu chì bảo vệ với trị số dòng 4A

- FU81.51, FU81.52, FU81.64 các cầu chì bảo vệ với trị số dòng 6A

- FU81.83, FU81.84, FU81.85, FU81.87 các cầu chì bảo vệ với trị số dòng 2A

- FU81.42 các cầu chì bảo vệ với trị số dòng 32A

2.3.3 Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp(AVR): (trang 091)

- Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp được lắp đặt trên tàu 53000 tấn áp dụng nguyên lý điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp giữa phức hợp pha song song và điều chỉnh theo độ lệch Trong đó phần phức hợp pha có nhiệm vụ đưa điện áp lên bằng 110% Uđm

sau đó phần điều chỉnh theo độ lệch sẽ kéo điện áp trở về Uđm và giữ điện áp của máy phát

ổn định ở giá trị định mức Máy phát chính là loại máy phát không chổi than có máy kích

từ lấy dòng kích từ từ bộ tự động điều chỉnh điện áp (bộ AVR) Ngoài ra hệ thống điều chỉnh điện áp còn thực hiện quá trình tự động phân bố tải vô công khi các máy phát công tác song song với nhau

a Giới thiệu phần tử của hệ thống (trang 091)

● Bộ AVR là bộ hiệu chỉnh điện áp của máy phát có các đầu vào ra như sau

- Đầu C1-C2 hai đầu lấy tín hiệu dòng tải của pha S đưa vào bộ hiệu chỉnh

- Các đầu U,V,W lấy tín hiệu điện áp ba pha của máy phát đưa vào bộ hiệu chỉnh

- Chân 1-3 các đầu đưa tới bộ chiết áp VOLTAGE TRIM POT

- Các chân U1,V1,W1 cấp điện áp làm nguồn nuôi cho bộ AVR

- Chân J-K của bộ AVR đưa tín hiệu điều chỉnh dòng kích từ xuống mạch kích từ của máy phát kích từ

- Chân C3-C4 được nối với các chân C3-C4 bộ AVR của các pháy phát khác để thực hiện quá trình tự động phân bố tải vô công

- Bộ VOLTAGE TRIM POT là chiết áp để điều chỉnh điện áp ra của máy phát

- K85.21 tiếp điểm của rơle trung gian của áptomat chính DG1 để thực hiện phân bố tải vô công khi các máy phát công tác song song

- No1 D/G Static Exciter mạch kích từ của máy phát kích từ có các đầu vào ra như sau:

- U1,V1,W1 các đầu đưa điện áp làm nguồn nuôi cho bộ AVR

- Chân J-K chân lấy tín hiệu điều chỉnh từ mạch AVR đưa tới

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

● Quá trình tự kích ban đầu

- Khởi động động cơ Diesel truyền động cho máy phát đến tốc độ định mức, khi đó do có

từ dư của máy phát kích từ lên ở cuộn dây phần ứng của máy phát chính sẽ cảm ứng được một tín hiệu điện áp có giá trị khoảng 2 ÷ 5% Uđm Điện áp này sẽ được đưa tới bộ AVR,

và đưa tới cuộn kích từ của máy phát kích từ, do đó sẽ làm tăng dòng kích từ và làm tăng điện áp của máy phát Quá trình tiếp tục như vậy đến khi điện áp của máy phát đạt giá trị địng mức Kết thúc quá trình tự kích của máy phát

● Quá trình tự động điều chỉnh điện áp của bộ AVR

- Giả sử máy phát đang công tác với điện áp là định mức Uđm Ta đột ngột đóng thêm tải cho máy phát thì điện áp của máy phát lập tức giảm xuống nhỏ hơn định mức Khi đó tín hiệu điện áp và tín hiệu dòng điện của máy phát được đưa tới tác động vào bộ AVR tác động làm tăng dòng kích từ của máy phát lên vì vậy làm cho điện áp của máy phát tăng lên đến giá trị định mức

- Quá trình ngắt bớt tải đột ngột cho máy phát cũng xảy ra tương tự như khi ta đóng thêm tải vào lưới Ta đột ngột cắt bớt tải tải cho máy phát thì điện áp của máy phát lập tức tăng lên lớn hơn định mức Khi đó tín hiệu điện áp và tín hiệu dòng điện của máy phát được đưa tới tác động vào bộ AVR tác động làm giảm dòng kích từ của máy phát xuống vì vậy làm cho điện áp của máy phát giảm xuống đến giá trị định mức

- Tóm lại đây là một trong những hệ thống mới hiện đại được sử đụng nhiều trên các tàu đang đựơc đóng mới ở Việt Nam Hệ thống có cấu trúc gọn nhẹ, có độ chính xác và độ ổn định cao, đáp ứng được các yêu cầu của đăng kiểm

● Chỉnh định hệ thống như sau

- Khi điện áp của máy phát phát ra không đạt được giá trị định mức ta có thể điều chỉnh chiết áp VOLTAGE TRIM POT của bộ AVR để điều chỉnh lại giá trị điện áp phát ra của máy phát

2.3.4 Mạch điều khiển aptomat chính của máy phát:(trang 084)

a Giới thiệu các phần tử của mạch

● bao gồm các phần tử như sau

- M: Động cơ để đóng aptomat chính của máy phát vào lưới

- XF: Cuộn điều khiển cấp điện cho động cơ đóng aptomat chính vào lưới

- MN: Cuộn giữ của aptomat chính

- SB84.4: Nút ấn có đèn dùng để điều khiển đóng aptomat chính vào lưới

- SB84.8: Nút ấn có đèn dùng để điều khiển mở aptomat chính của máy phát ra khỏi lưới

- PMS DG1(69-70): Tiếp điểm điều khiển của máy tính điều khiển đóng aptomat chính vào lưới

- SA84.3: Công tắc xoay để lựa chọn chế độ điều khiển đóng aptomat có hai vị trí là: LOCAL/REMOTE

b Hoạt động của mạch điều khiển aptomat chính như sau

● Chế độ điều khiển bằng tay:

- Ta đưa công tắc lựa chọn SA84.3 về vị trí LOCAL Lúc này khi các điều kiện để đóng máy phát lên lưới đã đủ ta ấn nút SB84.4 làm cho cuộn XF có điện điều khiển cấp điện cho động cơ M đóng aptomat chính của máy phát vào lưới Lúc này cuộn giữ MN của aptomat đã có điện để giữ aptomat chính vẫn đóng, aptomat chính đóng ta có:

- Khi áptomat chính đóng các tiếp điểm phụ của nó cũng đóng vào làm cho role trung gian K85.21 có điện Tiếp điểm của K85.21(21-22) trang 091 mở ra đưa bộ AVR của máy phát số 1 sẵn sàng nối với bộ AVR của các máy phát khác để phục vụ cho quá trình tự động phân bố tải vô công khi các máy phát công tác song song với nhau

- Tiếp điểm K85.21(13-14) trang 085 đóng vào sẵn sàng cấp điện cho role K85.7

- Tiếp điểm phụ của aptomat chính đóng làm cho role K85.22 có điện Tiếp điểm K85.22 (086) đảo trạng thái làm cho đèn H3 sáng báo aptomat chính đã được đóng vào lưới và đèn H4 tắt.(đèn H4 là đèn báo aptomat chưa được đóng lên lưới)

- Tiếp điểm của K85.22(2-10) trang 090 mở ra cắt không cho phép điện trở sấy được đưa vào hoạt động

- Tiếp điểm của K85.22(7-11, 4-12) ở trang 093 đưa tín hiệu vào máy tính bào aptomat chính đang đóng hay mở

- Rơle trung gian K85.23 có điện làm cho

- Tiếp điểm của K85.23 trang 231 đảo trạng thái làm cho đèn ở nút ấn đóng aptomat sáng

M

 Aptomat chính của máy phát đang đóng vào lưới ta muốn cắt máy phát ra khỏi lưới thì ta ấn nút SB84.8 làm cho cuộn giữ MN mất điện Aptomat sẽ mở ra cắt máy phát ra khỏi lưới

- Aptomat chính mở ra làm cho các tiếp điểm phụ cũng mở ra khiến các rơle trung gian K85.21, K85.22, K85.23 đều mất điện Tiếp điểm của chúng làm cho đèn báo aptomat chính đóng tắt và đèn báo áptomat chính mở sáng

- Tiếp điểm của K85.21 trang 091 đóng vào ngắn mạch chân 3-4 của bộ AVR máy phát số1

- Tiếp điểm của K85.22 trang 090 đóng vào sẵn sàng cấp nguồn cho điện trở sấy hoạt động

- Tiếp điểm của K85.23 trang 223 đóng vào sẵn sàng cấp điện cho cuộn hút của aptomat cấp điện từ bờ

- Tiếp điểm của K85.23 trang 170 đóng vào sẵn sàng cho mạch điều khiển hoà đồng bộ máy phát sô1 hoạt động

2.3.5 Mạch hoà đồng bộ cho máy phát số một(trang 87,166,170)

a Giới thiệu phần tử của hệ thống

- SA84.3: Nút ấn dùng để đóng áptomát của máy phát số 1 vào lưới

- S34 : Công tắc chọn máy phát cần hoà vào lưới có 5 vị trí đó là: OFF

OFF-DG1-DG2-DG3 K87.2,K87.4: Các role trung gian

- V/V: Đồng hồ đo điện áp kép để đo điện áp của máy phát cần hoà và điện áp của thanh cái

- F/F: Đồng hồ đo tần số kép để đo tần số của máy phát cần hoà và tần số của thanh cái

- SYN: Đồng bộ kế để kiểm tra điều kiện hoà đồng bộ

- SA84.3, SA101.3, SA121.3: Các công tắc lựa chọn vị trí điều khiển từ xa hoặc tại chỗ cho các máy phát

- SB170.2, SB170.4, SB170.6: Các công tắc hoà đồng bộ của các máy phát số 1,2,3

- PMSDG1, PMSDG2, PMSDG3 (page 170): Các tiếp điểm tự động hoà đồng bộ được điều khiển từ máy tính

- K170.21, K170.22, K170.23, K170.41, K170.42, K170.43, K170.61, K170.62, K170.63: Các rơle trung gian

b Hoà đồng bộ bằng tay

 Ta đưa công tắc lựa chọn SA84.3 sang vị trí LOCAL

- Giả sử ta cần hoà máy phát số 1 vào lưới ta đưa công tắc lựa chọn máy phát cần hoà SA166.2 sang vị trí DG1 làm cho rơle trung gian K87.4 có điện K87.4 có điện đóng tiếp điểm K87.4(43-44) trang 087 vào làm cho K87.2 có điện

- Rơle trung gian K87.4 và K87.2 có điện đóng các tiếp điểm của chúng lại đưa điện áp từ thanh cái và từ máy phát số 1 vào các đồng hồ đo, hệ thống đèn và hệ thống đồng bộ kế

- Tiếp điểm K87.2 trang 084 đóng sẵn sàng cấp cho mạch điều khiển đóng mở aptomat chính

- Điện áp từ thanh cái và từ máy phát số 1 được đưa tới đồng hồ vol kế kép, đồng hồ đo tần số kép, đồng bộ kế, và hệ thống đèn để kiểm tra các điều kiện hoà đồng bộ Khi các

điều kiện hoà đồng bộ đã được thoả mãn thì:

- Ta ấn nút ấn SB170.2 làm cho các rơle trung gian K170.21, K170.22, K170.23 có điện

- K170.21 có điện đóng tiếp điểm tự nuôi và mở các tiếp điểm của nó ở trang 170 ra khống chế hoà máy phát số 2 và số 3

- Các tiếp điểm của K170.22 và K170.23 đóng vào cấp điện cho khối DEIF HAS-111DG (page 171)

- K170.23 có điện đóng tiếp điểm thường mở của nó ở trang 084 sẵn sàng cấp điện cho mạch đóng aptomat lên lưới và cắt aptomat ra khỏi lưới

- Khi ta ấn nút SB84.4 do K170.23 đã đóng làm cho cuộn XF có điện điều khiển đóng aptomat chính vào lưới giống như mạch điều khiển aptomat chính

 Khi ta cần dừng Diesel-máy phát số1, để cắt aptomat chính của máy phát số 1 ra khỏi lưới ta san tải của máy phát số 1 sang cho các máy phát khác và sau đó ấn nút SB84.8 (page 084) để mở aptomat ra khỏi lưới quá trình hoạt động giống như ở mạch điều khiển aptomat chính

c Hoà đồng bộ tự động cho máy phát số 1 ( trang: 170)

- PMSDG1, PMSDG2, PMSDG3 là các tiếp điểm được đưa ra từ máy tính để điều khiển hoà đồng bộ cho các máy phát

- Khi đóng thêm máy phát vào lưới Nếu có một máy đang công tác mà lượng tải vượt quá 85% thì hệ thống sẽ tự động hòa máy số 2 vào lưới Nếu có 2 máy đang công tác mà lượng tải quá 90% thì hệ thống sẽ tự động hòa máy phát số 3 vào mạng

- Khi ta bật công tắc lựa chọn SA84.3 sang vị trí REMOTE làm cho tiếp điểm của nó ở trang 170 đóng vào sẵn sàng cho quá trình tự động hoà máy phát số1

- Máy tính sẽ tự động kiểm tra các điều kiện hoà đồng bộ khi các điều kiện hoà đã được thoả mãn thì máy tính sẽ phát lệnh hoà làm tiếp điểm XR1 đóng Lúc này khi điện áp của máy phát cần hoà đạt 95% Uđm trở lên thì aptomat chính của máy phát sẽ được đóng lên lưới như khi ta ấn nút SB84.4 của chế độ hoà bằng tay

- Khi ngắt máy phát ra khỏi mạng Khi 3 máy đang công tác mà lượng tải nhỏ hơn 53% thì

hệ thống tự động cắt 1 máy ra khỏi mạng Khi có 2 máy đang công tác mà lượng tải nhỏ hơn 30% thì hệ thống sẽ tự động ngắt 1 máy ra khỏi mạng còn 1 máy công tác

 khi cần cắt máy phát số1 ra máy tính sẽ gửi lệnh làm đóng tiếp điểm XR1 (PMS DG1) (page 085) Làm cho rơle K85.9 có điện mở tiếp điểm K85.9 ở trang 084 ra khiến cho cuộn giữ MN của aptomat chính mất điện làm mở aptomat chính của máy phát số1 ra khỏi lưới,quá trình cắt aptomat chính này xảy ra tương tự như khi ta ấn nút SB84.8 của của chế độ hoà đồng bộ bằng tay

2.3.6 Tự động phân chia 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 trên tàu 53000 tấn sử dụng phưong pháp nối dây cân bằng phía xoay chiều phương pháp thực hiện như sau:

Hình 1.1: Phân bố tải vô công giữa các máy phát khi công tác song song

- TA81.24 là biến dòng lấy tín hiệu dòng 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 như hình vẽ trên

- Giả sử máy phát số 1 công tác độc lập (chí có máy phát số1 cấp nguồn lên lưới) thì các tiếp điểm của K105.21 và K125.21 sẽ đóng lại làm cho cuộn C3-C4 của bộ AVR1 ngắn mạch, máy phát một công tác độc lập

- Khi các máy phát công tác song song với nhau thì các tiếp điểm của K85.21, K105.21 và K125.21 đều mở ra làm cho dòng chạy trong cuộn C3-C4 bộ AVR của mỗi máy phát không những phụ thuộc vào dòng của máy phát đó mà còn phụ thuộc vào dòng của các máy phát khác Gỉa sử dòng của máy phát số1 là lớn nhất do nhận nhiều tải vô công nhất thì sẽ làm cho dòng trong C3-C4 của máy phát số 1 là lớn nhất, lúc này sẽ xuất hiện dòng chạy trong dây cân bằng sang các cuộn C3-C4 của các máy phát khác vì vậy làm cho sự thay đổi dòng kích từ của mỗi máy phát là như nhau Các máy phát sẽ được tự động phân

S2

S1 S1

S2

G3 G1

QF-DG1

G2

S2 S1

K85.21

AVR1 AVR2 AVR3 TA81.24

K105.21 K125.21

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 các máy phát khi công tác song song

2.3.7 Mạch điều chỉnh tần số và phân chia tải tác dụng cho các máy phát:(trang 089)

a Giới thiệu các phần tử của mạch

- SA89.2 : Công tắc điều khiển có ba vị trí là: LOWER-OFF-RAISE

- REC89.1: Bộ biến đổi từ nguồn xoay chiều lấy từ máy phát qua biến áp thành nguồn 1 chiều cấp cho mạch điều chỉnh lượng nhiên liệu vào Diesel

- PMSDG1 (63-64, 65-66): Các tiếp điểm điều chỉnh được điều khiển từ máy tính

- K89.3, K89.4: Các rơle trung gian

- M: Động cơ servo là loại động cơ 1 chiều 24V; 20W

b Nguyên lý hoạt động của mạch

- Để thay đổi tần số của máy phát khi máy phát công tác độc lập và thay đổi lượng tải tác dụng khi các máy phát công tác song song ta chỉ việc thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho Diesel bằng cách điều khiển động cơ servo tác động lên thanh răng nhiện liệu

- Nguồn xoay chiều từ máy phát số 1 qua biến áp và bộ chỉnh lưu biến đổi thành điện áp một chiều 24V cấp cho mạch điều khiển và động cơ sẵn sang hoạt động

● Điều chỉnh tần số và phân bố tải tác dụng bằng tay

- Khi tần số của máy phát thấp hoặc nhận ít tải tác dụng ta đưa tay điều khiển SA89.2 về vị trí RAISE thì điện áp được cấp cho rơle K89.4 Rơle này có điện làm cho tiếp điểm K89.4(1-9) mở ra khiến rơle trung gian K89.3 không thể có điện, đồng thời đóng các tiếp điểm K89.3(7-11 và 6-10) cấp nguồn 24V cho động cơ servo hoạt động đưa nhiên liệu vào máy nhiều hơn làm cho tần số của máy phát tăng lên hay máy phát sẽ nhận nhiều tải tác dụng hơn

- Khi tần số của máy phát cao hoặc nhận nhiều tải tác dụng ta đưa tay điều khiển SA89.2

về vị trí LOWER thì điện áp được cấp cho rơle K89.3 Rơle này có điện làm cho tiếp điểm K89.3(1-9) mở ra khiến rơle trung gian K89.4 không thể có điện, đồng thời đóng các tiếp điểm K89.4(7-11 và 6-10) cấp nguồn 24V cho động cơ servo hoạt động theo chiều ngược lại đưa nhiên liệu vào máy ít hơn làm cho tần số của máy phát giảm xuống hay máy phát

sẽ nhận ít tải tác dụng hơn

- Khi hai máy phát đang công tác song song với nhau mà phân bố tải tác dụng không đều

để phân bố lại tải tác dụng cho hai máy phát ta đưa tay điều khiển lượng nhiên liệu của máy phát nhận nhiều tải tác dụng hơn sang vị trí LOWER và đưa tay điều khiển của máy nhận ít tải tác dụng hơn sang vị trí RAISE cho tới khi tải tác dụng của hai máy cân bằng nhau thì dừng lại

● Tự động điều chỉnh tần số và phân chia lại tải tác dụng bằng máy tính

- Khi tần số của máy phát số 1 thấp hoặc nhận ít tải tác dụng, máy tính sẽ cảm biến và phát lệnh điều khiển làm đóng tiếp điểm PMSDG1 (65-66) vào làm cho rơle K89.4 có điện cấp điện cho động cơ servo tăng nhiên liệu vào máy tương tự như ta đưa tay điều khiển sang vị trí RAISE

- Khi tần số của máy phát số 1 cao hoặc nhận ít nhiều tải tác dụng, máy tính sẽ đóng tiếp điểm PMSDG1 (63-64) vào làm cho rơle K89.3 có điện cấp điện cho động cơ servo giảm nhiên liệu vào máy tương tự như ta đưa tay điều khiển sang vị trí LOWER

- Khi hai máy phát công tác song song máy tính sẽ tự động giám sát và điều chỉnh lượng nhiên liệu vào hai máy để lượng tải tác dụng của hai máy là cân bằng nhau

2.3.8 Các mạch đo và bảo vệ cho máy phát (trang 082,083)

a Giới thiệu các phần tử có trong mạch

- HR: đồng hồ đo thời gian hoạt động của máy phát

- Reverse power Relay: Rơle bảo vệ công suất ngược cho máy phát

- Over/sc Current relay: Rơle bảo vệ quá dòng cho máy phát

- Current Converter: Bộ biến đổi dòng điện

- Power Converter: Bộ biến đổi công suất

- KW: Đồng hồ đo công suất của máy phát

- Voltage Buit-up Relay: Rơle bảo vệ điện áp thấp

- Voltmeter Switch (SA82.9): Công tắc xoay để đo điện áp các pha của máy phát, có 5 vị trí là: OFF;RS;ST;TR;BUS

- Ammeter Switch(SA82.6): Công tắc xoay để chọn đo dòng điện các pha, có 4 vị trí là: O-R-S-T

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

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

- F: Tần số kế để đo tần số của máy phát và của lưới

- Current Transduce: Bộ biến đổi dòng

- Power Transduce: Bộ biến đổi công suất

- Freq Transduce: Bộ biến đổi tần số

b Hoạt động của các mạch đo(trang 082)

- Mạch đo thời gian hoạt động của hệ thống: khi máy phát hoạt động, điện áp của máy phát được cấp đến đồng hồ đo thời gian HR 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

- Tín hiệu dòng của máy phát thông qua công tắc S31 (Ammerter Switch) để lựa chọn đo dòng các pha R-S hoặc pha T của máy phát hoặc không đo dòng của pha nào khi nó ở vị

trí 0

- Công tắc xoay SA82.9 là công tắc lựa chọn có 5 vị trí để lựa chọn đo điện áp các pha RS; ST; TR; đo điện áp của thanh cái (BUS) 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 và tần số của các pha tương ứng

c Hoạt động của các mạch bảo vệ (trang 082,083)

● Mạch bảo vệ điện áp thấp(trang 082)

- Tín hiệu áp của máy phát được đưa vào các chân B2, C, A1, A2 của bộ Voltage Built Uprelay Khi tín hiệu điện áp của máy phát lớn hơn tín hiệu đặt là 95%Uđm thì có tín hiệu điều khiển làm cho rơle K82.8 có điện, sau thời gian trễ đóng tiếp điểm K82.8 trang 084

để sẵn sàng cấp điện cho mạch đóng aptomat chính lên lưới ở chế độ tự động Nếu điện áp của máy nhỏ hơn 95% Uđm thì tiếp điểm của K82.8 mở ra ta không thể điều khiển tự động đóng aptomat chính lên lưới

● Mạch bảo vệ quá tải cho máy phát(trang 082)

- Khi máy phát bị quá tải thì bộ RMC-122D (Over/sc current relay) hoạt động

làm cho rơle K82.3 có điện

- Nếu máy phát bị quá tải nhỏ thì sau 20 giây tiếp điểm của K82.3 ở trang 182 sẽ đóng vào làm cho rơle K182.2 có điện K182.2 có điện đóng các tiếp điểm của nó vào

- Tiếp điểm của K182.2 ở trang 185 đóng vào cấp điện cho cuộn nhả của các aptomat cấp điện cho một số phụ tải, làm cắt một số phụ tải không quan trọng ra khỏi lưới

- Các tiếp điểm của K182.2 ở các trang 192 và 242 sẽ đảo trạng thái để đưa tín hiệu báo quá tải của máy phát tới các mạch điều khiển đèn và máy tính báo máy phát bị quá tải

- Nếu máy phát vẫn chưa hết quá tải thì sau thời gian trễ, tiếp điểm thời gian của K182.2(67-68) trang 182 sẽ đóng vào làm cho role K182.5 có điện, K182.5 có điện làm cho:

- Tiếp điểm của K182.5 ở các trang 184, 185, 186 đóng vào cấp điện cho cuộn nhả của các aptomat, ngắt bớt một số phụ tải ra khỏi lưới

- Các tiếp điểm của K182.5 ở các trang 192 và 242 đảo trạng thái đưa tín hiệu báo quá tải tới các đèn báo và máy tính

- Từ khối điều khiển sẽ gửi tín hiệu tới đèn báo quá tải và chuông báo quá tải cho máy phát

- Nếu máy phát bị quá tải lớn thì ngay lập tức tiếp điểm K82.3 ở trang 093 sẽ đóng lại đưa tín hiệu vào khối No1 D/G PMS INTERFOCA để điều khiển ra lệnh mở aptomat chính của máy phát số1 ra khỏi lưới đồng thời đưa tín hiệu tới báo động quá tải cho máy phát bằng đèn và còi

● Bảo vệ công suất ngược cho máy phát (trang 082)

- Khi máy phát sảy ra hiện tượng công suất ngược quá ngưỡng đặt của rơle bảo vệ công suất ngược thì rơle bảo vệ công suất ngược sẽ hoạt động gửi tín hiệu tới làm cho rơle K82.2 có điện sau thời gian trễ là 10 giây thì tiếp điểm của K82.2 ở trang 085 sẽ đóng vào làm cho rơle K85.5 có điện, làm cho:

- Tiếp điểm của K85.5 ở trang 085 đóng vào là cho rơle K85.7 có điện

- Tiếp điểm của K85.5 ở trang 093 đóng vào đưa tín hiệu vào khối điều khiển báo máy phát bị công suất ngược

- Tiếp điểm của K85.5 ở trang 242 đóng vào đưa tín hiệu vào máy tính điều khiển đèn báo

và chuông báo máy phát bị công suất ngược

- Tiếp điểm của K85.7 ở trang 085 đóng vào để duy trì K85.7 có điện

- Tiếp điểm của K85.7 ở trang 084 mở ra làm cho cuộn giữ MN mất điện làm cho aptomat chính của máy phát mở ra

- Tiếp điểm của K85.7 ở trang 086 đóng vào cấp điện cho đèn S6 sáng (S6 là nút ấn có đén đùng để reset aptomat chính của máy phát khi sảy ra sự cố)

- Tiếp điểm của K85.7 ở trang 093 đóng vào đưa tín hiệu báo aptomat của máy phát số 1

đã được mở ra do sự cố

- Để điều khiển đóng được aptomat máy phát số1 vào lưới sau khi bị sự cố thì ta phải ấn nút reset SB85.7 để reset lại mạch điều khiển aptomat

● Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát(trang 083)

- Trên tàu 53000 tấn việc bảo vệ ngắn mạch cho máy phát người ta dùng cầu chì và aptomat chính

- Cầu chì thường được dùng để bảo vệ ngắn mạch ở các mạch đo và mạch điều khiển

- Aptomat thường được sử dụng để bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực và mạch chính, hoạt động bảo vệ như sau: Tín hiệu dòng được lấy từ ba pha R-S-T của máy phát đưa tới

bộ chuyển đổi dòng điện PA83.2 (page 083) Khi có hiện tượng ngắn mạch thì dòng điện của máy phát sẽ tăng lên rất lớn các biến dòng sẽ cảm nhận được tín hiệu dòng lớn này đưa tới bộ chuyển đổi PA83.2 làm cho đầu ra của khối chuyển đổi PA83.2 xuất hiện tín hiệu đưa tới khối PMS Khối điều khiển PMS điều khiển đóng tiếp điểm PMSDG1 (67-68) trang 085 cấp điện cho rơle K85.9 làm cho tiếp điểm của K85.9 ở trang 084 mở ra ngắt điện cấp cho cuộn giữ MN của aptomat chính làm aptomat chính mở ra ngắt máy phát ra khỏi lưới

● Bảo vệ tần số thấp cho trạm phát: (trang 083)

- Tín hiệu áp của máy phát từ trang 081 được đưa vào chân 17-18 của khối Freq.Transducer (FT83.2), đầu ra của bộ biến đổi được đưa vào đầu 3-4 của bộ PMS.X1

- Khi tần số của máy phát nhỏ hơn tần số cho phép thì có tín hiệu từ bộ chuyển đổi FT83.4

đưa đến bộ PMS khi đó bộ PMS sẽ đóng tiếp điểm của nó ở trang 085 vào làm cho rơle K85.9 có điện rơle K85.9 có điện làm cho:

- Tiếp điểm K85.9 ở trang 084 mở ra làm cho cuộn giữ MN của aptomat chính mất điện, aptomat chính của máy phát không thể đóng được vào lưới

- Tiếp điểm K85.9 ở trang 085 mở ra làm cho không thể reset được aptomat chính khi tần

a Ưu điểm

- Tạo điều kiện giảm bớt các thiết bị chuyển mạch và dây cáp nối các thiết bị với nhau

- Giảm bớt trọng lượng, kích thước của các thiết bị phân phối điện năng

- Đảm bảo nguồn điện liên tục cho các phụ tải trong mọi trường hợp

- Giảm bớt sự dao động điện áp khi tải tăng vọt đột ngột

- Nâng cao hiệu suất sử dụng của các tổ hợp Diesel máy phát

b Nhược điểm

- Đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ cao về chuyên môn

- Giá trị dòng ngắn mạch tăng, cho lên cần có các thiết bị bảo vệ ngắn mạch phức tạp và phải có bảo vệ công suất ngược

- Sự phân chia tải cho các máy phát phức tạp hơn khi một trong các máy phát có sự cố nhỏ

Chương 3 CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN-TỰ ĐỘNG ĐIỂN HÌNH BUỒNG MÁY

3.1 HỆ THỐNG NỒI HƠI

3.1.1 Định nghĩa, chức năng, yêu cầu, phân loại của nồi hơi

a Định nghĩa nồi hơi

Trên tàu thuỷ người ta đã sử dụng nồi hơi như một nguồn năng lượng chính (chạy tuốc bin hơi nước)để quay chân vịt tàu, cũng như phục vụ các thiết bị máy phụ khác như tời neo, bơm Ngày nay cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, máy hơi nứơc dần dần được thay thế bởi các thiết bị máy móc khác, tuy nhiên nồi hơi còn chiếm giữ một vai trò nhất định trên tàu đặc biệt là tàu vận tải hoặc những tàu có chứa dầu thô, để hâm nóng dầu thô, dầu nặng, ngoài ra nồi hơi còn tạo ra hơi nước để xấy máy, hâm nước, sưởi ấm…

b Chức năng, yêu cầu, phân loại nồi hơi tàu thuỷ

● Chức năng của nồi hơi trên tàu thuỷ

- Dùng hơi nóng của nồi hơi để hâm sấy dầu đốt phục vụ cho việc khởi động và chạy máy chính

- Phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của thuyền viên

- Phục vụ cho việc chạy máy phụ là máy hơi nước trên boong (VD tàu dầu không dùng động cơ điện mà dùng động cơ tua bin hơi)

● Một số yêu cầu với nồi hơi tàu thuỷ

- Sử dụng an toàn: Là hệ thống có thể gây tai nạn cho tàu do vậy nồi hơi của tàu phải có

kết cấu bền chắc và qua thử nghiệm lâu dài

- Gọn nhẹ dễ bố trí trên tàu và để tăng tải trọng của tàu cũng như tầm xa hoạt động của tàu thì nồi hơi dùng có dung tích lớn và quá trình bốc hơi cao

- Cấu tạo đơn giản, bố trí thiết bị thụân lợi cho việc bảo dưỡng sửa chữa và khai thác

- Có tính cơ động cao, thời gian đốt lò, sấy hơi nhanh Có khả năng tăng giảm tải để thích ứng với tải của động cơ, khi cần thiết nồi hơi có thể quá tải 25%-45% Có thể chịu được sự lắc ngang ±30º, lắc dọc ±12°

- Khi được cung cấp nhiều loại chốt đốt ở nhiều cảng khác nhau thì nồi hơi vẫn hoạt động tốt

- Hệ thống làm việc chắc chắn, tin cậy cho việc sữa chữa và vận hành

- Đảm bảo tính kinh tế cao

● Phân loại nồi hơi tàu thuỷ

 Nồi hơi chính: Dùng năng lượng của nhiên liệu đốt cháy làm nóng nước, sinh hơi

để cung cấp cho hâm máy, hâm dầu, phục vụ các thiết bị động lực, quay tuốc bin chân vịt đẩy tàu(nếu là tàu dùng tuốc bin hơi)

 Nồi hơi phụ: Phương pháp đốt giống như nồi hơi chính, nhưng nồi hơi phụ nhỏ hơn, hơi chỉ sử dụng cho một số hộ tiêu thụ như hâm máy, hâm dầu, đun nấu, sưởi ấm

 Nồi hơi kinh tế: Là loại nồi hơi sử dụng năng lượng khí xả của diezel (khí xả nhiệt

độ >300°C) để đun nóng nước sinh hơi Nồi hơi này chỉ hoạt động khi tàu hành trình lâu dài trên biển, hơi của nó sẽ sử dụng vào việc hâm dầu và phục vụ sinh hoạt

3.1.2 Giới thiệu phần tử

- 1Q2 : Aptomat chính khống chế nguồn cho toàn bộ hệ thống

- 2Q3: Aptomat khống chế nguồn cho bơm nước số 1

- 2Q4: Aptomat chính khống chế nguồn cho mạch điều khiển bơm cấp nước số 1

- 2T3 : Biến dòng

- 2S6: Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển cho bơm cấp nước

- 2H6: Đèn báo bơm cấp nước số 1 đang hoạt động

- 2H5: Đèn báo bơm cấp nước số 1 bị quá tải

- 2S7: Nút ấn dừng cấp nước số 1

- 2S8: Nút ấn khởi động bơm cấp nước số 1

- 2K7: Contactor điều khiển bơm cấp nước số 1

- 3Q3: Aptomat khống chế nguồn cho bơm nước số 2

- 3Q4: Aptomat khống chế nguồn cho hệ điều khiển bơm nước số 2

- 3T5: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

- 3H6: Đèn báo bơm cấp nước số 2 hoạt động

- 3H5: Đèn báo bơm số 2 bị quá tải

- 3K7: Contactor chính khống chế nguồn điều khiển bơm nước số 1

- 3S6: Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển

- 22K2: Contactor chính điều khiển quạt gió

- 5Q3: Aptomat chính khống chế nguồn cho bơm phun dầu

- 23K2: Contactor điều khiển bơm phun dầu

- 6Q3: Aptomat chính khống chế nguồn cho bơm dầu số 1

- 6Q6: Aptomat chính khống chế nguồn cho bơm dầu số 2

- 6T3,6T6: Các biến dòng đến ampe kế từ bơm dầu số 1 và số 2

- 76K3,77K3: Contactor điều khiển bơm dầu số 1 và số 2

- 9Q3: Aptomat chính khống chế nguồn cho bơm dầu mồi

- 23K4: Contactor điều khiển bơm dầu mồi

- E1: Điện trở sấy

- 67K6: Contactor điều khiển điện trở sấy

- 10Q3: Aptomat chính khống chế nguồn cho điện trở sấy

- 11Q2: Aptomat chính khống chế nguồn cho mạch điều khiển

- 11T3: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

- 11A5: Bộ kiểm soát cách điện của mạch điều khiển

- 11K6: Contactor điều khiển cách điện thấp

- 12F2,12F7: Các cầu chì bảo vệ

- 13G2: Bộ biến đổi từ nguồn xoay chiều sang 1 chiều

- 14B2: Bộ điều khiển nhiệt độ

- 14A2: Quạt gió làm mát

- 14A5,14A6: PLC điều khiển

- 15S3: Nút dừng sự cố

- 15S4: Nút ấn điều khiển dừng

- 15S5: Nút ấn khởi động

- 15K4,15K6: Các rơle điều khiển

- 16K2,16K4: Các Rơle trung gian

- 27S3: Lựa chọn chế độ đốt

- 2T1: Biến áp đánh lửa

- 2Y1: Van cấp dầu số 1

-2Y2: Van cấp dầu số 2

- 2Y3: Van giảm áp suất dầu mồi

- 3Y1: Van dầu đốt số 1

- 3Y2: Van dầu đốt số 2

- 3Y5: Van giảm dầu chính

- 34P6: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của nồi

- 36G2: Bộ biến đổi cung cấp nguồn 1 chiều

- 36A4: Bộ điều khiển

- 17F1: Áp lực khí phun vào

- 17F2: Áp lực khí xả ra

- 19S1: Công tắc giới hạn nhiên liệu

- 6Y1-s4: Công tắc giới hạn vị trí thoát khí

- 6Y1-s3: Công tắc giới hạn vị trí đánh lửa

- 18F3: Cảm biến nhiệt độ trong nồi hơi

- 45F3: Cảm biến áp lực dầu đốt

- B1: Cảm biến nhiệt độ dầu đốt

- B2: Cảm biến nhiệt độ dầu HFO

- 47F3: Cảm biến áp suất hơi trong nồi

- M(s51): Động cơ secvo điều chỉnh sự pha trộn

- M(s56): Động cơ lai cửa gió van hơi

- R1: Điện trở sấy cho động cơ

- 18B1: Cảm biến nhiệt độ trong nồi hơi

- 5E1: Bộ sấy cho bộ phận phân phối dầu

- E1,E2: Điện trở sấy ở van 1 và van 2

- 53E3: Điện trở sấy cho mạch điều khiển dầu

- 51E4: Điện trở sấy trong ống

- F1: Cảm biến bảo vệ an toàn ở nhiệt độ cao

- 71S2: Công tắc giới hạn trước van cấp HFO

- 71S4: Công tắc giới hạn áp lực HFO

- 72S4: Công tắc giới hạn cấp dầu MDO

- 72S2: Công tắc giới hạn trước van của MDO

- 73S2: Cảm biến áp lực dầu của bơm

- 74A3,74A5: PLC điều khiển

- 75H3,75H4: Các đèn báo hoạt động của bơm dầu số 1 và số 2

- 75H5,75H7: Đèn báo bơm dầu số 1 ,số 2 hoạt động

- 75H6,75H8: Các đèn báo bơm hỏng

- S1(76),S1(77): Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển bơm số 1 ,số 2

- 79A3: Công tắc báo mức nước trong nồi hơi

- 85P3: Đồng hồ chỉ báo mức nước trong nồi hơi

- 87P5: Đồng hồ chỉ báo mức nước trong nồi hơi

- 89A2: Công tắc giới hạn mức nước trong nồi hơi

- 90P4: Đồng hồ đo lượng muối đọng

- 92F3: Cảm biến nhiệt độ khí xả của nồi hơi

- 95B3: Cảm biến áp lực của bơm cấp nước

- 96A3, 96A5: Các modul điều khiển của PLC

- 98P2: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm cấp nước số1

- 99P2: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm cấp nước số2

- 100M5: Bơm lưu lượng hoá chất

3.1.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

a Chức năng cấp nước cho nồi hơi(Trang 2,3,96,97,98,99,125)

Đóng aptomat chính 1Q2 vào cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống nồi hơi sẵn sàng hoạt động

● Chế độ điều khiển bằng tay

- Để chọn bơm cấp nước số1 cấp nước cho nồi hơi ở chế độ điều khiển bằng tay thì ta bật aptomat 2Q3 sẵn sàng cấp điện cho động cơ lai bơm số 1 và bật aptomat 2Q4 cấp nguồn cho mạch điều khiển

- Để công tắc lựa chọn chế độ điều khiển 2S6 ở vị trí LOCAL làm cho tiếp điểm 14) trang 2 đóng vào và tiếp điểm 2S6(21-22) trang 2 của nó mở ra

2S6(13 Tiếp điểm của 2Q3(212S6(13 22) trang 2 mở ra làm cho đèn 2H5 mất điện

- Tiếp điểm 2Q3(33-34) trang 2 đóng sẵn sang cấp nguồn cho contactor 2K7

- Tiếp điểm của 2Q3(13-14) đóng vào cấp điện cho rơle 98K7 (trang 98) có điện Tiếp điểm của 98K7(11-12) trang 97 mở ra ngắt tín hiệu báo quá tải vào PLC Tiếp điểm của 98K7(21-24) trang 125 đóng vào đưa tín hiệu sẵn sàng báo động động cơ cấp nước bị quá tải

- Tiếp điểm 2S6(21-22) trang 2 mở ra làm cho Rơle 98K4 mất điện làm cho tiếp điểm của 98K4(11-12) trang 97 mở ra làm cho đèn báo điều khiển từ xa bơm cấp nước số1 97H3 tắt

- Khi ta ấn nút khởi động 2S8 sẽ làm cho contactor 2K7 có điện đóng tiếp điểm tự nuôi 2K7(33-34) trang 2 của nó lại Đèn 2H6 có điện sáng báo bơm cấp nước số 1 hoạt động

- Tiếp điểm của 2K7(1-2,3-4,5-6) trang 2 ở mạch động lực đóng vào cấp nguồn cho bơm cấp nước số 1 hoạt động

- Tiếp điểm của 2K7(13-14) trang 2 đóng vào làm cho rơle 98K5 và 98K6 có điện

- Tiếp điểm của 98K5(11-12) trang 97 đóng vào cấp điện cho đèn 97H5 sáng báo bơm cấp nước số 1 hoạt động

- Tiếp điểm của 98K5(21-24) trang 100 đóng vào sẵn sàng cấp cho bơm lưu lượng hoá chất

- Tiếp điểm của 98K6(11-12) trang 98 đóng vào cấp nguồn cho bộ đếm thời gian hoạt động

- Tiếp điểm của 98K6(21-24) trang 125 đóng vào báo bơm số 1 đang hoạt động

- Khi bơm số 1 đang hoạt động ta ấn nút 2S7 thì làm cho rơle 2K7 mất điện

- Các tiếp điểm của 2K7(1-2,3-4,5-6) trang 2 ở mạch động lực mở ra làm cho động cơ lai bơm cấp nước số 1 mất điện

- Tiếp điểm của 2K7(33-34) trang 2 mở ra làm cho đèn 2H6 tắt báo bơm ngừng

- Tiếp điểm của 2K7(13-14) trang 2 đóng vào làm cho rơle 98K5, 98K6(trang 98) mất

điện làm đồng hồ đếm thời gian và đèn báo bơm hoạt động tắt

- Tiếp điểm 98K6(21-22) trang 125 cắt tín hiệu báo bơm số 1 hoạt động

● Chế độ điều khiển từ xa

- Dưa công tắc lựa chọn 2S6 sang vị trí REMOTE làm tiếp điểm 2S6(13-14) của nó mở ra

và 2S6(21-22) đóng lại làm rơle 98K4 trang 98 có điện

- Rơle 98K4 có điện tiếp điểm 98K4(11-14) ở trang 87 đóng lại đưa tín hiệu ra đèn báo 97H3 ở chế độ điều khiển từ xa

- Ta đưa cả bơm số 1 và bơm số 2 sang vị trí REMOTE, ta lựa chọn bơm điều khiển bằng công tắc 98S2 giả sử ta đưa sang vị trí 1 bơm 1 hoạt động

- Nếu mức nước trong nồi thấp, nồng độ muối thấp, độ đục của dầu thấp thì các tiếp điểm của các rơle 79K6, 91K4, 90K6, 82K4 ở trang 98 đóng vào làm rơle 98K3 có điện đóng tiếp điểm 98K3(11-14) trang 98 vào cấp điện cho 2K7 trang 2 hoạt động cấp điện cho động cơ như ở bằng tay

- Tiếp điểm 98S2(5-6) đóng vào đưa tín hiệu đến PLC

● Chế độ điều khiển tự động

- Chuyển công tắc 98S3 sang vị trí auto lúc này việc điều khiển cấp nước sẽ được thực hiện bằng logo PLC 96A3 và 96A5 đảm nhiệm

b Chức năng tự động hâm dầu (trang 10,46,65,67…)

- Khi nhiệt độ dầu đốt thấp thì cảm biến 46A2-B1 mở ra và 46A2-B2 đóng lại làm cho

rơle 46K4 có điện, 46K5 mất điện, khi đó tiếp điểm của 46K4(21-22)trang 46 mở ra không có tín hiệu vào chân DI-I3 của logo PLC 101A3 không có tín hiệu ở đầu ra của 101A3 ở chân Q32 nên đèn 47H6 không sáng còn tiếp điểm 46K5(21-22) đóng lại đưa tín hiệu vào chân DI-110 của logo PLC 102A4 nên có tín hiệu ở đầu ra của 102A5 Q10-Q22 đèn 46H6 sáng báo nhiệt độ dầu thấp Rơle 46K4 có điện làm đóng tiếp điểm 46K4(33-34) trang 65 đóng lại đưa tín hiệu tới đầu BX65/67 công tắc tơ 67K6 có điện nó đóng các tiếp điểm 67K6(1-2,3-4,5-6)sẵn sang cấp nguồn cho mạch đông lực Sau đó đóng aptomat 10Q3 cấp nguồn cho điện trở sấy dầu HFO, tiếp điểm 67K6(13-14) trang 67 đóng lại đèn 67H8 sáng báo đang sấy dầu HFO

- Khi nhiệt độ dầu đốt cao thì 46A2-B1 đóng lại, 46A2-B2 mở ra làm 46K4 mất điện, 46K5 có điện, 46K4(21-22) đóng lại đưa tới chân DI-13 của 101A3 dẫn đến đưa tín hiệu ở đầu ra 101A3-Q32 làm đèn 46K7 sáng báo nhiệt độ dầu cao đồng thời 45K5(21-22) mở ra không có tín hiệu vào chân DI-110 của logo PLC 102A4 đèn 46H8 không sáng Khi đó 46K4(33-34) trang 65 mở ra làm ngắt điện trở sấy

- Ngoài việc sấy dầu hệ thống còn cho phép sấy các van dầu, sấy đường ống dẫn dầu trong trường hợp tàu đi qua vùng lạnh

c Chức năng đốt lò(trang 4,5,6,22,29,76 …)

● Quá trình chuẩn bị đốt

- Mức nước trong nồi phải đảm bảo: hmin ≤ h ≤ hmax

- Nhiệt độ dầu đốt phải đảm bảo: T0min ≤ T0 ≤ T0max

- Áp suất dầu phải đảm bảo: Pmin ≤ Phơi ≤ Pmax

- Quạt gió không bị sự cố

- Vòi phun không bị tắc bẩn

- Khởi động bơm dầu đốt (Oil pum) ở đây có 2 bơm dầu đốt Giả sử ta chọn bơm số 1 thì chuyển công tắc 76S2 sang vị trí 1 công tắc chọn chế độ bật sang Hand Nếu áp suất dầu đảm bảo thì công tắc(Limit switch) 71S4 trang 71 đóng lại Áp suất đường ống đảm bảo thì công tắc 71S2 đóng lại vì nếu đường ống bị tắc thì bơm hoạt động thì áp lực dầu tăng cao làm mở 71S2 dẫn đến 71K5 mất điện Ta có thể khởi động bơm này tại chỗ hay từ xa bằng công tắc chuyển S1(76),S1(77) cho bơm số 1 và bơm số 2

- Ở chế độ LOCAL thì tiếp điểm S1(13-14)trang 76 đóng lại, S1(21-22) trang 76 mở ra Khi đó ta ấn nút (Start) S3 trang 76 làm công tắc tơ 76K3 có điện đóng tiếp điểm 76K3(1-2,3-4,5-6) trang 6 của nó ở mạch động lực động cơ bơm dầu đốt hoạt động

- Sau khi khởi động quạt gió và khởi động bơm dầu đốt ta bật biến áp đánh lửa bằng cách

ấn nút S1 trang26 nguồn được cấp tới biến áp đánh lửa 2T1 trang 29 qua ZV 29/2

 Qua trình khởi động bơm dầu mồi

- Để khởi động bơm dầu mồi ta đóng aptomat cấp nguồn 9Q3 tiếp điểm 9Q3(13-14) trang

23 đóng lại làm công tắc tơ 23K4 có điện đóng tiếp điển 23K4(1-2,3-4,5-6) của nó ở mạch động lực làm bơm dầu mồi hoạt động Sau khi bơm dầu mồi hoạt động ta bật máy phun dầu kiểu xoay, bằng cách dóng aptomat 5Q3 cấp nguồn tiếp điểm 5Q3(13-14) trang 23 đóng lại làm công tắc tơ 23K2 có điện, trước đó tiếp điểm 24K6(21-22) trang 23 đã đóng lại, khởi động quạt gió làm đóng tiếp điểm 23K2(1-2,3-4,5-6) ở mạch động lực làm máy phun dầu hoạt động, phun dầu vào buồng đốt để đốt

- Có 2 bộ phận cảm nhận ngọn lửa là (flame-detection) 31A3 và (flame-detection)

1-32A3 ở trang 31 và trang 32 ta có thể chọn 1 trong 2 qua công tắc chọn Giả sử ta chọn 1 thì bật công tắc 31S2 sang vị trí số 1 vì đây là ở chế độ tay nên 26K7 có điện đóng tiếp điểm 26K7(13-14 và 23-24)trang 26 lại cấp nguồn tới bộ cảm biến ngọn lửa (flame-detection)

- Nếu có lửa thì rơle 31K3 có điện đóng tiếp điểm 31K3(13-14 và 23-24) trang 26 đóng lại báo đèn H1 sáng báo ngọn lửa có, khi đó người vận hành sẽ phải cắt biến áp đánh lửa bằng cách ấn vào nút S1 Khi có ngọn lửa xuất hiện tức 31K3 có điện đóng tiếp điểm của nó lại đưa nguồn tới đầu 29.2 (trang 26) cấp nguồn tới bộ chỉnh lưu 3A1 (trang 30) cấp nguồn cho 2 van dầu chính để đốt dầu HFO, ta có thể cho dầu mồi đốt cùng một thời gian sau đó cháy tin cậy ta ngắt ra

- Nếu không có lửa thì phải dừng đốt lò Đầu tiên ta phải cắt van dầu ngừng cấp dầu vào trong buồng đốt Khi không có lửa thì rơle 31K3 không có điện các tiếp điểm(13-14 và 23-24) trang 26 không đóng cắt nguồn tới van dầu và biến áp đánh lửa,lúc này quạt gió vẫn tiếp tục chạy sau một thời gian nữa để thổi sạch khí lưu trữ trong lò để chuyển bị cho lần đốt sau

● Chế độ điều khiển tự động (Automatic operation)

Ta chuyển công tắc 27S5 sang vị trí Automatic lúc này việc điều khiển đốt lò thực hiện qua logo PLC

d Chức năng điều chỉnh áp suất hơi(trang 47,52,56)

Pmin=(3-4)Kg/Cm2

Pmax=(5-7)Kg/Cm2

- Nếu áp suất hơi trong nồi quá cao thì tiếp điểm của cảm biến áp suất 47F3 mở ra làm rơle 47K4 mất điện tiếp điểm 47K4(21-22) trang 47 đóng lại đưa tín hiệu tới đầu vào DI-I11 của logo PLC 102A4 đưa tín hiệu ra đầu Q11, DO của logoPLC 102A5 làm đèn 47H8 sáng báo áp suất hơi trong nồi quá cao Khi áp suất hơi trong nồi quá cao thì các rơle 52K3, 56K7 được điều khiển cấp nguồn từ chân (REL0) mất điện, còn rơle 52K4 được điều khiển cấp nguồn từ chân (REL1) có điện, làm tiếp điểm 52K3(21-22) vẫn đóng cò 52K4 (11-14và 21-24) đóng làm rơle 52K5 có điện đưa tới DI-15 của logoPLC 101A3 đưa tới đầu ra Q5-Q18(101A5) làm đèn 52H8 sáng báo áp suất hơi trong nồi cao đồng thơi khi đó tiếp điểm 56K7(11-12) trang 56 vẫn đóng cho điều chỉnh van hơi mở van làm giảm

áp sất hơi xuống ,đồng thời khi áp suất hơi quá cao rơle 47K4 mất điện tiếp điểm mở ra

làm ngừng đốt lò, do logo PLC 36A4 điều khiển

e Chức năng tự động báo động và bảo vệ

- Nếu quạt gió bị quá tải thì rơle nhiệt trên 4Q3 sẽ mở ra làm công tắc tơ 22K2 mất điện dừng quạt gió tiếp điểm 22K2(13-14) trang 24 mở ra cắt nguồn tơí máy phun dầu đốt làm ngừng đốt

- Nếu mức nước trong nồi quá thấp qua công tắc 79A3 làm rơle 81K5 mất điện tiếp điểm 81K5(57-58) trang 81 mở ra rơle 81K6 mất điện mở tiếp điểm 81K6(33-34) trang 24 cắt nguồn tới khóa an toàn và ngừng đốt

- Nhiệt độ dầu đốt quá cao hay quá thấp rơle 46K4, 46K5 mất điện và ngừng đốt

- Nếu áp suất phun dầu quá thấp thì rơle 45K4 mất điện tiếp điểm của nó ở trang 21 mở ra điều khiển ngừng đốt

- Nếu bị mất lửa thì rơle 31K3 mất điện tiếp điểm 31K3 (13-14 và 23-24) trang 26 cắt nguồn để mở van dầu (đường BBW1) làm dừng đốt

● Các thông số báo động có:

- Nước trong nồi thấp hay quá cao

- Nhiệt độ khí xả quá cao

- Nhiệt độ dầu đốt thấp hay cao

3.2 MẠCH ĐIỀU KHIỂN BƠM BALLAST

3.2.1 Giới thiệu chung về hệ thống

- Bơm Hệ thống ballast được xếp vào hệ thống máy phụ buồng máy quan trọng trên tàu thuỷ

vì nó ảnh hưởng tới độ cân bằng của tàu Hệ thống bao gồm các thiết bị chính như: các két chứa nước dằn, các bơm, hệ thống đường ống và các van

- Các két ballast (các két chứa nước dằn ) là những két chứa nước dùng để cân bằng tàu Chúng được bố trí đều dưới đáy tàu từ mũi đến đuôi tàu và ở mỗi két đều trang bị ống đo và thông hơi

- Bơm ballast dùng để hút nước dằn tàu từ ngoài vào làm đầy các két ballast, rút nước ra khỏi các két hoặc chuyển nước dằn từ két này sang két khác và thường đươc dùng băng bơm

ly tâm để có lưu lưọng lớn

- Các hệ thống đường ống và các van dùng để nối các két với bơm, nối bơm thông ra biển,

và nối giữa các két với nhau

- Tuy nhiên các tàu không phải bố trí hoàn toàn giống nhau Một vài tàu có trang bị các két ballast hoặc két dầu là các két đáy đôi ( trừ một vài két ở mạn phải và mạn trái dùng để chứa nước ngọt là không phải đáy đôI ), một vài tàu thì chỉ có 2 hoặc 3 két đáy đôi, những tàu khác có một két hoặc hơn ở dưới thấp nữa làm két đáy Tất cả các tàu đều phải có két ballast

ở phía mũi tàu và phía lái tàu

- Thông thường thì bơm ballast và bơm la canh (hút khô) có thể dùng để thay thế cho nhau được Ngoài ra một số tàu khi bơm của hệ thống nước biển làm mát máy chính bị trục trặc

có thể dùng bơm ballat để thay thế

- Do tính chất quan trọng của hệ thống bơm ballast nên việc điều động các công việc liên quan tới hệ thống được chỉ đạo từ thuyền phó nhất và trực tiếp sĩ quan máy đảm nhiệm

- QF: là aptomat chính cấp nguồn cho động cơ lai bơm và mạch điều khiển

- PA293.3: là khối biến đổi dòng điện

- KM1, KM2, KM3: là các contactơ điều khiển

- TA, TA1 là các biến dòng

- FT: là rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ lai bơm

- Tiếp điểm ở 27-28 là tiếp điểm điều khiển của máy tính

- TC là biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

- A là đồng hồ ampe kế để đo dòng điện chạy qua động cơ lai bơm

- K1đến K5: là các rơle trung gian

- SA1: là công tắc lựa chọn chế vị trí điều khiển

- SB1: là nút ấn để khởi động bơm BALLAST

- SB2: là nút ấn để dừng bơm BALLAST

- FU1, FU2,FU3, FU4 là các cầu chì bảo vệ

- PS: là tiếp điểm của cảm biến áp lực nước

- Self Primer: là bộ xả khí e

● Phần tử ở trang 294

- HL1: là các đèn báo bơm đang hoạt động

- HL2: là đèn báo nguồn

- HL4: là đèn báo bơm bị quá tải

- HL6: là đèn báo nguồn đủ công suất để khởi động bơm

- R: là điện trở sấy

- SA2: là công tắc cấp nguồn cho điện trở sấy

- HR: là đồng hồ đếm thời gian hoạt động của bơm

3.2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển

- Đóng aptomát chính QF vào sẵn sàng cấp nguồn cho bơm hoạt động và cấp nguồn cho mạch điều khiển làm cho đèn báo nguồn HL2 sáng

- Khi công suất trên lưới còn dư đủ lớn để có thể khởi động bơm BALLAST thì máy tính

sẽ tự động điền khiển để đóng tiếp điểm của nó ở mạch 27-28 vào cấp điện cho role K2 K2 có điện đóng tiếp điểm của nó ở (03-04) trang 293 vào để sẵn sàng cấp nguồn cho role

K1

- Các tiếp điểm của K2 ở (13-14) trang 294 đóng vào làm cho đèn báo công suất đủ lớn cho phép khởi động HL6 sáng

- Tiếp điểm K2 ở (43-44) trang 294 đóng vào đưa tín hiệu vào bảng điều khiển ICS

a Chế độ điều khiển tại chỗ

- Ta đưa công tắc lựa chọn chế độ điều khiển SA1 sang vị trí LOCAL làm cho tiếp điểm

của nó ở (21-22) đóng vào sẵn sàng cấp nguồn cho chế độ điều khiển tại chỗ, đồng thời

tiếp điểm(13-14) của nó mở ra

- Ta ấn nút khởi động SB1 làm cho role trung gian K3 có điện đóng tiếp điểm của nó ở (03-04) trang 293 vào cấp điện cho role K1 Tiếp điểm của K3 ở (13-14) trang 294 đóng vào đưa tín hiệu khởi động bơm vào máy tính

- Role K1 có điện đóng tiếp điểm tự nuôi của nó ở mạch (13-14) trang 293 vào

- Tiếp điểm của rơle K1 ở (03-04) trang 293 đóng vào sẵn sàng đưa cảm biến áp lực nước

ở cửa ra vào hoạt động

- Tiếp điểm của rơle K1 ở (43-44) trang 293 đóng vào cấp nguồn cho bộ xả khí e

- Tiếp điểm thời gian của rơle K1 ở (67-68) trang 293 sau thời gian trễ từ 1.5÷30s sẽ đóng vào làm cho contacto KM3 có điện làm đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực vào sẵn sàng cho động cơ lai bơm hoạt động

- Tiếp điểm của KM3 ở (21-22) trang 293 mở ra khống chế contacto KM2 không thể có điện được

- Tiếp điểm của KM3 ở (13-14) trang 293 đóng vào cấp điện cho contacto KM1

- Contacto KM1 có điện sẽ đóng tiếp điểm tự nuôi của nó ở mạch (13-14) trang 293 vào

- Tiếp điểm của contacto KM1 ở (21-22) trang 294 mở ra khống chế điên trở sấy không thể hoạt động được

- Tiếp điểm của contacto KM1 ở mạch động lực đóng vào cấp điện cho động cơ lai bơm hoạt động ở chế độ sao

- Tiếp điểm thời gian của KM1 ở (55-56) trang 293 sau thời gian trễ sẽ mở ra làm cho contacto KM3 mất điện Đồng thời đóng tiếp điểm (67-68) trang 293 sẵn sàng cấp nguồn cho contacto KM2 Tiếp điểm của KM3 ở (13-14) trang 293 mở ra, Tiếp điểm của KM3 ở (21-22) trang 293 đóng vào cấp điện cho contacto KM2 có điện

- Tiếp điểm của contacto KM3 ở mạch động lực mở ra

- contacto KM2 có điện sẽ đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực vào cấp điện cho động

cơ lai bơm BALLAST chuyển sang hoạt động ở chế độ tam giác

- Tiếp điểm của contacto KM2 ở (61-62) trang 293 mở ra khống chế không cho phép contacto KM3 có điện

- Tiếp điểm của contacto KM2 ở (13-14) trang 294 đóng vào đưa tín hiệu vào máy tính

- Tiếp điểm của contacto KM2 ở (53-54) trang 294 đóng vào cấp điện cho các đèn HL1 sáng báo bơm đang hoạt động

- Tiếp điểm của contacto KM2 ở (73-74) trang 294 đóng vào cấp điện cho đồng hồ đếm thời gian HR hoạt động

- Tiếp điểm của contacto KM2 ở (83-84) trang 294 đóng vào đưa tín hiệu tới bàn điều khiển

- Tiếp điểm của K1 ở (43-44) trang 293 mở ra cắt khối xả khí e ra

- Tiếp điểm của K1 ở (67-68) trang 293 mở ra khiến các cotacto chính KM1, KM2, KM3 đều mất điện Các tiếp điểm của các contacto KM1, KM2, KM3 ở mạch động lực mở ra làm cho động cơ lai bơm ngừng hoạt động

- Tiếp điểm tự nuôi của contacto KM1 ở (13-14) trang 293 mở ra

- Tiếp điểm của contacto KM1 ở (55-56)trang 293 và tiếp điểm của contacto KM2 ở 62) trang 293 đóng vào, tiếp điểm của contacto KM1 ở (67-68) trang 293 mở ra để chuẩn

(61-bị cho lần khởi động sau

- Tiếp điểm của KM1 ở (21-22) trang 294 đóng vào sẵn sàng cấp nguồn cho điện trở sấy hoạt động

- Các tiếp điểm của KM2 ở (13-14) và (83-84) trang 294 mở ra cắt tín hiệu bơm đang hoạt động đưa vào máy tính

- Tiếp điểm của contacto KM2 ở (53-54) trang 294 mở ra cắt điện cho đèn HL1 Đèn HL1 tắt báo bơm không hoạt động

- Tiếp điểm của contacto KM2 ở (73-74) trang 294 mở ra, cắt điện cấp cho đồng hồ đếm thời gian HR làm đồng hồ đếm thời gian ngừng hoạt động

- Khi ta bỏ nút ấn dừng SB2 ra thì rơle trung gian K4 lại mất điện, đóng tiếp điểm của nó ở (21-22) trang 293 vào để sẵn sàng cấp điện cho rơle trung gian K1 ở lần khởi động tiếp theo

b Chế độ điều khiển từ xa

- Ta bật công tắc lựa chọn chế độ điều khiển SA1 sang vị trí REMOTE làm cho tiếp điểm

của nó ở (21-22) trang 293 mở ra, tiếp điểm của nó ở (13-14) trang 293 đóng vào sẵn sàng cho chế độ điều khiển từ xa

- Khi có tín hiệu từ máy tính phát lệnh khởi động bơm BALLAST thì làm cho tiếp điểm điều khiển từ máy tính ở (17-18) trang 293 đóng vào cấp điện cho rơle trung gian K3 Rơle trung gian K3 có điện sẽ điều khiển bơm hoạt động giống như ở chế độ điều khiển tại chỗ LOCAL

- Khi bơm đang hoạt động thì để điều khiển dừng bơm ơ chế độ điều khiển từ xa, tín hiệu

từ máy tính sẽ điều khiển làm đóng tiếp điểm của nó ở (19-20) trang 293 vào làm cho rơle trung gian K4 có điện Mạch điều khiển sẽ điều khiển dừng bơm giống như quá trình hoạt động của mạch khi ta ấn nút điều khiển SB2 ở chế độ điều khiển tại chỗ

3.2.4 Hoạt động của mạch sấy

- Mạch sấy chỉ được hoạt động khi bơm ngừng hoạt động, lúc này tiếp điểm của KM1 ở (21-22) trang 294 đóng vào sẵn sàng cấp nguồn cho mạch sấy

- Để cấp điện cho mạch sấy thì ta đưa công tắc SA2 sang vị tri ON, nguồn được cấp cho điện trở sấy hoạt động và đèn báo điện trở hoạt động sáng

- Để cắt điện trở sấy ra ta chuyển công tắc SA2 sang vị trí OFF Làm cho tiếp điểm của SA2 (1-10), (13-14) trang 294 mở ra điện trở sấy mất điện và ngừng hoạt động Đèn báo điện trở sấy hoạt động tắt

3.2.5 Các mạch báo động và bảo vệ cho hệ thống

- Bảo vệ ngắn mạch cho động cơ lai bơm bằng aptomat chính QF

- Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển bằng các cầu chì FU1, FU2, FU3

- Bảo vệ ngắn mạch cho mạch sấy bằng cầu chì FU4

- Mạch bảo vệ qua tải cho động cơ lai bơm như sau:

+ Khi động cơ lai bơm bị quá tải thì rơle nhiệt FT sẽ hoạt động Tiếp điểm của rơle nhiệt

FT ở (95-96)trang 293 mở ra làm cho rơle trung gian K1 mất điện, động cơ lai bơm sẽ ngừng hoạt động giống như khi ta ấn nút dừng STOP

+ Tiếp điểm của rơle nhiệt FT ở (97-98) trang 294 sẽ đóng vào cấp điện cho đèn HL4 sáng báo bơm bị quá tải

- Bảo vệ cho các máy phát như sau:

+ Khi công suất trên lưới không đủ thì máy tính sẽ điều khiển để tiếp điểm của nó ở 28) trang 293 mở ra làm cho rơle trung gian K2 mất điện, tiếp điểm của K2 ở (03-04)trang

(27-293 mở ra khiến cho rơle trung gian K1 không thể có điện, vì thế ta không thể khởi động được bơm BALLAST trong trường hợp này

+ Tiếp điểm của K2 ở (13-14) trang 294 mở ra làm cho đèn báo lượng công suất trên lưới đủ để khởi động HL6 tắt

+ Tiếp điểm của K2 ở (43-44) trang 294 mở ra cắt tín hiệu báo công suất đủ để khởi

động tới bảng điều khiển ICS

- Bảo vệ áp lực nước ở cửa ra của bơm:

+ Khi bơm đã hoạt động mà áp lực nước ở cửa ra của bơm không lớn hơn mức đặt cho phép thì tiếp điểm của cảm biến áp lực PS sẽ đóng vào làm cho rơle trung gian K5 có điện Sau thời gian trễ thì làm cho tiếp điểm của nó ở (55-56) trang 293 mở ra khiến cho rơle trung gian K1 mất điện, điều khiển dừng động cơ lai bơm ngừng hoạt động