Trang thiết bị điện tàu 34000 tấn đi sâu nghiên cứu hệ thống lái tự động

Giả sử máy phát số 2 đang công tác.Để đóng áp tô mát của máy phát 1, ta phải thực hiện các thao tác hòa đồng bộ.. Chế độ tại chỗ - Khi tần số máy phát nhỏ hơn điện áp lưới, ta phải tăng

LỜI CẢM ƠN

Được sự phân công của khoa Điện – Điện tử trường Đại Học Hàng Hải

Việt Nam và sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn TS.Đinh Anh Tuấnem đã thực

hiện đề tài “Trang thiết bị tàu 34000 tấn.Đi sâu nghiên cứu hệ thống lái tự

động”

Để hoàn thành đề tài này.Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy trong suốt quá tình học tập, nghiên cứu và rèn

luyện tại trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn TS Đinh Anh Tuấn đã

tận tình, chu đáo hướng dẫn em thực hiện đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng Đồ án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả được nêu ra trong bản đồ án này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào trước đó

Đồng thời tôi cũng xin cam đoan rằng, các thông tin được trích dẫn trong

Đồ án đều đã được chỉ rõ về xuất xứ, nguồn gốc và đảm bảo chính xác

Hải Phòng, ngày 07 tháng 12 năm 2015 Sinh viên thực hiện

Trần Văn Sáng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN I LỜI CAM ĐOAN II MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ V LỜI NÓI ĐẦU VI

CHƯƠNG 1: TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 34000 TẤN 1

1.1 Giới thiệu chung về trạm phát điện chính 1

1.2 Cấu tạo trạm phát điện chính tàu 34000 tấn 1

1.2.1 Cấu tạo chung 1

1.2.2 Giới thiệu và chức năng của một số bảng điều khiển 2

1.3.1 Mạch đo của máy phát số 1 4

1.3.2 Mạch điều khiển áp tô mát của máy phát số 1 (bản vẽ trang 84) 7

1.3.3 Mạch điều chỉnh tần số cho máy phát số 1 11

1.3.4 Quá trình công tác song song giữa các máy phát 12

1.3.4.1 Mạch hòa đồng bộ cho máy phát số 1 12

1.3.4.2 Phân chia tải vô công (Q) cho các máy phát công tác song song 16

1.3.4.3 Phân chia tải tác dụng (P) cho các máy phát công tác song song 17

1.3.5 Các bảo vệ cho trạm phát chính 18

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 22

2.1 Hệ thống quạt phụ trợ phục vụ máy chính 22

2.1.1 Giới thiệu chung 22

2.1.2 Mạch điều khiển quạt gió phụ số 1 22

2.2 Hệ thống via máy 25

2.2.1 Giới thiệu chung 25

2.2.2 Mạch điều khiển động cơ của thiết bị via máy 25

2.3 Hệ thống bơm la canh 27

2.3.1 Giới thiệu chung 27

2.3.2 Mạch điều khiển bơm la canh 28

CHƯƠNG 3: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TỰ ĐỘNG 31

3.1 Giới thiệu chung về hệ thống lái 31

3.1.1 Khái niệm 31

3.1.2 Những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống lái 31

3.2 Hệ thống lái tự động PT500D 32

3.2.1 Sơ đồ khối hệ thống lái PT500D 32

3.2.2 Giới thiệu chung 33

3.2.3 Sơ đồ servo control board (Khối PC131) 39

3.2.4 Các chế độ làm việc của hệ thống 39

3.2.5 Một số chỉnh định trong hệ thống 42

KẾT LUẬN 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

LỜI NÓI ĐẦU

Giao thông vận tải biển là một ngành quan trọng trong ngành kinh tế quốc dân Đặc biệt trong công cuộc phát triển đất nước hiện nay, chúng ta đã thiết lập quan hệ ngoại giao và buôn bán với nhiều nước trên thế giới, do đó yêu cầu vận chuyển hàng hóa giữa nước ta với các nước trên thế giới và giữa các vùng trong nước càng được đòi hỏi lớn Để thực hiện nhiệm vụ nặng nề đó, ngành Hàng hải Việt Nam phải không ngừng đổi mới và nâng cao trình độ chuyên môn của cán

bộ thuyền viên

Là một sinh viên Hàng hải, sau hơn 4 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Hàng hải Việt Nam, dưới sự quan tâm dạy dỗ và nhiệt tình truyền đạt kiến thức của các thầy cô trong khoa Điện-Điện tử, em cũng đã phần nào nắm được những kiến thức cơ bản của ngành Điện tàu thủy Sau thời gian 6 tuần thực tập tốt nghiệp, em đã tìm hiểu được thêm những kiến thức thực tế và thu thập được một số tài liệu để phục vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp Được sự nhất trí

của khoa, em đã được giao đề tài: “Trang thiết bị điện tàu 34000 tấn Đi sâu nghiên cứu hệ thống lái tự động.”

Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong khoa Điện-Điện tử,

đặc biệt là thầy TS.Đinh Anh Tuấn cùng với sự nỗ lực cố gắng của bản thân, sự

giúp đỡ của các bạn trong lớp đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do thời gian có hạn và trình độ còn hạn chế, nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo, đóng góp của các thầy cô giáo trong khoa Điện-Điện tử và các bạn trong lớp để đồ án của em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, ngày 07 tháng 12 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Trần Văn Sáng

CHƯƠNG 1: TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU 34000 TẤN

1.1.Giới thiệu chung về trạm phát điện chính

1.1.1 Khái niệm

- Trạm phát điện chính là một hệ thống năng lượng có hai phần cơ bản: Phần thứ nhất tạo ra năng lượng điện và phần thứ hai là khâu phân phối điện tới các bộ tiêu thụ

- Năng lượng điện từ các máy phát điện cấp lên thanh cái trong bảng điện chính và

từ đó phân phối đến các bảng điện phụ và các phụ tải

1.1.2 Các phương pháp phân chia điện năng

- Hệ thống phân phối theo hình vành khuyên

- Hệ thống phân phối theo tia đơn giản

- Hệ thống phân phối theo tia phức tạp

1.2 Cấu tạo trạm phát điện chính tàu 34000 tấn

1.2.1 Cấu tạo chung

- S1: No.1 Group Starter Panel, là bảng điều khiển khởi động nhóm phụ tải số 1

- S2: No.1 Group Starter/440V Feeder Panel, là bảng điều khiển khởi động nhóm phụ tải số 1 và cấp nguồn 440V

- S3: No.1 440V Feeder Panel, là bảng điều khiển cấp nguồn 440V thứ nhất

- S4: No.1 Diesel Generator Panel, là bảng điều khiển máy phát số 1

- S5: Synchro Panel, là bảng điều khiển hòa đồng bộ

- S6: No.2 Diesel Generator Panel, là bảng điều khiển máy phát số 2

- S7: No.3 Diesel Generator Panel, là bảng điều khiển máy phát số 3

- S8: No.2 440V Feeder Panel, là bảng điều khiển cấp nguồn 440V thứ 2

- S9: No.2 Group Starter/440V Feeder Panel, là bảng điều khiển khởi động nhóm phụ tải số 2 và cấp nguồn 440V

- S10: No.2 Group Starter Panel, là bảng điều khiển khởi động nhóm phụ tải số 2

- S11: 220V Feeder Panel, là bảng điều khiển cấp nguồn 220V

1.2.2 Giới thiệu và chức năng của một số bảng điều khiển

1.2.2.1 Bảng điều khiển S4, S6, S7 điều khiển máy phát số 1, 2, 3 đều gồm

- Công tắc màu xanh s11: Công tắc bật/tắt sấy

- Công tắc đo dòng điện s31, có 4 vị trí OFF-R-S-T

- Đèn trắng h2: Báo máy phát chạy

- Đèn xanh h3 báo aptomat đóng

- Đèn đỏ h4 báo aptomat mở

- Đèn vàng h10 báo bật sấy

- Công tắc đo điện áp s32, có 5 vị trí OFF-RS-ST-TR-BUS

- Nút ấn màu đỏ s6: Đƣa cuộn cắt áp tô mát về trạng thái ban đầu

- Công tắc s35: Công tắc chọn chế độ tại chỗ/từ xa

1.2.2.2 Bảng điều khiển hòa đồng bộ S5 gồm

- A: Ampemet đo dòng điện

- Công tắc s43: Công tắc đo dòng điện, có 3 vị trí WIDS(P)-OFF-MOWH(P)

- BZ: Còi báo động

- h11, h12, h13: Hệ thống đèn kiểm tra điện trở cách điện của các pha

- Công tắc S45: Công tắc đo dòng điện, có 3 vị trí WIDS(S)-OFF-MOWH(S)

- KW: Các đồng hồ đo công suất tác dụng của máy phát 1, 2 và 3

- SYN: Đồng bộ kế

- V/V: Vôn kế kép

- h14: Hệ thống đèn quay

- F/F: Tần số kế kép

- IRM: Đồng hồ đo điện trở cách điện

- Nút ấn màu xanh s102: Nút ấn đóng aptomat máy phát 1

- Nút ấn màu đỏ s103: Nút ấn mở áp tô mát máy phát 1

- Đèn xanh h3: Báo áp tô mát đóng

- Đèn đỏ h4: Báo áp tô mát mở

- Nút ấn màu xanh s202: Nút ấn đóng áp tô mát máy phát số 2

- Nút ấn màu đỏ s203: Nút ấn mở áp tô mát máy phát số 2

- Nút ấn màu xanh s302: Nút ấn đóng áp tô mát máy phát số 3

- Nút ấn màu đỏ s303: Nút ấn mở áp tô mát máy phát số 3

- Nút ấn màu trắng s104: Nút ấn hòa đồng bộ tự động máy phát 1

- Nút ấn màu đen s5: Nút ấn kiểm tra đèn nối mát

- Nút ấn màu đen s4: Nút ấn thử đèn, còi

- Nút ấn màu đỏ s9: Tắt nhấp nháy

- Nút ấn màu đen s14: Tắt còi báo động

- Nút ấn màu trắng s204: Chọn chế độ hòa đồng bộ tự động máy phát 2

- Nút ấn màu vàng s8: Thử báo động

- Nút ấn màu trắng s304: Chọn chế độ hòa đồng bộ máy phát 3

- Các công tắc s33: Công tắc điều khiển bộ điều tốc, có 3 vị trí RAISE

LOWER-OFF Công tắc s34: Công tắc hòa đồng bộ, có thể xoay 360 độ, có 4 vị trí OFFLOWER-OFF DG1LOWER-OFF DG2-DG3

OFF-DG1 Các công tắc s39: Công tắc điều khiển diesel lai máy phát, có 3 vị trí STOPOFF-DG1 0OFF-DG1 START

STOP-0-1.2.2.3 Bảng điều khiển S9 gồm

- A: Ampemet đo dòng điện

- Công tắc đo dòng điện s41 có 4 vị trí OFF-R-S-T

- Đèn đỏ h4 báo áp tô mát mở

- Đèn xanh h3 báo áp tô mát đóng

- Đèn trắng h15 báo nguồn cấp có sẵn

- Công tắc đo điện áp s42 có 4 vị trí OFF-RS-ST-TR

- V: Vôn met đo điện áp

- Phần 9-1 điều khiển bơm làm mát nước ngọt nhiệt độ cao, gồm:

- Phần 9-2 điều khiển bơm ballast số 2:

- Phần 9-3 điều khiển bơm làm mát nước ngọt nhiệt độ thấp ở cảng, gồm:

1.2.2.4 Bảng điều khiển S10 điều khiển khởi động các phụ tải

- Phần 10-1 điều khiển bơm cấp dầu bôi trơn máy chính số 2

- Phần 10-2 điều khiển bơm la canh số 2

- Phần 10-3 điều khiển bơm làm mát nước biển số 2

- Phần 10-4 điều khiển bơm làm mát nước ngọt nhiệt độ thấp

1.2.2.5 Bảng điều khiển S11 cấp nguồn 220V cho các phụ tải

- A: Ampemet đo dòng điện

- IRM: Đo điện trở cách điện

- V: Vônmet đo điện áp

- Công tắc đo dòng điện s41 có 4 vị trí OFF-R-S-T

- Đèn trắng h16 báo biến áp 1 có nguồn

- Công tắc đo điện áp s42 có 4 vị trí OFF-RS-ST-TR

- Đèn trắng h17: Báo máy biến áp 2 có nguồn

1.3 Nguyên lý hoạt động của bảng điện chính

1.3.1 Mạch đo của máy phát số 1

1.3.1.1 Bản vẽ mạch đo (trang 82)

- K82.2: Rơ le bảo vệ công suất ngược

- K82.3: Rơ le bảo vệ ngắn mạch, quá tải

- HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của máy phát số 1

- PT83.2: Chuyển đổi công suất

- PF: Đồng hồ đo hệ số cosφ

- KW: Đồng hồ đo công suất tác dụng

- SA82.6: Công tắc đo dòng điện, công tắc này có 4 vị trí là OFF-R-S-T

- A: Ampemet đo dòng điện, giới hạn đo là 0-1600 A, giá trị đo đƣợc khi máy phát hoạt động là 962 A

- K82.3: Rơ le điện áp, khi điện áp lớn hơn hoặc bằng 95% điện áp định mức thì tiếp điểm của nó thay đổi trạng thái

- SA82.9: Công tắc đo điện áp, có 5 vị trí là: OFF-RS-ST-TR-BUS

- V: Vôn mét đo điện áp, giới hạn đo là 0-600 V, giá trị đo đƣợc khi máy phát hoạt động là 440 V

- F: Đồng hồ đo tần số, giới hạn đo 55-65 Hz , giá trị đo đƣợc khi máy phát làm việc thực tế là 60 Hz

1.3.1.2 Bản vẽ trang 81

- TA81.25, TA81.26, TA81.27: Các biến dòng lấy tín hiệu dòng sau áp tô mát đƣa đến công tắc đo dòng điện SA82.6 (trang 82)

- TA81.21, TA81.22, TA81.23: Các biến dòng lấy tín hiệu dòng sau áp tô mát đƣa

đế mạch đo và các rơ le bảo vệ (trang 82)

- TP81.73/74: Máy biến áp lấy tín hiệu điện áp máy phát đƣa tới mạch đo

- TP81.73/74: Máy biến áp lấy tín hiệu điện áp thanh cái

1.3.1.3 Đo dòng điện

- Tín hiệu dòng điện sau áp tô mát đƣợc lấy qua các chân S1 của các biến dòng TA81.21, TA81.22, TA81.23 (trang 81), đƣa tới công tắc đo dòng điện SA82.6 (trang 82) qua các chân 2, 6, 10, còn chân S2 của các biến dòng nối đến chân 9 của công tắc SA82.6 và ampemet, công tắc này có 4 vị trí:

+ OFF

+ R: đo dòng điện pha R

+ S: đo dòng điện pha S

+ T: đo dòng điện pha T

- Để đo dòng điện pha R, ta chuyển công tắc SA82.6 về vị trí R, khi đó 4 nối với 3,

5 nối với 6, 9 nối với 10, dòng từ chân S1 biến dòng pha R (TA81.21 trang 81) đi tới chân 2 sang chân 4 đến chân 3 của công tắc SA82.6 nối với chân 10 của ampemet, qua đầu còn lại của ampemet đi tới chân S2 của biến dòng pha R tạo thành mạch kín, giá trị dòng điện pha R sẽ được hiển thị trên ampemet Tương tự khi đo dòng điện pha S, T

+ OFF

+ RS: đo điện áp dây pha R và S

+ ST: đo điện áp dây pha S và T

+ TR: đo điện áp dây pha T và R

+ BUS: đo điện áp lưới

- Để đo điện áp dây pha R và S ta chuyển công tắc tới vị trí RS, khi đó 1 nối với 2 nối với 11, 7 nối với 8 nối với 12, khi đó điện áp RS sẽ đặt lên hai đầu của vôn met

và tần số kế Giá trị điện áp dây RS sẽ được hiển thị trên vônmet PV82.9 (trang 82)

và tần số của điện áp dây RS sẽ được hiển thị trên tần số kế PH82.9 (trang 82) Tương tự khi đo tần số và giá trị các điện áp dây ST, TR, BUS

1.3.1.5 Đo công suất tác dụng của máy phát chính số 1

- Tín hiệu dòng các pha S, T của máy phát được lấy qua các chân S1 biến dòng TA81.21 và TA81.23 (trang 81), qua khối chuyển đổi công suất PT83.2 (trang 82)

đƣa tới các chân 9, 4 của đồng hồ đo công suất PJ82.6 (trang 82) đi ra các chân 8, 5 trở về chân S2 của các biến dòng tạo thành mạch kín

- Các tín hiệu điện áp dây của máy phát đƣợc lấy qua các biến áp TP81.75/76 (trang 81) đƣa tới các chân 1, 2, 3 của đồng hồ đo công suất PJ82.6 (trang 82)

- Khi đó đồng hồ đo công suất sẽ đo đƣợc công suất tác dụng của máy phát số 1

1.3.1.6 Đo hệ số cosφ

- Tín hiệu điện áp dây ST đƣợc lấy qua biến áp TP81.76 (trang 81) đƣa tới các chân

3, 1 của đồng hồ đo hệ số cosφ PF82.5 (trang 82)

- Tín hiệu dòng điện pha S đƣợc lấy qua chân S1 biến dòng TA81.22, qua khối chuyển đổi công suất PT83.2 (trang 82) đi vào chân 8 của đồng hồ PF82.5 (trang 82) đi ra chân 5 trở về chân S2 của biến dòng tạo thành mạch kín

- Khi đó đồng hồ đo hệ số cosφ PF82.5 sẽ đo đƣợc hệ số cosφ

1.3.1.7 Đo thời gian hoạt động của máy phát

- Điện áp dây RS của máy phát đƣợc lấy qua biến áp TP81.75 (trang 81) cấp vào hai đầu đồng hồ HR (trang 82), đồng hồ sẽ hoạt động và đếm thời gian làm việc của máy phát

1.3.2 Mạch điều khiển áp tô mát của máy phát số 1 (bản vẽ trang 84)

1.3.2.1 Giới thiệu phần tử

- QF DG1: Áp tô mát máy phát số 1

- XF: Cuộn đóng

- M: Động cơ nén dây cót

- MN: Cuộn giữ điện áp thấp

- XR1: Tiếp điểm đƣợc điều khiển qua PMS DG1

- SB84.4: Nút ấn đóng áp tô mát

- SA84.3: Công tắc chọn chế độ, có hai chế độ là Local (tại chỗ) và Remote (từ xa)

- KT: Thiết bị tạo trễ thời gian

- SB84.8: Nút ấn mở áp tô mát

1.3.2.2 Nguyên lý hoạt động

- Khi máy phát hoạt động, điện áp dây RS của máy phát cấp đến 2 đầu B1, B2 của động cơ nén dây cót M (trang 84) Khi dây cót chưa được nén thì tiếp điểm CH đóng lại, động cơ M hoạt động nén dây cót lại, khi nén đến cuối hành trình tiếp điểm CH mở ra, động cơ M mất điện ngừng hoạt động Đồng thời lẫy cơ khí khóa dây cót lại sẵn sàng bung cót để đóng áp tô mát

1.3.2.2.1 Khi chưa có máy phát nào hoạt động

a Chế độ tại chỗ

- Khi máy phát hoạt động, mạch điều khiển áp tô mát máy phát (trang 84) được cấp nguồn từ máy phát thông qua máy biến áp TC81.77 (trang 81)

- Vì không có máy phát nào cấp nguồn lên lưới nên rơ le K163.3 (trang 163) không

có điện Tiếp điểm K163.3 (21-22) (trang 84) vẫn đóng sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn đóng XF Tiếp điểm K163.3 (31-32) (trang 84) vẫn đóng, cấp nguồn cho cuộn giữ MN

- Chuyển công tắc chọn chế độ SA84.3 (trang 82) sang vị trí Local, khi đó 5 nối với

6, sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn đóng XF

 Đóng áp tô mát

- Quan sát các thông số điện áp, tần số của máy phát ở mạch đo (trang 82) nếu

đạt giá trị yêu cầu, tiến hành đóng áp tô mát bằng cách ấn nút SB84.4, cuộn XF (trang 84) có điện làm lẫy cơ khí nhả ra, dây cót bung ra đóng tiếp điểm của áp tô mát lại và cuộn MN sẽ duy trì sự đóng của áp tô mát Sau khi bung dây cót, tiếp điểm hành trình CH (trang 84) lại thay đổi trạng thái, động cơ M (trang 84) lại hoạt động, nén dây cót lại chuẩn bị cho lần đóng tiếp theo

+ Tiếp điểm OF1 (trang 85) thay đổi trạng thái:

Rơ le K85.21 (trang 85) có điện, tiếp điểm K85.21 (03-04) (trang 84) đóng lại duy trì nguồn cho cuộn giữ MN Tiếp điểm K85.21 (13-14) (trang 85) đóng lại

sẵn sàng cấp nguồn cho rơ le K85.7 (trang 85) Tiếp điểm K85.21 (21-22) (trang 91) mở ra để nối dây cân bằng

Rơ le K85.22 (trang 85) có điện, tiếp điểm K85.22 (5-9) (trang 86) đóng lại, đèn HL86.2 (trang 86) sáng báo áp tô mát đóng Tiếp điểm K85.22 2-10 (trang 90)

mở ra ngắt nguồn cấp cho điện trở sấy máy phát.Tiếp điểm K85.22 7-11 (trang 93) đóng lại đƣa tín hiệu áp tô mát đóng vào khối quản lý nguồn của máy phát số 1.Tiếp điểm K85.22 (4-12) (trang 93) mở ra ngắt tín hiệu báo áp tô mát mở tới khối quản lý nguồn của máy phát số 1

Rơ le K85.23 (trang 85) có điện, tiếp điểm K85.23 (1-9) mở ra ngắt nguồn cấp cho mạch hòa đồng tự động máy phát 1 Tiếp điểm K85.23 (6-10) (trang 231) đóng lại, đèn HL231.2 (trang 231) sáng báo áp tô mát đóng Tiếp điểm K85.23 (2-10) mở ra đèn HL231.3 báo áp tô mát mở tắt.Tiếp điểm K85.23 (4-12) (trang 223)

mở ra ngắt nguồn cấp cho cuộn giữ của áp tô mát điện bờ

+ Tiếp điểm OF2 (trang 85) thay đổi trạng thái, tiếp điểm DG1 OF2 (21-22) (trang 104) mở ra không cho khởi động máy phát 2 ở chế độ Remote

+ Tiếp điểm QF3 (trang 85) thay đổi trạng thái, tiếp điểm DG1 OF3 (31-32) (trang 124) mở ra không cho khởi động máy phát 3 ở chế độ Remote

 Cắt áp tô mát

Ấn nút SB84.8 (trang 84), cuộn MN mất điện làm tiếp các điểm của áp tô mát ngắt ra

+ Tiếp điểm OF1 (trang 85) thay đổi trạng thái:

Rơ le K85.21 (trang 85) mất điện, tiếp điểm K85.21 (03-04) (trang 84) mở ra ngắt duy trì cho cuộn giữ MN.Tiếp điểm K85.21 (13-14) (trang 85) mở ra không cấp nguồn cho rơ le K85.7 (trang 85) Tiếp điểm K85.21 (21-22) (trang 91) đóng vào không cho thực hiện nối dây cân bằng

Rơ le K85.22 (trang 85) mất điện, tiếp điểm K85.22 (5-9) (trang 86) mở ra đèn HL86.2 báo áp tô mát đóng tắt, tiếp điểm K85.22 (1-9) đóng lại, đèn HL86.3

sáng báo áp tô mát mở Tiếp điểm K85.22 (2-10) (trang 90) đóng lại cấp nguồn cho điện trở sấy của máy phát.Tiếp điểm K85.22 (7-11) (trang 93) mở ra ngắt tín hiệu

áp tô mát đóng tới khối quản lý nguồn của máy phát số 1

Rơ le K85.23 (trang 85) mất điện, tiếp điểm K85.23 (1-9) (trang 170) đóng lại cấp nguồn cho mạch hòa đồng bộ tự động máy phát 1.Tiếp điểm K85.23 (6-10) (trang 231) mở ra đèn HL231.2 báo áo tô mát đóng tắt Tiếp điểm K85.23 (2-10) (trang 231) đóng lại, đèn HL231.3 sáng báo áp tô mát mở Tiếp điểm K85.23 (3-11) (trang 242) đóng lại gửi tín hiệu áp tô mát mở tới PLC giám sát và báo động.Tiếp điểm K85.23 (4-12) (trang 223) đóng lại cấp nguồn cho cuộn MN của áp

- Chuyển công tắc SA84.3 (trang 84) về vị trí Remote, khi đó 7 nối với 8

- Khi điện áp máy phát lớn hơn hoặc bằng điện áp định mức, rơ le điện áp K82.8 (trang 82) hoạt động, tiếp điểm K82.8 (15-18) (trang 84) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn đóng XF

 Đóng áp tô mát

Khi điện áp và tần số của máy phát đạt yêu cầu, hệ thống quản lý nguồn máy phát số 1 (PMS) tự động đóng tiếp điểm XR1 (69-70) (trang 84), cuộn XF có điện làm áp tô mát đóng lại nhƣ với chế độ Local

 Mở áp tô mát

Ấn nút SB84.8 (trang 84) để mở áp tô mát nhƣ ở chế độ Local

1.3.2.2.2 Khi trên lưới có máy đang công tác

a Đóng áp tô mát

Giả sử máy phát số 2 đang công tác.Để đóng áp tô mát của máy phát 1, ta

phải thực hiện các thao tác hòa đồng bộ

b Mở áp tô mát

Thao tác mở áp tô mát thực hiện giống như trường hợp chưa có máy phát nào hoạt động.Trước khi mở áp tô mát máy phát 1 phải chuyển tải sang máy phát khác

1.3.3 Mạch điều chỉnh tần số cho máy phát số 1

1.3.3.1 Giới thiệu phần tử: Bản vẽ trang 89

- SA89.2: Công tắc điều khiển bộ điều tốc của diesel lai máy phát, công tắc có 3 vị trí

- K89.3: Rơ le 1 chiều điều khiển giảm tốc

- K89.4: Rơ le 1 chiều điều khiển tăng tốc

1.3.3.2 Nguyên lý hoạt động

1.3.3.2.1 Chế độ tại chỗ

- Khi tần số máy phát nhỏ hơn điện áp lưới, ta phải tăng tần số của máy bằng cách tăng nhiên liệu cấp cho diesel lai máy phát Chuyển công tắc SA89.2 sang vị trí 3 (Raise), khi đó 2 nối với 1, rơ le K89.4 có điện, tiếp điểm K89.4 (6-10) đóng lại cấp

nguồn điều khiển bộ điều tốc tăng nhiên liệu vào diesel lai Khi ta bỏ tay ra công tắc SA89.2 sẽ tự chuyển về vị trí Off

- Khi tần số máy phát lớn hơn điện áp lưới, ta phải giảm tần số của máy bằng cách giảm nhiên liệu cấp cho diesel lai máy phát Ta chuyển công tắc SA89.2 sang vị trí

1 (Lower), khi đó 4 nối với 3, rơ le K89.3 có điện, tiếp điểm K89.3 (6-10) đóng lại cấp nguồn điều khiển bộ điều tốc giảm nhiên liệu cấp vào diesel lai Khi ta bỏ tay

ra công tắc SA89.2 sẽ tự chuyển về vị trí Off

1.3.3.2.2 Chế độ tự động

- Bộ chuyển đổi tần số FT83.4 (trang 83) có chức năng đo tần số máy phát 1 và chuyển đổi thành tín hiệu dòng đưa vào PMS Còn bộ FT83.5 có chức năng đo tần

số lưới và chuyển đổi thành tín hiệu dòng đưa vào PMS

- PMS sẽ so sánh tần số máy phát và lưới, nếu chưa bằng nhau PMS sẽ gửi tín hiệu điều chỉnh tần số máy phát

- Ở chế độ này công tắc SA89.2 (trang 89) nằm ở vị trí Off, 5 sẽ nối với 6 sẵn sàng cấp nguồn cho các rơ le K89.3, K89.4 (trang 89)

- Khi tần số máy phát lớn hơn tần số lưới, PMS sẽ đóng tiếp điểm XR1 (63-64) (trang 89) Rơ le K89.3 có điện, điều khiển giảm nhiên liệu cấp vào diesel lai máy phát như chế độ điều khiển tại chỗ

- Khi tần số máy phát nhỏ hơn tần số lưới, PMS sẽ đóng tiếp điểm XR1 (65-66) (trang 89) Rơ le K89.4 có điện, điều khiển tăng nhiên liệu cấp vào diesel lai máy phát như chế độ điều khiển tại chỗ

1.3.4 Quá trình công tác song song giữa các máy phát

1.3.4.1 Mạch hòa đồng bộ cho máy phát số 1

1.3.4.1.1 Công tác song song của các máy phát điện xoay chiều ba pha

- Hòa đồng bộ là quá trình đưa máy phát từ trạng thái không công tác đến trạng thái cung cấp năng lượng điện lên thanh cái đang có một hay nhiều máy phát khác đang công tác

- Điều kiện hòa đồng bộ chính xác:

+ Giá trị điện áp cực đại của lưới và máy phát bằng nhau

+ Các pha của lưới và máy phát phải được đấu tương ứng với nhau

+ Tần số máy phát phải bằng tần số lưới

+ Góc pha ban đầu của máy phát phải bằng góc pha đầu góc pha ban đầu của lưới hay các véc tơ điện áp của máy phát và lưới phải trùng nhau

1.3.4.1.2 Giới thiệu phần tử

a Mạch hòa đồng bộ bằng tay: Bản vẽ trang 166

- SA166.2 là công tắc hòa đồng bộ, có 5 vị trí:

- XR1 (71-72), XR2 (71-72), XR3 (71-72): Các tiếp điểm khởi động chế độ hòa đồng bộ tự động ở chế độ từ xa cho các máy phát

- K170.21, K170.22, K170.23: Các rơ le điều khiển hòa đồng bộ tự động cho máy phát 1

 Bản vẽ trang 171

- DEIF HAS-111DG: Khối chọn thời điểm hòa đồng bộ tự động cho máy phát 1

- K171.8: Rơ le điều khiển đóng áp tô mát máy phát 1

1.3.4.1.3 Chế độ hòa đồng bộ bằng tay

- Giả sử máy phát định hòa là máy phát 1

- Chuyển công tắc SA84.3 (trang 84) về vị trí Local, khi đó 5 nối 6 (trang 84) sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn đóng áp tô mát, 1 nối với 2 cấp nguồn cho mạch hòa đồng bộ tự động (trang 87)

- Chuyển công tắc SA166.2 (trang 166) về vị trí DG1, khi đó 1 nối với 2 (trang 87)

- Rơ le K87.4 (trang 87) có điện:

+ Các tiếp điểm K87.4 (13-14) (23-24) (33-34) đóng lại, tín hiệu điện áp của máy phát số 1 được đưa tới hệ thống đồng hồ và đèn quay (trang 166) qua các biến áp TP81.75/76 (trang 81)

+ Tiếp điểm K87.4 (43-44) (trang 87) đóng lại, rơ le K87.2 (trang 87) có điện, tiếp điểm K87.2 (03-04) (trang 84) đóng lại duy trì nguồn cho cuộn giữ MN của áp tô mát máy phát 1 Các tiếp điểm K87.2 (13-14) (23-24) (33-34) (trang 166) cấp nguồn từ thanh cái tới hệ thống đồng hồ và đèn quay (trang 166) thông qua các biến áp TP81.73/74 (trang 81) Tiếp điểm K87.2 (43-44) (trang 84) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn đóng XF (trang 84)

- Kiểm tra điện áp máy phát 1 có bằng điện áp lưới không thông qua vôn kế kép PV166.7 (trang 166), nếu không thì ta phải điều chỉnh điện áp máy phát thông qua biến trở trên AVR

- Quan sát tần số kép PH166.7 (trang 166) điều chỉnh tần số của máy phát cao hơn tần số lưới một chút để sau khi hòa đồng bộ máy phát nhận 5% lượng tải là vừa

- Thời điểm đóng áp tô mát là thời điểm đèn LED của đồng bộ kế PP166.7 (trang 166) sáng chậm dần theo chiều kim đồng hồ và đèn xanh trên cùng sáng Còn với

hệ thống đèn quay là lúc đèn HL166.7 tắt còn đèn HL166.6 và HL166.8 sáng

1.3.4.1.4 Chế độ hòa đồng bộ tự động tại chỗ

- Giả sử máy phát muốn hòa là máy phát 1

- Chuyển công tắc SA84.3 (trang 84) về vị trí Local, khi đó 5 nối 6 (trang 84) sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn đóng áp tô mát, 9 nối với 10 (trang 170) sẵn sàng cấp nguồn cho các rơ le điều khiển hòa đồng bộ tự động

- Bấm nút SB170.2 (trang 170) khởi động chế độ hòa đồng bộ tự động:

+ Rơ le K170.21 có điện, tiếp điểm K170.21 (5-9) (trang 170) đóng lại duy trì nguồn cho các rơ le K170.21, K170.22, K170.23 Tiếp điểm K170.21 (2-10), K170.21 (3-11) mở ra không cho hòa đồng bộ máy phát 2 và 3 Tiếp điểm K170.21 (8-12) (trang 233) đóng lại, đèn báo hòa đồng bộ máy phát 1 sáng

+ Rơ le K170.22 có điện, tiếp điểm K170.22 (5-9), K170.22 (6-10) (trang 171) đóng lại, điện áp dây RS từ thanh cái qua biến áp TP81.73 (trang 81) cấp đến các đầu L1, L2 và X1, X2 của khối DEIF HAS-111DG (trang 171) Các tiếp điểm K170.22 (7-11), K179.22 (8-12) đóng lại, điện áp dây RS của máy phát 1 qua biến

áp TP81.75 (trang 81) cấp đến 2 đầu L1, L2 của khối DEIF HAS-111DG (trang 171)

+ Rơ le K170.23 có điện, tiếp điểm K170.23 (5-9) (trang 171) đóng lại sẵn sàng

cấp nguồn cho rơ le K171.8 (trang 171) Tiếp điểm K170.23 (6-10) (trang 84) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn đóng áp tô mát của máy phát khi ở chế độ từ xa Tiếp điểm K170.23 (7-11) (trang 84) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn đóng của áp tô mát ở chế độ tại chỗ Tiếp điểm K170.23 (8-12) (trang 84) đóng lại duy trì nguồn cho cuộn giữ MN

- Khi đến thời điểm hòa đồng bộ, tiếp điểm K171.2 của khối chọn thời điển hòa DEIF HAS-111DG (trang 171) thay đổi trạng thái, 9 nối với 10, rơ le K171.8 (trang

171) có điện, tiếp điểm K171.8 (6-10) (trang 84) đóng lại, cuộn XF có điện, áp tô mát máy phát 1 đóng

1.3.4.1.5 Chế độ hòa đồng bộ tự động từ xa

- Giả sử máy phát muốn hòa là máy phát 1

- Chuyển công tắc chọn chế độ SA84.3 (trang 84) sang vị trí Remote, khi đó 7 nối với 8 sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn đóng áp tô mát máy phát 1, 11 nối với 12 (trang 170) sẵn sàng cấp nguồn cho các rơ le điều khiển hòa đồng bộ tự động

- Hệ thống quản lý nguồn PMS sẽ tự động đóng tiếp điểm XR1 (71-72) (trang 170), các rơ le K170.21, K170.22, K170.23 có điện và điều khiển hòa đồng bộ giống như chế độ hòa đồng bộ tự động tại chỗ tại chỗ

1.3.4.2 Phân chia tải vô công (Q) cho các máy phát công tác song song

- Sử dụng hai phương pháp:

+ Điều chỉnh đặc tính ngoài của máy phát

+ Nối dây cân bằng

- Điều chỉnh đặc tính ngoài của máy phát bằng phương pháp lấy tín hiệu từ dòng tải của máy phát: tín hiệu dòng tải của máy phát 1 được lấy từ biến dòng TA81.24 (trang 81), cuộn thứ cấp của biến dòng này mắc với biến trở VR, thay đổi biến trở

VR làm thay đổi độ nghiêng đặc tính ngoài của máy phát Để tải vô công được phân bố đều phải điều chỉnh đặc tính ngoài của các máy phát có độ nghiêng như nhau

- Phương pháp nối dây cân bằng: dùng phương pháp nối dây cân bằng phía xoay chiều

- Giả sử ba máy phát đang công tác song song với nhau, các tiếp điểm K85.21 22) (trang 91), K105.21 (21-22) (trang 111), K125.21 (21-22) (trang 131) mở ra Cho phép thực hiện phương pháp nối dây cân bằng

(21 Giả sử máy phát 1 nhận tải vô công nhiều hơn, dòng tải của máy phát 1 lớn hơn của máy phát 2 và 3, dòng đi qua cuộn KL của AVR máy phát 1 tăng dẫn đến dòng

đi qua cuộn K2L2 của AVR máy phát 1 tăng Lúc này xuất hiện dòng cân bằng chạy

từ cuộn K2L2 của máy phát 1 chạy sang các cuộn K2L2 của máy phát 2 và 3, dòng kích từ của máy phát 2 và 3 tăng, hai máy phát này nhận thêm tải vô công Dòng kích từ của máy phát 1 giảm, tải vô công của máy phát 1 giảm, tải vô công đƣợc phân chia đều cho các máy

1.3.4.3 Phân chia tải tác dụng (P) cho các máy phát công tác song song

Giả sử máy phát 2 nhận nhiều tải tác dụng hơn máy phát 1, ta phải tăng nhiên liệu vào diesel lai máy phát 1 và giảm nhiên liệu vào diesel lai máy phát 2

1.3.4.3.1 Phân chia tải tác dụng bằng tay

Sau khi hòa đồng bộ bằng tay, thực hiện phân chia tải bằng cách chuyển công tắc SA89.2 (trang 89) sang vị trí 3 (Raise) đồng thời chuyển công tắc SA109.2 (trang 109) sang vị trí 1 (Lower) để tăng nhiên liệu vào diesel lai máy phát 1 và giảm nhiên liệu vào diesel lai máy phát 2 Điều chỉnh cho đến khi tải tác dụng của hai máy bằng nhau thì dừng lại

1.3.4.3.2 Phân chia tải tác dụng tự động

- Sau khi hòa đồng bộ tự động, hệ thống quản lý nguồn PMS tự động phân chia tải tác dụng cho các máy phát

- Khối chuyển đổi công suất PT83.2 (trang 83) có chức năng chuyển đổi công suất tác dụng của máy phát 1 sang tín hiệu dòng điện và đƣa vào PMS

- Khối chuyển đổi công suất PT103.2 (trang 103) có chức năng chuyển đổi công suất tác dụng của máy phát 2 sang tín hiệu dòng điện và đƣa vào PMS

- Khối PMS điều khiển đóng tiếp điểm PMS DG1 (65-66) (trang 89) đồng thời điều khiển đóng tiếp điểm PMS DG2 (63-64) (trang 109) để tăng nhiên liệu vào diesel lai máy phát 1 và giảm nhiên liệu vào diesel lai máy phát 2 Khi tải tác dụng của các máy phát bằng nhau PMS điều khiển mở các tiếp điểm PMS DG1 và PMS DG2, dừng phân chia tải tác dụng

1.3.5 Các bảo vệ cho trạm phát chính

1.3.5.1 Bảo vệ quá tải, ngắn mạch

- Rơ le dòng K82.3 (trang 82) là rơ le của hãng DEIF, loại RMC-122D Rơ le này dùng để bảo vệ máy phát khỏi quá tải (I>) và ngắn mạch (I>>)

Hình 1.1:Mặt trước của rơ le dòng loại RMC-122D

+ Nguồn cấp 220 V vào chân 1 và chân 3 của rơ le đƣợc lấy từ máy phát thông qua biến áp 3 pha TP81.75/76 (trang 81)

+ Tín hiệu dòng ba pha của máy phát đƣợc lấy từ các chân S1 của các biến dòng TA81.21, TA81.22, TA81.23 (trang 81) đƣa vào các đầu 23, 26, 29 của rơ le dòng K82.3 và đi ra các đầu 24, 27, 30, trở về các chân S2 của các biến dòng tạo thành mạch kín

- SDE (overcurrent trip switch) (trang 85): là tiếp điểm bảo vệ quá dòng, khi xảy ra quá dòng do quá tải hay ngắn mạch, tiếp điểm này sẽ thay đổi trạng thái điều khiển cắt áp tô mát

1.3.5.1.1 Bảo vệ quá tải

- Bảo vệ quá tải cho máy phát bằng cách cắt dần các phụ tải

- Khi máy phát quá tải sẽ sinh ra quá dòng và làm rơ le dòng K82.3 (trang 82) hoạt động, sau 20 giây tiếp điểm K82.3 (13-14) (trang 182) đóng lại

+ Rơ le K182.2 có điện, tiếp điểm K182.2 (03-04) (trang 184) đóng lại cấp nguồn cho các cuộn nhả MX (shunt release) mở áp tô mát của các phụ tải cần cẩu hàng CCR1, CCR2, CCR3, CCR4 Tiếp điểm K182.2 (13-14) (trang 242) đóng lại gửi

tín hiệu cắt ƣu tiên tới PLC báo động và giám sát Tiếp điểm K182.2 (21-22) (trang 192) mở ra tác động tới hệ thống báo động và giám sát

+ Sau một thời gian mà vẫn quá dòng thì tiếp điểm K182.2 (67-68) (trang 182) đóng lại, rơ le K182.5 (trang 182) có điện, tiếp điểm K185.5 (03-04) (trang 185) đóng lại cấp nguồn cho các cuộn nhả MX mở các áp tô mát của một số phụ tải bơm ballast số 1 (1-2), một số trang thiết bị buồng máy (8-7), thiết bị phòng giặt (8-14), bơm ballast số 2 (9-2) Tiếp điểm K182.5 (13-14) (trang 186) đóng lại cấp nguồn cho cuộn nhả MX mở áp tô mát cấp nguồn cho các điều hòa không khí.Tiếp điểm K182.5 (43-44) (trang 186) đóng lại cấp nguồn cho cuộn nhả MX làm mở áp tô mát điều hòa không khí trung tâm.Tiếp điểm K182.5 (53-54) (trang 186) đóng lại cấp nguồn cho cuộn nhả MX làm mở áp tô mát cấp nguồn cho các thiết bị sinh hoạt.Tiếp điểm K182.5 (73-74) (trang 186) đóng lại cấp nguồn cho cuộn nhả MX làm mở áp tô mát cấp nguồn cho các máy cơ khí Tiếp điểm K82.5 (21-22) (trang 192) mở ra tác động tới hệ thống báo động giám sát Tiếp điểm K182.5 (63-64) (trang 242) đóng lại gửi tín hiệu cắt ƣu tiên lần 2 tới PLC báo động và giám sát

- Khi dòng quá tải lên tới giá trị đặt, tiếp điểm SDE (trang 85) sẽ thay đổi trạng thái, rơ le K85.4 có điện

+ Tiếp điểm K85.4 (7-11) (trang 85) đóng lại, rơ le K85.7 có điện, tiếp điểm K85.7 (1-9) (trang 84) mở ra, cuộn MN mất điện, áp tô mát mở ra Tiếp điểm K85.7 (8-12) (trang 85) đóng lại duy trì nguồn cho rơ le K85.7 Tiếp điểm K85.7 (7-11) (trang 86) đóng lại, đèn đỏ s6 sáng báo áp tô mát cắt

+ Tiếp điểm K85.4(6-10) (trang 93) đóng lại gửi tín hiệu tới No.1 D/G PMS Interface báo quá dòng

+ Tiếp điểm K85.4 (5-9) (trang 242) đóng lại gửi tín hiệu cắt áp tô mát máy phát 1

do quá dòng tới PLC báo động và giám sát

1.3.5.1.2 Bảo vệ ngắn mạch

- Khi xảy ra ngắn mạch, rơ le dòng K82.3 (trang 82) hoạt động, tiếp điểm K82.3 7) (trang 93) đóng lại gửi tín hiệu tới No.1 D/G PMS Interface báo ngắn mạch

(6 Khi xảy ra ngắn mạch gây ra quá dòng rất lớn, tiếp điểm SDE (trang 85) thay đổi trạng thái, rơ le K85.4 có điện:

+ Tiếp điểm K85.4 (7-11) (trang 85) đóng lại, rơ le K85.7 có điện, tiếp điểm K85.7 (1-9) (trang 84) mở ra, cuộn MN mất điện, áp tô mát mở ra Tiếp điểm K85.7 (8-12) (trang 85) đóng lại duy trì nguồn cho rơ le K85.7 Tiếp điểm K85.7 (7-11) (trang 86) đóng lại, đèn đỏ s6 sáng báo áp tô mát cắt

+ Tiếp điểm K85.4(6-10) (trang 93) đóng lại gửi tín hiệu tới No.1 D/G PMS Interface báo quá dòng

+ Tiếp điểm K85.4 (5-9) (trang 242) đóng lại gửi tín hiệu cắt áp tô mát máy phát 1

do quá dòng tới PLC báo động và giám sát

1.3.5.2 Bảo vệ công suất ngược

Khi xảy ra hiện tượng công suất ngược, sau 10 giây tiếp điểm K82.2 (6-7) (trang 82) của rơ le bảo vệ công suất ngược (trang 85) đóng lại, rơ le K85.5 có điện, tiếp điểm K85.5 (5-9) (trang 242) đóng lại gửi tín hiệu cắt áp tô mát máy phát

1 do công suất ngược tới PLC giám sát và báo động Tiếp điểm K85.5 (6-10) đóng lại gửi tín hiệu cắt áp tô mát do công suất ngược tới dao diện PMS Tiếp điểm K85.5 (7-11), rơ le K85.7 có điện

+ Tiếp điểm K85.7 (8-12) (trang 85) đóng lại duy trì nguồn cho rơ le K85.7 + Tiếp điểm K85.7 (7-11) (trang 86) đóng lại, đèn s6 sáng báp áp tô mát cắt + Tiếp điểm K85.7 (1-9) (trang 84) mở ra, cuộn giữ MN mất điện, áp tô mát

mở

1.3.5.3 Bảo vệ điện áp thấp

- Khi bình thường điện áp máy phát lớn hơn 95% thì rơ le K82.8 có điện đóng tiếp điểm K82.8 (15-18) đóng sẵn sàng đóng ACB ở chế độ tự động

- Điện áp máy phát mà thấp nhỏ hơn 95% thì thông qua khối RM4-UA33M (trang 82) làm rơ le K82.8 mất nguồn, làm tiếp điểm K82.8 không cho đóng ACB máy phát 1 ở chế độ tự động

- Cuộn MN (undervoltage release) (trang 84) là cuộn bảo vệ điện áp thấp cho máy phát Khi máy phát đang hoạt động mà điện áp máy phát giảm xuống thấp, cuộn

MN sẽ nhả lẫy cơ khí ra, tiếp của áp tô mát mở ra, áp tô mát ngắt