Trang thiết bị điện tàu đại dương đi sâu nghiên cứu hệ thống tự động điều khiển từ xa máy chính hãng nabco japan

Giới thiệu về trạm phát điện chính tàu Đại Dương Tàu được trang bị ba tổ hợp diesel lai máy phát chính.Trạm phát chính có thể thực hiện khởi động diesel lai máy phát và hòa các máy phát

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

LÊ HỒNG PHÚ

ĐỒ ÁNTỐT NGHIỆP

Trang thiết bị điện tàu Đại Dương - Đi sâu nghiên cứu hệ thống

tự động điều khiển từ xa máy chính hãng

LỜI CẢM ƠN

Với sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong khoa Điện - Điện Tử, đặc

biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo Th.S Nguyễn Tất Dũng và các bạn trong nhóm,

Em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Tuy nhiên, do còn hạn chế về trình độ nên đồ án tốt nghiệp của em còn nhiều thiếu sót Em rất mong các thầy, cô trong khoa góp ý, chỉ bảo thêm để đồ án của em đƣợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Tất Dũng cùng các thầy, cô

và các bạn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Sinh viên

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan rằng đồ án này là bài làm của em Những số liệu, kết quả

có trong đồ án là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong các công trình nào khác

Hải Phòng, tháng 12 năm 2015

Tác giả đồ án Sinh viên

Lê Hồng Phú

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG I: TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU ĐẠI DƯƠNG 7

1.1 Giới thiệu về trạm phát điện chính tàu Đại Dương 7

1.1.1 Giới thiệu các phần tử của bảng điện chính 7

1.1.2 Các thuật toán điều khiển hoạt động của trạm phát 12

1.2 Các chế độ công tác của trạm phát 15

1.2.1 Mạch đo của máy phát số 1(Page B31, B41, C2, C3) 15

1.2.2 Hoạt dộng của mạch điều khiển aptomat chính 16

1.2.3 Hòa đồng bộ giữa các máy phát tàu Đại Dương 18

1.2.4 Phân chia tải tác dụng giữa các máy phát công tác song song (B21) 20

1.2.5 Phân chia tải vô công giữa các máy phát khi công tác song song (G1) 22

1.2.6 Các bảo vệ trong trạm phát 22

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN LÒ ĐỐT RÁC VÀ DẦU BẨN 25

2.1 Giới thiệu chung về hệ thống 25

2.1.1 Các thông số của hệ thống 25

2.1.2 Các phần tử chính 26

2.2 Nguyên lý hoạt động 28

2.2.1 Chọn chế độ đốt kết hợp với dầu mồi + dầu bẩn 29

2.2.2 Chọn chế độ đốt dầu bẩn (W.O.only) 30

2.2.3 Chọn chế độ đốt giẻ và dầu bẩn (solid-W.O) 32

2.2.4 Dừng đốt lò 34

2.3 Báo động và bảo vệ 35

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA MÁY CHÍNH

TÀU ĐẠI DƯƠNG 37

3.1 Giới thiệu chung về hệ thống tự động ĐKTX máy chính 37

3.1.1 Giới thiệu chung 37

3.1.2 Chuyển đổi vị trí điều khiển 38

3.1.3 Hệ thống điều khiển 38

3.1.4 Hệ thống bảo vệ 43

3.2 Giới thiệu phần tử sơ đồ điều khiển mạch khí 43

3.3 Nguyên lý hoạt động 47

3.3.1 Chuẩn bị khởi động Diesel 47

3.3.2 Điều khiển tại chỗ E/S 48

3.3.3 Tự động điều khiển từ xa trên buông lái 50

3.3.4 Tự động điều khiển từ xa trên buồng lái 51

3.3.5 Hệ thống bảo vệ 53

NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 54

ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN 56

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, nước ta đang trong thời kì phát triển Góp phần không nhỏ vào

sự phát triển của đất nước là ngành giao thông vận tải Nó mang lại hiệu quả kinh tế cao cho đất nước Đặc biệt với những thuận lợi về điều kiện tự nhiên, cơ

sở vật chất và con người nên ngành công nghiệp đóng tàu của nước ta phát triển

và đã có những bước tiến vượt bậc Chúng ta đã cho ra được những con tàu lớn chất lượng cao với những trang thiết bị hiện đại Vì thế được nhiều nước trên thế giới như : Nhật Bản, Đức, Đan Mạch, Na Uy, Anh, Singapo… tin cậy đặt hàng

Đang là một sinh viên học ngành Điện tự động tàu thủy thuộc khoa Điện - Điện Tử của trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam Sau hơn 4 năm học em đã được các thầy cô trong khoa dạy những kiến thức cơ bản về các hệ thống trên tàu thuỷ Cũng rất may mắn là được các thầy cô dạy về những hệ thống hiện đại

đã và đang được sử dụng thực tế Được sự đồng ý của ban chủ nhiệm khoa, em được giao đề tài tốt nghiệp:

“ Trang thiết bị điện tàu Đại Dương - Đi sâu nghiên cứu hệ thống tự động điều khiển từ xa máy chính hãng NABCO-JAPAN”

Sau thời gian 3 tháng, em đã hoàn thành đồ án Nội dung đồ án bao gồm 3 chương:

Chương 1: Trạm phát điện tàu Đại Dương

Chương 2: Hệ thống tự động điều khiển lò đốt rác và dầu bẩn

Chương 3: Hệ thống tự động điều khiển từ xa máy chính tàu Đại Dương

Do hiểu biết của bản thân còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót, nên em rất mong sự chỉ bảo của các thầy cô trong khoa và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Sinh viên

LÊ HỒNG PHÚ

CHƯƠNG I: TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH TÀU ĐẠI DƯƠNG

1.1 Giới thiệu về trạm phát điện chính tàu Đại Dương

Tàu được trang bị ba tổ hợp diesel lai máy phát chính.Trạm phát chính có thể thực hiện khởi động diesel lai máy phát và hòa các máy phát khi công tác song song với nhau bằng tay hoặc tự động và có thể điều khiển ở trạm tại chỗ hoặc từ xa

*) Các thông số của máy phát chính:

- Hệ số công suất cosφđm : 0.8

1.1.1 Giới thiệu các phần tử của bảng điện chính

Bảng điện chính tàu Đại Dương có 6 panel chính:

- Panel 1: Panel máy phát số 1 (N01 GENERATOR PANEL)

- Panel 2: Panel máy phát số 2 (N02 GENERATOR PANEL)

- Panel 3: Panel máy phát số 3 (N03 GENERATOR PANEL)

- Panel 4: Panel các thiết bị đo và hòa đồng bộ các máy phát

- Panel 5: Panel phụ tải mang điện 440V (440V FEEDER PANEL)

- Panel 6: Panel phụ tải mang điện 110V (110V FEEDER PANEL)

Trạm phát điện tàu Đại Dương bao gồm 3 máy phát chính: D-G1, D-G2 và D-G3 có công suất Mỗi máy có công suất: 240KW, điện áp: 450V, tần số: 60Hz

Do trạm phát điện tàu Đại Dương có 3 máy phát giống nhau, vì vậy ở đây chỉ nghiên cứu sơ đồ nguyên lý của máy phát số 1, máy phát số 2 và máy phát

số 3 hoàn toàn tương tự

*) Panel 1: Panel máy phát số 1 (N01 GENERATOR PANEL)

- PL21 : Công tắc reset khi máy phát không bình thường

- AS1 : Công tắc chọn để đo dòng

- VS1 : Công tắc chọn để đo điện áp

*) Panel 2: Panel máy phát số 2 (N02 GENERATOR PANEL)

- PL21 : Công tắc reset khi máy phát không bình thường

- AS2 : Công tắc chọn để đo dòng

- VS2 : Công tắc chọn để đo điện áp

*) Panel 3: Panel máy phát số 3 (N03 GENERATOR PANEL)

- OL : Đèn báo sấy

- RL : Đèn báo ACB mở

- WL : Đèn báo máy phát chạy

- GL : Đèn báo ACB đóng

- A : Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện

- V : Đồng hồ vôn kế dùng để đo điện áp

- RPRY1 : Rơ le công suất ngược

- SW3 : Công tắc sấy

- PL21 : Công tắc reset khi máy phát không bình thường

- AS3 : Công tắc chọn để đo dòng

- VS3 : Công tắc chọn để đo điện áp

*) Panel 4: Panel các thiết bị đo và hòa đồng bộ các máy phát

- IL3 : Đèn báo really to start

- IL5 : Đèn báo ST-by số 2

- IL21 : Đèn báo ACB mở

- IL99 : Đèn dự trữ

- IL4 : Đèn báo ST-By số 1

- IL22 : Đèn báo ACB đóng

- IL1 : Đèn báo nguồn 24VDC

- IL2 : Đèn báo hệ thống máy tính bình thường

- IL18 : Đèn báo nguồn điện bờ bật

- IL19 : Đèn báo cắt nguồn sự cố, ưu tiên

- 51, 52, 53 : Hệ thống đèn quay

- COSP : Công tắc hòa đồng bộ và phân chia tải

- KW : Đồng hồ đo công suất tác dụng

- FM : Đồng hồ đo tần số

- GCS 3 : Công tắc điều chỉnh tần số máy phát số 3

- GCS 2 : Công tắc điềù chỉnh tần số máy phát số 2

- GCS 1 : Công tắc điều chỉnh tần số máy phát số 1

- BCS 3 : Công tắc điều khiển ACB máy phát số 3

- BCS 2 : Công tắc điều khiển ACB máy phát số 2

- BCS 1 : Công tắc điều khiển ACB máy phát số 1

- CSE 3 : Công tắc điều khiển diesel lai máy phát số 3

- CSE 2 : Công tắc điều khiển diesel lai máy phát số 2

- CSE 1 : Công tắc điều khiển diesel lai máy phát số 1

- FMS2 : Công tắc chọn để đo tần số máy phát số 1, máy phát số 2, máy phát số 3 và điện bờ

- FMS1 : Công tắc chọn để đo tần số máy phát làm việc trên lưới

- SYS : Công tắc chọn máy phát cần hòa đồng bộ

- SY : Đồng bộ kế

- COS A3 : Chọn chế độ tự động, bằng tay máy phát số 3

- COS A2 : Chọn chế độ tự động, bằng tay máy phát số 2

- COS A1 : Chọn chế độ tự động, bằng tay máy phát số 1

*) Panel 5: Panel phụ tải mang điện 440V (440V FEEDER PANEL)

- MP17 : Xuồng cứu sinh

- MP11 : Bơm la canh và dầu bẩn

- MP10 : Aptomat cấp nguồn cho bơm nước ngọt

- MP9 : Aptomat cấp nguồn cho hệ thống điều hòa khí

- MP8 : Aptomat cấp nguồn cho máy lọc dầu

- MP32 : Aptomat cấp nguồn cho Bơm FO

- MP7 : Aptomat cấp nguồn cho Bơm FO

- MP1 : Bảng điện sự cố

- MP20 : Aptomat cấp nguồn cho máy lái số 2

- MP28 : Aptomat cấp nguồn cho bơm thủy lực số 4

- MP 27 : Aptomat cấp nguồn cho bơm thủy lực số 3

- MP26 : Aptomat cấp nguồn cho bơm thủy lực số 2

- MP25 : Aptomat cấp nguồn cho bơm thủy lực số 1

- MP22 : Aptomat cấp nguồn cho quạt gió phụ số 2

- MP21 : Aptomat cấp nguồn cho quạt gió phụ số 1

- MP19 : Aptomat cấp nguồn cho máy lái số 1

- MP31 : Aptomat cấp nguồn cho dụ trữ

- MP30 : Aptomat cấp nguồn cho rada số 2

- MP29 : Aptomat cấp nguồn cho rada số 1

- MP16 : Aptomat cấp nguồn cho quạt thông gió hầm hàng

- MP14 : Aptomat cấp nguồn cho quạt thông gió kho thủy thủ trưởng và hầm hàng

- MP12 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị trên cabin

- MP6 : Aptomat cấp nguồn cho bơm cứu hỏa, bơm ballas

- MP5 : Aptomat cấp nguồn cho GSP-1

- MP4 : Aptomat cấp nguồn cho GSP-1

- MP15 : Aptomat cấp nguồn cho các thiết bị phụ buồng máy

- MP13 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị bếp

- MP24 : Aptomat cấp nguồn cho cẩu số 2

- MP23 : Aptomat cấp nguồn cho cẩu số 1

- MP3C-1 : Aptomat thứ cấp biến áp (T-R)

- ML1 : Aptomat cấp nguồn cho đèn hành trình

- ML2 : Aptomat cấp nguồn cho boong lái

- ML3 : Aptomat cấp nguồn cho boong A và boong B

- ML4 : Aptomat cấp nguồn cho boong chính

- ML5 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị điện cabin nhóm SP-1

- ML6 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị điện cabin nhóm SP-2

- ML7 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị buồng máy

- ML8 : Aptomat cấp nguồn cho chiếu sáng buồng máy

- ML9 : Aptomat dự trữ

- ML10 : Aptomat cấp nguồn cho bàn điều khiển buồng máy

- ML11 : Aptomat cấp nguồn cho nghi khí hàng hải và thông tin liên lạc

- ML12 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị buồng máy

- ML13 : Aptomat cấp nguồn cho la bàn điện

- ML14 : Aptomat cấp nguồn cho vô tuyến điện MF/HF

- ML15 : Aptomat dự trữ

- ML16 : Aptomat dự trữ

1.1.2 Các thuật toán điều khiển hoạt động của trạm phát

a) Thuật toán khởi động máy phát và cho máy phát công tác song song (Page FC11)

- Diesel lai máy phát đang dừng, chọn chế độ điều khiển diesel lai máy phát

từ xa trên bảng điện chính (MSB), đèn WL báo Diesel sẵn sàng khởi động sáng

- Xoay công tắc “CSE” sang vị trí “Start”, có tín hiệu khởi động Diesel Trong khoảng thời gian 25s nếu:

+ Diesel khởi động không thành công, đèn WL tắt, đèn RL sáng báo khởi

động không thành công Muốn khởi động lại cần ấn nút Reset

+ Diesel khởi động thành công, đèn WL tắt, máy phát phát ra điện: điện áp và tần số đủ

- Nếu trên lưới không có điện, xoay công tắc BCS sang vị trí “Close”, có tín

hiệu đóng aptomat, aptomat đóng và máy phát có điện lên lưới

- Nếu trên lưới đang có điện, bật công tắc COSP sang vị trí “MANU”, bật công tắc SYS sang vị trí máy phát cần hòa, quan sát đồng bộ kế, điều chỉnh tần

số máy phát cần hòa bằng công tắc GCS Khi các điều kiện hòa đảm bảo, đến thời điểm hòa, xoay công tắc BCS sang vị trí “Close”, có tín hiệu đóng aptomat, aptomat đóng và sau khi phân chia tải máy phát sẽ công tác song song với các

máy phát khác

b) Thuật toán san tải bằng tay và ngắt aptomat máy phát (Page FC15)

Máy phát đang công tác song song với các máy phát khác, muốn ngắt máy phát ra khỏi lưới thực hiện các bước sau:

- Xoay công tắc GCS của máy phát cần ngắt về vị trí “LOWER”, đồng thời xoay công tắc GCS của máy phát kia về vị trí “RAISE” cho đến khi đồng hồ

KW của máy phát cần ngắt chỉ công suất < 5% Pđm

- Xoay công tắc BCS của máy phát cần ngắt về vị trí “OPEN”, có tín hiệu ngắt aptomat, aptomat mở

- Xoay công tắc CSE sang vị trí “STOP”, có tín hiệu dừng Diesel, Diesel dừng

c) Thuật toán hòa đồng bộ tự động (Page FC21)

- Trên lưới đang có điện, Diesel lai máy phát có tín hiệu khởi động và chạy,

điện áp và tần số máy phát đạt giá trị định mức

- Bật công tắc COSP sang vị trí “AUTO”, ấn nút PBS của máy phát cần hòa,

đèn PL1 sáng

- Mạch tự động hòa đồng bộ hoạt động, trong vòng 60s nếu:

+ Aptomat máy phát không đóng được, đèn PL1 tắt, đèn RL sáng báo không

hòa tự động được

+ Aptomat máy phát đóng, đèn PL1 tắt, mạch tự động phân chia tải làm việc

và máy phát công tác song song

d) Thuật toán tự động san tải và ngắt aptomat máy phát (Page FC25)

- Máy phát đang công tác song song với máy phát khác, nhu cầu của tải cần ngắt một máy phát

- Bật công tắc COSP sang vị trí “AUTO”

- Ấn nút ấn PBS của máy phát cần ngắt, hệ thống tự động kiểm tra, nếu ngắt

đi một máy:

+ Công suất của các máy phát còn lại không đủ cung cấp cho tải, hệ thống

không cho phép ngắt máy phát, các máy phát công tác nhƣ cũ

+ Công suất của các máy phát còn lại đủ cung cấp cho tải, hệ thống tự động san tải của máy phát cần ngắt sang máy phát còn lại, đèn PL2 sáng Nếu trong quá trình tự động san tải công suất các máy phát còn lại nhận lớn hơn 90% công suất định mức, hệ thống sẽ thực hiện phân chia tải trở lại và các máy phát công tác song song nhƣ cũ, đèn PL2 tắt Nếu trong quá trình san tải công suất các máy phát còn lại nhận luôn nhỏ hơn 90% công suất định mức, quá trình tự động san tải tiếp tục cho đến khi công suất máy phát cần ngắt nhỏ hơn 5% công suất định mức, hệ thống có tín hiệu ngắt aptomat, aptomat mở và các máy phát còn lại tiếp tục công tác song song, diesel lai máy phát vừa ngắt chạy không tải, đèn PL2 tắt

e) Thuật toán bảo vệ (Page FC51)

*) Aptomat máy phát ngắt sự cố có thể do:

+ Ấn nút dừng sự cố máy hoặc ấn nút dừng máy

*) Nếu máy phát quá tải It = (115%x88%) Iđm, trễ sau 10s có tín hiệu báo động quá tải và thực hiện ngắt ưu tiên cấp 1, đèn RL sáng

*) Các thống số của trạm phát không bình thường bao gồm:

- Điện áp cao quá 106%, trễ sau 5s báo động điện áp cao

- Điện áp thấp quá 90%, trễ sau 5s báo động điện áp thấp

- Tần số cao quá 105%, trễ sau 5s báo động tần số cao

- Tần số thấp quá 95%, trễ sau 5s báo động tần số thấp

1.2 Các chế độ công tác của trạm phát

1.2.1 Mạch đo của máy phát số 1(Page B31, B41, C2, C3)

a Giới thiệu các phần tử

- A1 : Đồng hồ đo dòng điện máy phát số 1 có dải đo từ (0÷600A)

- KW1 : Đòng hồ đo công suất máy phát số 1 có dải đo từ (-40÷400) KW

- AS1 : Công tắc chuyển mạch đo dòng điện các pha

- WD : Bộ chuyển đổi công suất

- WD1 : Bộ chuyển đổi công suất máy phát số 1

- WD2 : Bộ chuyển đổi công suất máy phát số 2

- WD3 : Bộ chuyển đổi công suất máy phát số 3

- VS : Công tắc chuyển mạch đo điện áp các pha

đó, ampe kế sẽ chỉ thị đòng điện cần đo Khi không đo dòng điện pha nào ta đưa công tắc về vị trí “Off” Giả xử muốn đo dòng điện pha R thì xoay công tắc AS1

sang phía pha R Khi đó dòng từ pha R vào đầu 44 sang đầu 43 trong công tắc AS1 rồi qua đồng hồ A1 qua đầu 21 về đầu 22 qua pha S về mát

*) Đo điện áp của máy phát số 1:

-Tín hiệu điện áp của máy phát được lấy sau aptomat chính thông qua biến áp PT11, 12 (C2) tới công tắc chuyển mạch VS1 Muốn đo điện áp giữa các pha nào thì xoay công tắc VS1 sang vị trí các pha đó Ví dụ đo điện áp dây R-S thì xoay công tắc VS1 sang phía R-S Khi đó tín hiệu áp dây pha R sẽ vào đầu 52 qua đầu 51 đến V12 vào đồng hồ, tín hiệu pha S sẽ từ đầu 24 sang đầu 23 vào V11 qua đồng hồ Thông qua số chỉ của vôn kế ta biết được điện áp dây của hai pha R, S của máy phát số 1

*) Đo công suất:

- Tín hiệu dòng của máy phát số 1 được lấy từ hai pha R, T thông qua biến dòng CT11, 12 (B1) qua bộ chuyển đổi WD1 đưa tới đầu 1, 5 trong oát kế, tín hiệu áp được lấy từ ba pha R, S, T thông qua biến áp PT11, 12 (B1) đưa tới đầu

7, 8, 9 vào trong oát kế Với dải đo từ (-40÷400) KW thông qua oát kế ta có thể biết được công suất của máy phát

1.2.2 Hoạt dộng của mạch điều khiển aptomat chính

a) Chế độ điều khiển bằng tay

- Chuyển công tắc COSA1 sang vị trí manu

- Ngay sau khi máy phát phát ra điện áp thì nguồn được đưa đến động cơ M (do lúc này tiếp điểm hành trình đang đóng), động cơ M có điện lên dây cót nén

lò xo lại cho đến khi lò xo nén đến cuối hành trình, nó sẽ bị khóa lại bởi một lẫy

cơ khí, đồng thời nó cũng làm cho tiếp điểm của công tắc hành trình mở ra ngắt

nguồn vào động cơ M

- Khi các điều kiện hòa đã đủ: tần số máy phát cần hòa bằng tần số lưới, điện

áp máy phát cần hòa bằng điện áp lưới, góc lệch pha giữa véc tơ điện áp cần hòa

và điện áp lưới bằng nhau, thứ tự các pha máy phát cần hòa và lưới trùng nhau thì đóng công tắc BCS1(F1) sang vị trí “Close” làm cho hai điểm 13,14 nối với

nhau cấp nguồn cho rơ le F1A(B1) làm tiếp điểm F1A(B1) đóng cấp nguồn cho

cuộn close coil.Cuộn này nhả lẫy cơ khí ra làm lò xo bung ra đóng aptomat lại

- Khi aptomat được đóng lên lưới thì các tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ của

nó thay đổi trạng thái:

+ Tiếp điểm A1+

, A1- (F1) đóng lại cấp nguồn cho rơ le F1X, tiếp điểm F1X

(F1) đóng lại làm đèn GL sáng báo ACB đóng

+ Tiếp điểm A2+

, A2- (F1) đóng lại chờ sẵn cho việc mở ACB

+ Tiếp điểm A3+

, A3-(J11) đóng cấp tín hiệu vào đầu 24 trong bộ quản lý

nguồn báo ACB đóng

sang US- để mở aptomat,tiếp điểm 21,22 (J11) đóng báo ACB

mở trong bộ quản lý nguồn Khi aptomat mở thì các tiếp điểm sẽ thay đổi trạng

thái:

+ Tiếp điểm A1+

, A1-(F1) mở cắt nguồn cho F1X làm tiếp điểm F1X(F1) thay

đổi trang thái làm đèn RL sáng báo ACB mở

- Bật công tắc COSP sang vị trí “Auto”, bật công tắc COS A1 sang vị trí

“Auto” khi đó tiếp điểm 13,14 (J11) đóng cấp tín hiệu vào chân 21 bộ quản lý nguồn báo chọn ST-BY Động cơ M có điện trước và lên dây cót sẵn sàng đóng aptomat vào lưới Ấn nút PL1 sang vị trí "On" trên bảng điện chính sau khi đã chuyển các công tắc sang vị trí "Auto" và máy phát đã phát ra điện.Tín hiệu điện

áp máy phát số 1 đưa vào đầu 16, 6 trong bộ quản lý nguồn (J1) Khi các điều kiện hòa thỏa mãn: tần số máy phát cần hòa bằng tần số lưới, điện áp máy phát cần hòa bằng điện áp lưới, góc lệch pha giữa véc tơ điện áp cần hòa và điện áp lưới bằng nhau, thứ tự các pha máy phát cần hòa và lưới trùng nhau,trong khối quản lý nguồn sẽ gửi tín hiệu ra chân số 2 đóng tiếp điểm 2+

, 2- và làm cho tiếp

điểm 01-2 (F1) đóng cấp nguồn cho cuộn đóng aptomat

- Khi máy phát số 1 đang hoạt động mà muốn cắt ra khỏi lưới thì ấn nút PL2 (MSB) sang vị trí “On”, tín hiệu được đưa đến chân 26 trong bộ quản lý nguồn (J11) để thực hiện quá trình san tải Khi tải của máy phát số 1 chỉ còn lại 5% bộ quản lý nguồn sẽ gửi tín hiệu ra chân số 3 (J12) để đóng tiếp điểm, lúc này tiếp

điểm 01-3 (F1) sẽ đóng để cấp nguồn cho cuộn cắt aptomat làm aptomat mở

1.2.3 Hòa đồng bộ giữa các máy phát tàu Đại Dương

Trên tàu Đại Dương người ta thực hiện hòa song song các máy phát bằng phương pháp hòa đồng bộ chính xác sử dụng đồng bộ kế và hệ thống đèn quay

để kiểm tra các điều kiện hòa, việc thực hiện hòa đồng bộ các máy phát trên tàu

có thể bằng tay hoặc tự động

- Giả sử trên lưới máy phát số 2 đang công tác nhưng vì lý do nào đó mà năng lượng điện của máy phát này không đủ cho nhu cầu của phụ tải, lúc này sẽ cần máy phát khác hoạt động và hòa vào lưới để đáp ứng đủ năng lượng điện Quá trình này có thể diễn ra tự động hoặc do điều khiển của con người

-Giả sử cần đưa máy phát số 1 vào công tác song song với máy phát số 2

a) Quá trình hòa đồng bộ bằng tay

- Bật công tắc hòa đồng bộ COSP (J2) sang vị trí “Manu”, bật công tắc SYS (C1) về vị trí “NO1”, hệ thống đèn quay và đồng bộ kế được đưa vào hoạt động

+ Tín hiệu áp của máy phát số 1 được lấy thông qua 1V sau biến áp PT11, 12 + Tín hiệu áp của lưới được lấy thông qua 2V sau biến áp PT3, 4

- Khi thực hiện hòa đồng bộ thì điều kiện sau được thỏa mãn:

+ Tần số máy phát cần hòa và tần số lưới bằng nhau: tần số máy phát cần hòa được kiểm tra thông qua FMS2 (C3), tần số lưới được kiểm tra thông qua FMS1 (C3)

+ Điện áp máy phát cần hòa và điện áp lưới bằng nhau: điện áp lưới được kiểm tra thông qua VS1 (C2), điện áp cần hòa được kiểm tra thông qua VS1 (C2)

+ Góc lệch pha giữa vectơ điện áp cần hòa và điện áp lưới bằng nhau và được kiểm tra thông qua đồng bộ kế SY (C1)

Quan sát đồng bộ kế và hệ thống đèn quay, nếu kim đồng bộ kế quay theo chiều “Fast” (F1>F2) và hệ thống đèn quay quay theo chiều kim đồng hồ thì ta xoay công tắc GCS1 (B21) theo chiều giảm “Lower” khi đó rơ le B21B (B21)

có điện cấp điện vào động cơ secvo motor GM quay theo chiều giảm nhiên liệu vào động cơ diesel lai máy phát số 1 Ngược lại nếu kim đồng bộ kế quay theo chiều “Slow” và hệ thống đèn quay quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ thì ta quay công tắc GCS1 sang vị trí “Raise” khi đó rơ le B21A có điện cấp cho động cơ secvo motor đưa nhiên liệu vào diesel lai máy phát số 1 theo chiều tăng

- Thời điểm đóng aptomat máy phát số 1 lên lưới là thời điểm kim đồng bộ kế quay theo chiều “Fast” chậm và khi đèn xanh trên đồng bộ kế sáng còn hệ thống đèn quay thì đèn S tắt, hai đèn R, T sáng như nhau

- Khi các điều kiện hòa đã thỏa mãn ta bật công tắc BCS1 sang vị trí “Close”

để đóng máy phát số 1 lên lưới

b) Quá trình hòa đồng bộ tự động

- Chuyển công tắc COSP trên bảng điện chính sang vị trí “Auto”, ấn nút PL1 sang vị trí “On” (J11) khi đó tín hiệu sẽ được gửi tới bộ quản lý nguồn để thực hiện quá trình hòa đồng bộ tự động, đèn PL1 sáng (N1) sáng báo chế độ hòa đồng bộ tự động sẵn sàng hoạt động

+ Tín hiệu điện áp lưới thông qua biến áp PT3, 4 đưa vào khối quản lý nguồn (J1) thông qua chân 5, 15

+ Tín hiệu điện áp máy phát số 1 thông qua biến áp PT11, 12 đưa vào khối quản lý nguồn (J1) thông qua chân 6, 16

- Khối quản lý nguồn có chức năng so sánh điện áp và tần số của máy phát số

+ Giả sử tần số máy phát số 1 cao hơn tần số lưới thì tín hiệu từ khối quản lý nguồn (J12) đưa đến chân số 5, lúc này tiếm điểm của nó đóng lại cấp tín hiệu đến chân 01-5 (B21) cấp nguồn cho công tắc tơ B21B để điều khiển động cơ secvo motor theo chiều giảm

- Khi các điều kiện thỏa mãn thì khối quản lý nguồn (J12) sẽ gửi tín hiệu ra chân số 2 đóng tiếp điểm 01-2 (F1) cấp nguồn cho rơ le F1A để điều khiển đóng aptomat máy phát số 1 và máy phát số 1 được đóng lên lưới kết thúc quá trình hòa

1.2.4 Phân chia tải tác dụng giữa các máy phát công tác song song (B21)

a) Các phần tử chính của mạch

- GCS : Công tắc điều khiển có 3 vị trí là LOWER-OFF-RAISE

- B21A : Công tắc tơ điều khiển quá trình tăng nhiên liệu

- B21B : Công tắc tơ điều khiển quá trình giảm nhiên liệu

- GM : Động cơ secvo

b) Phân chia tải tác dụng

*) Phân chia tải tác dụng bằng tay

- Giả sử máy phát số 1 nhận nhiều tải tác dụng hơn, ta đưa tay điều khiển GCS1 (B21) về vị trí “Lower” thì nguồn được cấp cho công tắc tơ B21B.Công tắc tơ này có điện làm cho tiếp điểm B21B (B21) đóng lại cấp nguồn cho động

cơ secvo hoạt động đưa nhiên liệu vào động cơ diesel lai máy phát số 1 ít hơn Đồng thời đưa tay điều khiển GCS2 (B22) về vị trí "Raise" cấp nguồn cho công tắc tơ B22A (B22) để cấp nguồn điều khiển cho động cơ secvo hoạt động tăng nhiêu liệu vào động cơ diesel lai máy phát số 2 cho đến khi hai máy phát phân chia tải bằng nhau thì kết thúc quá trình điều khiển động cơ secvo

- Giả sử máy phát số 1 nhận ít tải tác dụng hơn, ta đưa tay điều khiển GCS1 (B21) về vị trí “Raise” thì điện áp được cấp cho rơ le B21A làm tiếp điểm B21A(B21)đóng lại cấp nguồn cho động cơ secvo hoạt động đưa nhiên liệu vào diesel lai máy phát số 1 nhiều hơn.Đồng thời đưa tay điều khiển GCS2(B22) về

vị trí "Lower" cấp nguồn cho công tắc tơ B22B(B22) để cấp nguồn điều khiển cho động cơ secvo hoạt động giảm nhiên liệu vào diesel lai máy phát số 2

*) Phân chia tải tác dụng tự động

- Khi các máy phát công tác song song với nhau nhưng phân bố tải không điều giữa các máy phát, thông qua bộ quản lý nguồn máy tính sẽ điều khiển để phân bố đều tải giữa các máy phát

+ Giả sử trên lưới đang có hai máy phát công tác song song nhưng máy phát

số 1 nhận ít tải hơn máy số 2 Khi đó bộ quản lý nguồn (J12) sẽ gửi tín hiệu ra chân số 4 đóng tiếp điểm 01-4 (B21) cấp nguồn cho động cơ secvo điều khiển tăng nhiên liệu vào động cơ diesel lai máy phát số 1 Đồng thời bộ quản lý nguồn (J22) gửi tín hiệu tới chân số 5 đóng tiếp điểm 02-5 (B22) cấp nguồn cho động cơ secvo giảm nhiêu liệu vào diesel lai máy phát số 2

+ Giả sử trên lưới đang có hai máy phát công tác song song nhưng máy phát

số 1 nhận nhiều tải hơn máy số 2 Khi đó bộ quản lý nguồn (J12) sẽ gửi tín hiệu

ra chân số 5 đóng tiếp điểm 01-5(B21) cấp nguồn cho động cơ secvo điều khiển giảm nhiên liệu vào diesel lai máy phát số 1.Đồng thời bộ quản lý nguồn (J22)

gửi tín hiệu tới chân số 4 đóng tiếp điểm 02-4(B22) cấp nguồn cho động cơ secvo tăng nhiêu liệu vào diesel lai máy phát số 2

1.2.5 Phân chia tải vô công giữa các máy phát khi công tác song song (G1)

Tàu Đại Dương phân chia tải vô công bằng phương pháp điều chỉnh độ nghiêng đặc tính ngoài bằng cách lấy tín hiệu dòng tải máy phát kết hợp nối dây cân bằng phía xoay chiều

- Phương pháp nối dây cân bằng phía xoay chiều người ta nối hai cuộn (k2-l2) của các bộ AVR với nhau Biến dòng CCT (G1) lấy tín hiệu dòng tải máy phát, cuộn thứ cấp của biến dòng được nối với hai đầu k-l của bộ AVR, các đầu k2-l2 của bộ AVR được nối nối tiếp với các đầu k2-l2 của bộ AVR khác

- Giả sử máy phát số 1 công tác độc lập(chỉ có máy phát số 1 cấp nguồn lên lưới) thì các tiếp điểm B9+

,B9-(G1) của hai máy phát số 2 và số 3 sẽ đóng lại làm cho cuộn k2-l2 của bộ AVR máy phát số 1 ngắn mạch, máy phát số 1 công tác độc lập

- Khi các máy phát công tác song song với nhau thì tiếp điểm B9+, B9- (G1) đều mở ra làm cho dòng chạy trong cuộn k2-l2 bộ AVR của mỗi máy phát ra không những phụ thuộc vào dòng của máy phát đó mà còn phụ thuộc vào dòng của máy phát khác.Giả sử dòng của máy phát số 1 là lớn nhất, lúc này sẽ xuất hiện dòng chạy trong cuộn dây cân bằng sang cuộn k2-l2 của máy phát khác, vì vậy làm cho sự thay đổi dòng kích từ của mỗi máy là như nhau

1.2.6 Các bảo vệ trong trạm phát

1 Bảo vệ quá tải

a) Bảo vệ quá tải cấp 1: Ngắt ưu tiên (page F1, K1, D1, D2)

- Giả sử máy phát số 1 đang làm việc, dòng điện của máy phát vượt quá (115%x88%) Iđm: 406A, trễ sau 10s tiếp điểm PREF (T0+, T0-) của aptomat đóng Rơle K1A có điện, đóng tiếp điểm K1A (D1), rơle D10 (D1), D1P (D1)

có điện:

+ Đóng tiếp điểm D10 (D1), trước đó khi lưới có điện rơle D1S có điện, trễ sau 2s tiếp điểm D1S đóng, kết quả rơle D1U có điện, đóng các tiếp điểm D1U

(D2) kết hợp với các tiếp điểm D10 (D2) đóng, cuộn ngắt của các aptomat MP9, aptomat MP12 và aptomat MP13 có điện, làm cho hệ thống điều hòa không khí cabin, các thiết bị điện 440V cabin, các thiết bị điện 440V nhà bếp mất điện + Đóng tiếp điểm D1P (J2), Diesel lai máy phát ở chế độ Standby sẽ có tín hiệu khởi động, thực hiện hòa đồng bộ tự động và phân chia tải

b) Bảo vệ quá tải cấp 2

- Giả sử máy phát số 1 đang làm việc, dòng điện của máy phát vƣợt quá 1,15xIđmx120%: 531A, trễ sau 20s aptomat máy phát ngắt sự cố

+ Tiếp điểm AL (AL+, AL-) đóng đƣa tín hiệu tới đóng tiếp điểm ALARM

SW 52-1 (K1) có tín hiệu báo động chung

3 Bảo vệ công suất ngƣợc

- Khi các máy phát đang công tác song song mà 1 trong các máy phát xảy ra hiện tƣợng công suất ngƣợc Giả sử máy phát số 1 bị công suất ngƣợc với giá trị công suất vƣợt quá 240KW sau 10s rơle công suất ngƣợc RPRY1 (B31) có điện,

tiếp điểm của phần tử bảo vệ công suất ngược RPRY1 (F1) đóng đưa tín hiệu tới

mở aptomat

4 Bảo vệ điện áp thấp

- Khi điện áp máy phát mà thấp nhỏ hơn 90% cuộn cắt điện áp thấp UVT (F1) có điện ngắt aptomat ra khỏi lưới, tiếp điểm Al+ Al- (F1) đóng đưa tín hiệu tới đóng tiếp điểm ALARM 52-1 (K1) báo động chung

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

LÒ ĐỐT RÁC VÀ DẦU BẨN

2.1 Giới thiệu chung về hệ thống

Tàu Đại Dương sử dụng lò đốt rác hãng “MIURA” Lò đốt rác được trang

bị nhằm mục đích đốt các cặn dầu của các máy móc, động cơ, đốt giẻ bẩn khi sử dụng để vệ sinh, bảo dưỡng máy

2.1.1 Các thông số của hệ thống

- Loại lò đốt : BGM-20N

- Nguồn điện : AC 440V, 60 Hz

- Công suất lớn nhất : 301KW

- Công suất đốt dầu cặn : 233KW

- Công suất đốt rác thải rắn: 20Kg/h

+ Bơm dầu cặn : 0,2KW, 440V, 0,4A

- Nhiệt độ khí xả trung bình trong lò đốt: 920o C

- Tổng mức tiêu thụ điện: 8KW

- Màu vỏ : N-5

- Khối lượng : 3200Kg

- Áp lực cho gió phun cho đốt dầu cặn: 0.2-1 MPa

- Màu bảng điều khiển : M7.5BG7/2

- WL2 : Đèn báo quạt chạy

- 49 WQ : Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải cho bơm dầu bẩn

- MC88WQ : Công tắc tơ cho bơm dầu bẩn

- 49 F : Rơ le nhiệt bảo vệ quá tải cho quạt đốt

- MC88F : Công tắc tơ cho quạt phục vụ đốt

- 49 CF : Rơ le nhiệt cho quạt làm mát

- MC88CF : Tiếp điểm chính công tắc tơ cho quạt làm mát

- LM : Tiếp điểm hành trình mở cửa buồng đốt

- IGT : Biến áp đánh lửa

- SP : Bơm dầu mồi

- Tr : Biến áp cấp nguồn điều khiển 440V/110V

- NFB : Áp to mát cấp nguồn

- 20 VT : Rơ le thời gian chờ để dừng đánh lửa

- CA : Cặp nhiệt điện

- 23 T, 24 T : Chỉ thị nhiệt độ lò

- 20 DX : Rơ le phụ cho mở bướm gió

- 20 BX : Rơ le phụ cho động cơ mở van gió làm mát

- AX : Rơ le phụ cho báo động tổng

- RX : Rơ le phụ báo động bộ điều khiển không bình thường

- FTHX : Rơ le phụ báo động nhiệt độ lò đốt cao

- FRX : Rơ le phụ cho báo lò đang đốt

- LMX : Rơ le phụ cho mở cửa lò buồng đốt

- RL1 : Đèn báo mất lửa

- RL2 : Đèn báo dừng quạt

- RL3 : Đèn báo nhiệt độ lò đốt cao

- RL4 : Đèn báo áp lực lò đốt cao

- RL5 : Đèn báo áp lực dầu bẩn không bình thường

- RL6 : Đèn báo nhiệt độ khí xả cao

- 20 V : Van điện từ cho đốt mồi

- 20 Q : Van điện từ cho dầu bẩn

- 20 A : Van điện từ cho gió cấp

- 20 BA : Van động cơ

- DM : Bướm gió

- TS : Cảm biến nhiệt độ khí xả

2.2 Nguyên lý hoạt động

- Két dầu cặn phải được hâm trong khoảng 90oC -100oC

- Lò đốt phải ở trạng thái sẵn sàng hoạt động

- Đóng aptomat cấp nguồn

- Đèn WL1 sáng báo có nguồn

- Hệ thống không có báo động và bảo vệ: tất cả các đèn phải tắt.Nếu có báo động, cần phải sử lý sau đó ấn nút PB3-RST để reset hệ thống

- Bật công tắc SS3-88F sang vị trí on→ Công tắc tơ MC-88CF có điện→Động

cơ quạt gió làm mát CF làm việc, rơ le R-88CFX có điện: