Cầu dao là một loại thiết bị khí cụ điện dùng để đóng cắt dòng điện, chuyển mạch bằng tay đơn giản nhất, đƣợc sử dụng trong các mạch điện có điện áp nguồn cung cấp đến 220 V điện một [r]
Trang 1BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN:
VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN
MÃ SỐ: MĐ03 NGHỀ: Máy Trưởng Tàu Cá Hạng 4
Trình độ: Sơ cấp nghề
Trang 3Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm
MÃ TÀI LIỆU: MĐ03
Trang 5LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình “Vận hành hệ thống điện” cung cấp cho học viên những kiến thức cơ bản về máy phát điện, động cơ điện, thiết bị điện; vận hành máy phát điện
và động cơ điện; xử lý các sự cố về điện
Được tạo điều kiện về nguồn lực và phương pháp làm việc từ Vụ Tổ chức
cán bộ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và lãnh đạo Trường Trung học
thủy sản; chúng tôi đã tiến hành biên soạn giáo trình mô đun Xây dựng Vận hành
hệ thống điện trên tàu cá dùng cho học viên Giáo trình đã được phản biện, nghiệm thu của hội đồng nghiệm thu do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thành lập
Giáo trình “Vận hành hệ thống điện” được biên soạn dựa trên chương
trình chi tiết mô đun Vận hành hệ thống điện, giới thiệu về kiến thức và kỹ năng vận hành hệ thống điện Nội dung giáo trình gồm 6 bài:
Bài 1: Giới thiệu máy phát điện và thiết bị điện trên tàu
Bài 2: Chuẩn bị hệ thống điện Bài 3: Vận hành máy phát điện Bài 4: Vận hành động cơ điện Bài 5: Khắc phục sự cố
Bài 6: Ghi nhật ký vận hành hệ thống điện Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo nhiều tài liệu, đi thực tế tìm hiểu và được sự giúp đỡ, tham gia hợp tác của các chuyên gia, các đồng nghiệp tại các đơn vị Tuy nhiên cũng không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến bổ sung của đồng nghiệp, người vận hành máy cũng như bạn đọc để giáo trình này được hoàn chỉnh hơn trong lần tái bản sau
Nhóm biên soạn trân trọng cảm ơn Vụ Tổ chức cán bộ, Bộ Nông nghiệp và
Phát triển nông thôn, lãnh đạo và giáo viên của trường Trung học thủy sản, các chuyên gia và các đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ chúng tôi thực hiện Giáo trình này
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2011
Tham gia biên soạn:
Trang 6MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU 1
MỤC LỤC 2
MÔ ĐUN VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU CÁ 6
BÀI 1: GIỚI THIỆU MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN TRÊN TÀU 7
1 Máy phát điện 7
1.1 Nguyên lý cấu tạo 8
1.2 Nguyên lý hoạt động 8
2 Động cơ điện 9
2.1 Động cơ 1 pha 9
2.2 Động cơ 3 pha 10
3 Ký hiệu tổng quát 11
3.1 Ký hiệu nguồn điện 11
3.2 Ký hiệu đường dây 12
3.3 Ký hiệu khí cụ điện 12
BÀI 2: KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỆN 14
1 Kiểm tra cầu dao chính 14
1.1 Khái quát và công dụng của cầu dao 14
1.2 Phân loại và cấu tạo cầu dao 15
1.3 Kiểm tra cầu dao trước khi vận hành 17
2 Kiểm tra máy đèn 18
2.1 Kiểm tra lượng dầu bôi trơn 18
2.2 Kiểm tra lượng nhiện liệu trong máy 20
3 Kiểm tra máy phát điện 20
3.1 Kiểm tra động cơ máy phát 20
3.2 Kiểm tra ắc quy đề 21
3.3 Kiểm tra các đồng hồ đo 21
Trang 73.4 Kiểm tra khí cụ điện, đường dây 23
3.5 Kiểm tra khởi động từ 23
3.6 Kiểm tra rơ le nhiệt 23
3.7 Kiểm tra đường dây 24
4 Kiểm tra phụ tải 24
4.1 Kiểm tra động cơ 1 pha 24
4.2 Kiểm tra động cơ 3 pha 24
4.3 Kiểm tra thiết bị chiếu sáng 25
BÀI 3: VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN 27
1 Giới thiệu về an toàn khi vận hành máy phát điện 27
1.1 Giới thiệu 27
1.2 An toàn khi vận hành 27
2 Khởi động máy phát điện 29
3 Đóng cầu dao chính 31
4 Ngừng máy phát điện 32
BÀI 4: VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ ĐIỆN 34
1 Giới thiệu động cơ điện trên tàu 34
1.1 Động cơ kéo máy nén lạnh 34
1.2 Động cơ bơm nước làm mát 34
1.3 Động cơ kéo 35
2 Đóng điện cho các động cơ điện 35
3 Theo dõi động cơ hoạt động 36
4 Ngừng động cơ điện 37
BÀI 5: KHẮC PHỤC SỰ CỐ 38
1 Xử lý sự cố của máy phát điện 38
1.1 Hiện tượng 1 38
1.2 Hiện tượng 2 39
1.3 Hiện tượng 3 39
1.4 Hiện tượng 4 39
Trang 81.5 Hiện tượng 5 40
2 Xử lý chạm vỏ động cơ điện 40
2.1 Nguyên nhân 40
2.2 Cách xử lý 40
3 Xử lý chạm vỏ máy phát điện 42
3.1 Nguyên nhân 42
3.2 Cách xử lý 42
4 Khắc phục máy phát điện bị quá tải 43
4.1 Nguyên nhân gây ra quá tải máy phát điện 43
4.2 Khắc phục sự cố 43
5 Khắc phục động cơ điện bị quá tải 44
5.1 Nguyên nhân dẫn đến quá tải động cơ điện 44
5.2 Khắc phục sự cố 44
6 Khắc phục quá tải đường dây 45
6.1 Nguyên nhân dẫn đến quá tải đường dây 45
6.2 Khắc phục sự cố 45
7 An toàn điện 45
7.1 Thực hành an toàn điện 45
7.2 Cấp cứu người bị điện giật 46
BÀI 6: GHI NHẬT KÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN 54
1 Những vấn đề cơ bản của người vận hành máy 54
1.1 Những yêu cầu cơ bản của việc vận hành 54
1.2 Nhiệm vụ của tổ trưởng vận hành 54
1.3 Nhiệm vụ của người công nhân vận hành 55
2 Ghi sổ nhật ký khi nhận ca 56
3 Ghi thông số hoạt động của máy 57
4 Lập biên bản sự cố, bảo dưỡng, sửa chữa 58
5 Giao ca trực 59
HƯỚNG DẪN GIẢNG DẠY MÔ ĐUN 60
Trang 9DANH SÁCH BAN CHỦ NHIỆM XÂY DỰNG 68
DANH SÁCH HỘI ĐỒNG NGHIỆM THU CHƯƠNG TRÌNH 68
Trang 10MÔ ĐUN VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU CÁ
Mã mô đun: MĐ03
GIỚI THIỆU MÔ ĐUN
Mô đun Vận hành hệ thống điện là mô đun chuyên môn nghề , mang tính tích hợp giữa kiến thức và kỹ năng thực hành vận hành hệ thống điện; nội dung mô đun trình bày cách vận hành hệ thống điện, xử lý sự cố về điện, ghi nhật
ký vận hành Đồng thời mô đun cũng trình bày hệ thống các bài tập, bài thực hành cho từng bài dạy và bài thực hành khi kết thúc mô đun
Học xong mô đun này, học viên có được những kiến thức cơ bản và kỹ năng thực hành các bước công việc vận hành máy phát điện, vận hành động cơ điện, xử
lý sự cố về điện, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, hiệu quả và an toàn
Trang 11Mục tiêu:
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị điện trên tàu
- Thái độ: Cẩn thận, nghiêm túc, tự giác trong học tập
A Nội dung
1 Máy phát điện
Hình 1.1 Máy phát điện
- Trạm máy phát điện là nguồn điện chính đối với những nơi nào có nhu cầu dùng điện mà không thể đưa điện lưới như trên tàu đánh cá
- Máy phát điện có hai thành phần chính: phần phát lực và phần phát điện + Bộ phận phát lực là động cơ nổ (còn gọi là động cơ diezel) làm việc theo nguyên lý động cơ đốt trong Việc khởi động cơ diezel có thể thực hiện bằng khí nén hoặc bằng động cơ điện một chiều (quen gọi là máy đềmarơ) chạy bằng ắc quy
+ Phần phát điện bao gồm một máy phát đồng bộ có kèm theo bộ phận kích từ
và bộ điều chỉnh điện áp bằng tay hoặc tự động
Trang 12 Để đảm bảo máy phát điện làm việc bình thường, ngoài các bộ phận chính trên còn cần được trang bị các hệ thống phụ trợ như:
+ Hệ thống làm mát
+ Hệ thống bôi trơn
+ Hệ thống nhiên liệu gồm: bình đựng nhiên liệu, ống dẫn, vòi phun
+ Hệ thống điện một chiều: thông thường được trang bị hệ thống điện với bộ khởi động 24 vôn, hệ thống ắc quy với bộ nạp
Hình 1 2 nguyên lý cấu tạo máy phát điện
Cách tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin
Ta tác dụng lực cơ học vào trục làm cho khung dây quay, cắt đường sức từ trường của nam châm NS (N: là cực bắc; S: là cực nam), trong khung dây sẽ cảm ứng sức điện động xoay chiều hình sin
Dòng điện cung cấp cho tải thông qua vòng trượt và chổi than
Khi công suất điện lớn, cách lấy điện như vậy gặp nhiều khó khăn ở chỗ tiếp xúc giữa vành trượt và chổi than
Trang 13quấn đứng yên trong các rãnh của lõi thép là phần tĩnh và nam châm NS là phần quay
Khi tác dụng cơ học vào trục làm nam châm NS quay, trong dây quấn phần tĩnh sẽ cảm ứng ra sức điện động xoay chiều hình sin Dây quấn đứng yên nên việc lấy điện cung cấp cho tải rất an toàn và thuận lợi
2 Động cơ điện
2.1 Động cơ 1 pha
2.1.1 Cấu tạo
Hình 1.3 Động cơ điện 1 pha
C dây chung; S Dây đề; R Dây chạy; K Rơ le đề C-S: là cuộn dây đề; C-R: là cuộn dây chạy
- Động cơ một pha bao gồm hai phần cơ bản đó là phần tĩnh gọi là stato và một thành phần quay đƣợc gọi là rotor
- Stato bao gồm hai cuộn dây điện (cuộn đề và cuộn chạy) và lõi sắt gồm các
lá thép mỏng trở thành nam châm điện khi đƣợc cấp điện
- Rotor là một lõi kim loại ép với các thanh nhôm dẫn điện đặt trong stator
- Ngoài ra còn có tụ điện, rơ le khởi động
Trang 142.1.2 Nguyên lý hoạt động
- Ở loại động cơ này ngoài cuộn dây quấn chính (cuộn dây chạy) còn có cuộn dây quấn phụ (cuộn dây đề) Cuộn dây đề được thiết kế để mở máy (động cơ dùng
tụ đề) hoặc làm việc lâu dài (động cơ dùng tụ ngậm) Cuộn dây quấn phụ được đặt trong một số rãnh stator, sao cho sinh ra từ thông lệch với từ thông chính một góc
900 điện trong không gian, và dòng điện trong cuộn dây đề lệch pha với dòng điện trong cuộn dây chạy một góc 900 Dòng điện trong cuộn dây chạy và cuộn dây đề sinh ra từ trường quay để tạo ra mô men quay cho động cơ
- Để dòng điện trong cuộn dây chạy và cuộn dây đề lệch pha nhau một góc
900, ta thường nối tiếp với cuộn dây đề một tụ điện
2.2 Động cơ 3 pha
2.2.1 Cấu tạo
Hình 1.4 Động cơ điện 3 pha 1.vỏ thép; 2.Stator; 3.bạc đan; 4.Rotor; 5.trạm đấu dây; 6.nắp Động cơ ba pha bao gồm hai phần cơ bản đó là phần tĩnh gọi là stato và một thành phần quay được gọi là rotor
Stato bao gồm các cuộn dây điện và lõi sắt gồm các lá thép mỏng trở thành nam châm điện khi được cấp điện
Rotor cũng là một lõi kim loại ép với các thanh nhôm dẫn điện đặt trong stator
Trang 15Động cơ 3 pha là động cơ điện hoạt động với tốc độ quay của Rotor chậm hơn so với tốc độ quay của từ trường Stator Ta thường gặp động cơ khơng đồng
bộ Rotor lồng sĩc vì đặc tính hoạt động của nĩ tốt hơn dạng dây quấn
Stator được quấn các cuộn dây lệch nhau về khơng gian (thường là 3 cuộn dây lệch nhau gĩc 120°) Khi cấp điện áp 3 pha vào dây quấn, trong lịng Stator xuất hiện từ trường Fs quay trịn với tần số P
f
S 60
, với p là số cặp cực của dây quấn Stator, f là tần số
Từ trường này mĩc vịng qua Rotor và gây điện áp cảm ứng trên các thanh dẫn lồng sĩc của rotor Điện áp này gây dịng điện ngắn mạch chạy trong các thanh dẫn Trong miền từ trường do Stator tạo ra, thanh dẫn mang dịng I sẽ chịu tác động của lực lơi đi Cĩ thể nĩi cách khác: dịng điện I gây ra một từ trường Fr (từ trường cảm ứng của Rotor), tương tác giữa Fr và Fs gây ra momen kéo Rotor chuyển động theo từ trường quay Fs của Stator
3 Ký hiệu tổng quát
3.1 Ký hiệu nguồn điện
Ký hiệu ý nghĩa Ký hiệu ý nghĩa
Dòng điện 1 chiều Dòng điện chỉnh lưu Dòng điện xoay chiều Dụng cụ và máy dùng
được cả dòng 1 chiều và xoay chiều
Bộ nguồn điện 1 chiều 1 Dòng điện 1 pha
Phần tử của pin hay ắc quy, Nét ngắn cực âm, dài cực dương
m Dòng điện m pha, m
dây
Dây nối đất Cực dương
Cực âm
Trang 163.2 Ký hiệu đường dây
Ký hiệu ý nghĩa Ký hiệu ý nghĩa
Dây dẫn điện Mạch điện 4 dây
Hai dây dẫn chéo nhau Hai dây dẫn có nối với
nhau về điện Phân nhánh
3.3 Ký hiệu khí cụ điện
Ổ cắm điện Cầu dao 1 và 3 pha
Phích và ổ 3 cực 1.Sơ đồ 1 dây 2.Sô đồ nhiều dây
Cầu chì
Công tắc thường Aùp tô mát 1 pha, 3 pha
Chấn lưu Đèn huỳnh quang
Công tắc 3 cực Đèn sợi đốt
Chuông điện Quạt trần
Trang 17Bài tập 1: Giải thích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy phát điện Bài tập 2: Giải thích cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện
C Ghi nhớ
- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy phát điện
- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện 1 pha, 3 pha
Trang 18BÀI 2: KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỆN
Mục tiêu:
- Mô tả được tình trạng của thiết bị trước khi vận hành
- Kiểm tra được tình trạng các thiết bị trước khi vận hành
- Thái độ: Cẩn thận, nghiêm túc, tự giác trong học tập
A Nội dung
1 Kiểm tra cầu dao chính
1.1 Khái quát và công dụng của cầu dao
Hình 2.1 Cầu dao tự động 3 pha, cầu dao 3 pha, cầu dao 1 pha
Cầu dao là một loại thiết bị khí cụ điện dùng để đóng cắt dòng điện, chuyển mạch bằng tay đơn giản nhất, được sử dụng trong các mạch điện có điện áp nguồn cung cấp đến 220 V điện một chiều và 380 V điện xoay chiều Cầu dao thường dùng để đóng cắt mạch điện có công suất nhỏ, khi làm việc cầu dao không phải thao tác đóng cắt điện nhiều lần
Trong mạng điện gia dụng, văn phòng, phân xưởng, công ty xí nghiệp ngoài nhiệm vụ đóng cắt mạch điện người ta còn kết hợp với cầu chì để bảo vệ mạch điện khi có sự cố ngắn mạch
Trang 191.2.1 Phân loại
Theo kết cấu: cầu dao 1 cực, 2 cực, 3 cực, 4 cực; cầu dao có tay nắm giữa hay ở bên; cầu dao đảo
Theo điện áp định mức có loại 250 V và 500 V
Theo dòng điện định mức có các loại: 15, 20, 25, 30, 40, 60, 75, 100, 150,
200, 350, 600, 1000 A
Theo vật liệu của đế cách điện có loại bằng sứ, nhựa, bakelit, đế đá
Theo điều kiện bảo vệ có loại không có hộp và có hộp bảo vệ
Theo yêu cầu sử dụng có loại có cầu chì và loại không có cầu chì bảo vệ
1.2.2 Cấu tạo
Hình 2.2.Cấu tạo cầu dao Cấu tạo của cầu dao gồm: lưỡi dao, hàm dao, đế nắm, vỏ bên ngoài Lưỡi dao làm bằng vật liệu có tính chất dẫn điện tốt, ít bị ôxy hóa, ít mài mòn chịu nhiệt độ cao, thường sử dụng đồng và hợp kim của đồng để làm lưỡi dao Hàm dao cũng chế tạo từ đồng và hợp kim của đồng nhưng phải có đặc tính
cơ và đàn hồi tốt
Đế cầu dao là bộ phận định vị hàm dao và lưỡi dao làm bằng sành, sứ hay nhựa tổng hợp…
Tay nắm là bộ phận liên kết với một đầu của lưỡi dao để tác động đóng mở làm bằng gỗ, nhựa, sành, sứ…
Vỏ bên ngoài ngăn chặn tác nhân bên ngoài tác động vào cầu dao
Trang 20Ngoài ra nếu cầu dao có yêu cầu bảo vệ ngắn mạch phía sau lưỡi dao được lắp qua cầu chì trước khi cung cấp điện cho phụ tải
Hình 2.3 Cấu tạo cầu dao hai ngã (đảo)
Để đóng ngắt hai mạch điện khác nhau dùng cầu dao hai ngã (cầu dao đảo hay cầu dao đổi nối) Cầu dao đảo khác cầu dao thường là ở chỗ có hai hệ thống tiếp điểm tĩnh 1 và tĩnh 2 mắc vào hai mạch điện khác nhau, việc đổi nối được thực hiện bằng cách thay đổi trạng thái tiếp xúc giữa lưỡi dao 3 và các tiếp điểm tĩnh khi quay tay cần 4 quanh trục 5
a Cầu dao 1 pha
Hình 2.4 Cầu dao 1 pha