Đồ án tốt nghiệp: Tổng quan về trang thiết bị điện tàu 700TEU đi sâu nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình vật lý hệ thống giám sát Diesel lai máy phát

Đồ án tốt nghiệp: Tổng quan về trang thiết bị điện tàu 700TEU đi sâu nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình vật lý hệ thống giám sát Diesel lai máy phát

………… o0o…………

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TỔNG QUAN VỀ TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 700TEU - ĐI SÂU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH VẬT LÝ HỆ THỐNG GIÁM

SÁT DIESEL LAI MÁY PHÁT

MỤC LỤC

ĐỀ TÀI : TRANG THIẾT BỊ TÀU CONTAINER 700 TEU ĐI SÂU NGHIÊN

CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH VẬT LÍ HỆ THỐNG GIÁM SÁT D – G

Mục lục

Phần I : Trang thiết bị tàu container 700 teu

Chương 1: Hệ thống năng lượng điện tàu 700 teu 12

1.1.1 Đặc điểm kĩ thuật và thông số của trạm phát điện chính 12

b Nguyên lí quá trình hoà đồng bộ các máy phát khi công tác song song

tàu 700 teu

21

1.2 Trạm phát điện sự cố 23 1.2.1 Các thông số kĩ thuật 23 1.2.2 Điều kiện làm việc và nguyên lí hoạt động 24

a Điều kiện làm việc và nguyên lý hoạt động tổng quát của trạm phát

b Nguyên lí hoạt động của trạm phát điện sự cố tàu 700 teu 26

1.3.2 Nguyên lí hoạt động và cách bảo trì hệ thống 28

a Nguyên lí hoạt động 28

Chương 2 : Các hệ thống Truyền động điện và hệ thống điều khiển

tự động trên tàu 700 teu

30

2.1.1 Giới thiệu chung về hệ thống truyền động điện 30

a Định nghĩa 30

b Phân loại 30

2.1.2 Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển tự động 31

a Định nghĩa 31

b Phân loại 31

2.3 Thuyết minh hệ thống điều khiên nồi hơi 35

2.3.1 Khái niệm và phân loại 35

a Khái niệm 35

b Phân loại 35

c Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi 38

d Chức năng hâm sấy dầu 40

2.3.3 Thuyết minh chức năng tự động cấp nước 42

b Nguyên lý hoạt động 43

Chương 3: Tổng quan về các hệ thống giám sát D-G trên tàu thuỷ 46

3.1.1 Tầm quan trọng của hệ thống tự động kiểm tra, giám sát trên tàu 46

3.1.2 Chức năng và phân loại 46

a Chức năng 46

b Phân loại 47 3.2 Hệ thống giám sát D-G tàu 53000 tấn 48

a Khởi động bằng chế độ Manual 56

3.3.2 Báo động và bảo vệ 57

3.4 Đánh giá ưu nhược điểm của các hệ thống điều khiển và giám sát 58

3.4.1 Đặc điểm cấu trúc chung của hệ thống điều khiển và giám sát 58

3.4.2 Đánh giá ưu nhược điểm của các hệ thống điều khiển, giám sát 59

a Ưu điểm 59

b Nhược điểm 59

Chương 4 : Xây dựng mô hình, thiết kế hệ thống giám sát D-G 62

4.1.1 Sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống 62

4.1.2 Các thiết bị và cảm biến 62

4.1.3 Xây dựng cấu trúc hệ thống 67

4.1.4 Lựa chọn các hệ thống giám sát, bảo vệ 68

4.2 Xây dựng mô hình thực tế 72

4.2.1 Thiết kế trung tâm thu thập và xử lí tín hiệu dùng AVR 72

4.2.2 Thiết kế hộp giám sát, hiển thị và giải thuật giám sát 76

4.3 Cài đặt các thông số 79

4.3.1 Cài đặt thông số cho các cảm biến 79

4.3.2 Cài đặt thông số báo động và bảo vệ cho hệ thống 82

4.4 Mô hình vật lí và cách vận hành hệ thống 83

4.4.2.Vận hành hệ thống 86

4.5 Kết quả đạt được 87

Kết luận 88

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình này là của riêng tôi Các kết quả và số liệu trong đề tài là trung thực, chưa được đăng trên bất kỳ tài liệu nào

Hải phòng, ngày 27 tháng 02 năm 2010

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quang Thịnh

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, ngành công nghiệp tàu thuỷ trên thế giới cũng như ngành đóng tàu Việt Nam đang có những bước phát triển mạnh mẽ Chúng ta đã đóng được những con tàu cỡ lớn với chất lượng cao đã được nhiều bạn hàng trên thế giới tin cậy và đặt hàng

Đi đôi với sự phát triển ngành hàng hải là sự phát triển của các hệ thống tự động hoá trên tàu thuỷ Các hệ thống điện này ngày càng được cải thiện và mức độ tự động hoá ngày càng cao

Trong khi đó những công nghệ mới như: công nghệ khả trình PLC (Programmable logic controler), dùng các IC chuyên dùng và các hệ thống áp dụng vi điều khiển đang dần thay thế cho những hệ thống dùng Rơle, công tắc tơ Những hệ thống tự động được

áp dụng công nghệ dùng vi điều khiển, công nghệ khả trình có những ưu điểm hơn hẳn về mặt kích thước, độ chính xác cũng như độ tin cậy trong quá trình làm việc Chính vì vậy

tự động hoá ứng dụng công nghệ khả trình trong công nghiệp nói chung và công nghiệp tàu thuỷ nói riêng là một điều tất yếu

Một trong những vấn đề cần lưu tâm trên tàu thuỷ đó là vấn đề tiện lợi cho người

sử dụng trong quá trình khai thác con tàu, vì thế các hệ thống giám sát trên tàu ngày càng được áp dụng phổ biến

Ngày nay, những con tàu được trang bị những hệ thống với mức độ tự động hoá cao cùng hệ thống giám sát hiện đại đang được sử dụng nhiều trên các tàu đóng mới Trong đó việc sử dụng vi điều khiển AVR rất tiện lợi và dễ sử dụng, nó có ưu điểm là tính tự động hoá cao, giá thành rẻ và làm việc tin cậy

Sau gần 5 năm học tập tại trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam em đã được các

Thầy trong Khoa Điện- Điện tử Tàu biển tin tưởng giao cho đề tài: ‘Tổng quan về trang

thiết bị điện tàu 700 Teu Đi sâu nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình vật lí hệ thống giám sát Diesel lai máy phát’

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

hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn Th.s Kiều Đình Bình và Ks Nguyễn Hữu

Quyền cùng các thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện tử tàu biển, cùng các bạn học đã

giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình

Trong quá trình hoàn thành đồ án do trình độ bản thân có hạn, nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót Để giúp cho đồ án tốt nghiệp của mình được hoàn chỉnh hơn nữa, em kính mong các thầy cô trong khoa cũng như của các bạn sinh viên bổ xung và góp ý để bản đồ án được hoàn thiện hơn

EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !

PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ TÀU CONTAINER 700 TEU

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CONTAINER 700 TEU HEIMAR J

Ngày 18/3/20089, Tổng công ty Công nghiệp Tàu thủy Nam Triệu, thuộc Tập

đoàn Vinashin, đã hạ thủy thành công tàu chở container 700 TEU mang tên HEIMAR J

Đây là loại tàu chở container lớn nhất từ trước đến nay được đóng mới ở Việt Nam

HEIMAR J là chiếc tàu đầu tiên trong hợp đồng đóng mới 8 chiếc giữa Nam Triệu với

chủ tàu là Công ty Horizont mbH thuộc Tập đoàn MPC của Đức Tàu do Tập đoàn MPC của Đức thiết kế, được cơ quan đăng kiểm GL(Germanischer Lloyd) của Đức giám sát thi công và phân cấp, thỏa mãn các công ước mới nhất về hàng hải

Tàu chở container 700 TEU có đáy đôi, hệ thống dẫn động bằng động cơ Diezel, trang thiết bị hiện đại và tự động hoá cao Đặc biệt, mũi tàu được trang bị một mũi phá băng Kết cấu thượng tầng, cabin với sườn ngang hoặc sườn dọc được trang bị các sống

và cột theo điều kiện của khu vực lắp đặt Trang bị cánh gà cabin khép kín cho cabin lái,

sử dụng vật liệu không nhiễm từ trong vùng từ Mũi tàu được làm bằng tôn uốn và được gia cường bằng cơ cấu khoẻ, hai hầm xích neo ở phía trước của vách ngăn chống đâm va Phần đuôi tàu được trang bị một mũi phá băng Đáy đôi có chiều cao xấp xỉ 1750 /2250

mm được trang bị bên trong khu vực hầm hàng và buồng máy Trọng tải container theo trọng tải từ 3 đến 4 tầng trong hầm hàng

* Giới thiệu về các thông số cơ bản của tàu Container 700 teu

• Kích thước chính của tàu : + Chiều dài : 133,6 m

+ Chiều rộng : 19,4 m

+ Chiều cao mạn : 9,45 m

+ Mớn nước : 7,36 m

• Trọng tải: + Trọng tải toàn phần : 8.150 tấn

+ Trọng tải đáy trong : 12 tấn/m2

+ Số lượng container : 700 teu

+ Số lượng hầm hàng : 4

• Tốc độ, công suất : + Tốc độ : 17,5 hải lý/giờ

+ Công suất : 7.200 KW

• Giới thiệu về hệ thống Máy chính - Hệ động lực:

+ Loại máy : MAK 8M43C

+ Công suất : 7.200 KW/500min-1

• Giới thiệu về phần điện:

- Trạm phát điện chính : + Số lượng : 2 tổ hợp máy độc lập nhau

+ Hãng sản xuất : Leyoy somer

CHƯƠNG 1 : HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TÀU 700 TEU

1.1 Trạm phát điện chính

1.1.1 Đặc điểm kĩ thuật và thống số của trạm phát điện chính tàu 700 teu

a Đặc điểm của trạm phát điện chính

Trạm phát điện tàu thuỷ là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện Nó là trung tâm cung cấp điện năng cho toàn tàu Trạm phát điện bao gồm các máy phát điện, động cơ lai máy phát, các khí cụ điện, các thiết bị bảo vệ và thiết bị đo các thông số điện của trạm phát và phụ tải

Trạm phát điện và các thiết bị dẫn điện tạo thành lưới điện trên tàu Nó có nhiệm

vụ cung cấp điện liên tục cho các phụ tải điện trên tàu hoạt động trong mọi chế độ công tác Việc thiết kế lắp đặt các thiết bị của trạm phát điện là yếu tố quan trọng, quyết định đến tính kĩ thuật, kinh tế, mức độ tự động hoá, thuận tiện sử dụng và thẩm mĩ của con tàu

Công suất của trạm phát lớn hay nhỏ phụ thuộc vào mức độ điện khí hoá, tự động hoá và trọng tải của con tàu Để đảm bảo an toàn cho con tàu trong mọi chế độ làm việc tàu được trang bị 2 tổ hợp D – G điện chính, một máy phát đồng trục trong chế độ sự cố thì ngoài trạm phát chính ra còn có trạm phát sự cố để cấp điện cho các phụ tải đặc biệt như : bơm hút khô, bơm cứu hoả, các thiết bị chiếu sáng sự cố

Trạm phát điện cũng như các thiết bị điện trên tàu làm việc trong điều kiện hết sức khắc nghiệt đó là :

+ Phải chịu được độ ẩm cao (98%)

+ Nhiệt độ môi trường thay đổi trong phạm vi rộng

+ Độ nghiêng tối đa của thiết bị là 15 Độ nghiêng chòng chành của thành tàu so với phương thẳng đứng là 22 30 Sự chấn động mạnh của thành tàu với sóng, sự dao động lớn do máy móc, chân vịt làm việc tạo nên

0 0

Do điều kiện làm việc trong môi trường nóng ẩm dẫn đến ô xy hoá nhanh các thiết bị điện, làm giảm điện trở cách điện của thiết bị điện nên có thể gây ra những sự cố bất thường, làm giảm sự tiếp xúc của các tiếp điểm, tăng sự ăn mòn của cổ góp và vành trượt Các thiết bị điện bị nứt, vỡ, già hoá hoặc bong lớp sơn phủ Độ nghiêng và chấn động của tàu làm cho các thiết bị điện hư hỏng về cơ, dẫn đến độ chính xác kém và giảm tuổi thọ

Do làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt như vậy nờn trạm phỏt điện phải đảm bảo cỏc yờu cầu sau:

* Yờu cầu cụng tỏc của trạm phỏt điện tàu thuỷ:

- Trạm phỏt điện phải cú kết cấu chắc chắn, cú độ bền cơ học cao, chịu được sự va đập và chấn động mạnh

- Độ cỏch điện của mỏy điện, cỏp điện phải cao, chịu được độ ẩm, nhiệt độ cao

- Độ ổn định cao, nhất là bộ tự động điều chỉnh điện ỏp và bộ tự động điều chỉnh tần số

- Đối với cỏc phần tử riờng biệt phải chịu được rung lắc, làm việc lõu dài trong mụi trường cú độ ẩm cao, nhiệt độ lớn Phải khụng thấm nước, khú chỏy, khụng bị tỏc dụng bởi hơi nước mặn, hơi dầu và axit

* Yờu cầu đối với hệ thống điện năng tàu thuỷ:

- Hệ thống điện năng tàu thuỷ là sự kết hợp nhiều phần tử riờng biệt Khi con tàu vận hành khai thỏc khụng cho phộp giỏn đoạn cung cấp điện bất kỡ một hệ thống nào Trong trường hợp đặc biệt, chỉ cho phộp giỏn đoạn cung cấp điện một số hệ thống khụng quan trọng trong thời gian ngắn Cũn đối với cỏc hệ thống đặc biệt quan trọng như mỏy lỏi, cứu hoả, đốn hành trỡnh, vụ tuyến điện, ra đa, la bàn , mỏy đo sõu người ta phải cung cấp điện từ hai nguồn riờng biệt Trạm phỏt điện sự cố phải lập tức phỏt điện sau 10s khi trạm phỏt chớnh mất điện

b Thụng số của trạm phỏt điện chớnh

Hệ thống năng lượng trờn tàu container 700 teu bao gồm: 1 mỏy phỏt đồng trục, 2 mỏy phỏt chớnh và 1 mỏy phỏt sự cố Tàu được trang bị bảng điện chớnh dặt trong buồng điều khiển mỏy và hệ thống thanh cỏi phõn đoạn, cỏc aptomat chớnh để cung cấp nguồn năng lượng đến cỏc phụ tải Ngoài ra tàu cũn được trang bị một hệ thống nguồn acquy 24V DC Để đưa cỏc mỏy phỏt vào cụng tỏc song song, trờn tàu cũn sử dụng hệ thống hoà đồng bộ chớnh xỏc bằng phương phỏp đốn quay và đồng bộ kế

* Thụng số:

Tổ hợp hai diezel máy phát độc lập có cấu tạo giống hệt nhau, có thể công tác độc lập hoặc song với nhau với các thông số kỹ thuật nh− sau:

+ Công suất định mức : 538 KVA

+ Số pha : 3pha

Ngoài ra trên tàu còn trang bị hai hệ thống ác quy dùng để cấp nguồn cho các thiết

bị điều khiển tự động và nguồn tiểu sự cố với các thống số như sau :

+ Điện áp : 24 VDC

1.1.2 Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của bảng điện chính

a Cấu tạo các panel của bảng điện chính

Bảng điện chính tàu container 700teu được đặt trong buồng điều khiển buồng máy, bao gồm 9 panel

* Panel số 1 là panel cấp nguồn 450V cho các phụ tải

Trang 10( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Panel điều khiển nồi hơi (boiler control panel) được cấp nguồn từ aptomat Q2

- Phụ tải là các tời chuyển (capstan port) 18,5KW; 30A được cấp nguồn từ aptomat Q4

- Aptomat Q5 cấp nguồn cho bơm nước biển làm mát máy chính (sea cool water pump 1M.E)(26Kw,43,5A)

- Panel máy phát cảng

- Nhóm điều khiển aptomát (group breaker)

Trang 11( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Bơm nước làm mát máy chính 26KW,43,5A được cấp nguồn từ aptomát Q6

- Bơm nước làm mát nhiệt độ thấp (LT COOL WATER PUMP 1) 63KW; 105A được cấp nguồn từ aptomát Q7

- Các bơm balat, cứu hoả, la canh được cấp nguồn từ aptomát Q9(BILGE, BALLAST, FIRE PUM 1) 44KW; 72,5A

- Phụ tải là các máy xử lý chất thải của tàu 3,55 KW;5,8A (SEWAGE TRATMENT PLANT)

- Mạch sấy 0,75KW ;1,6A cấp nguồn bởi aptomát Q25

Trang 14( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Aptomát Q26 cấp nguồn cho phụ tải có công suất 1,3KW; 2,63A

- Aptomát Q27 cấp nguồn cho phụ tải là máy lọc dầu tự động.(HFO AUTOMATIC FILTER)

- Aptomat Q28 cấp nguồn dự trữ.(SPARE)

- Aptomat Q29 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu 0,75KW 1,6A.(DRAIN OIL TRANSFER PUMP)

- Aptomat Q30 cấp nguồn cho máy điều hoà không khí.(AIR CONDITION WHEELH)

* Panel số 2 là panel cấp nguồn 450 V cho các phụ tải

TRANG 16( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Aptomat Q1 cấp nguồn cho bơm dầu nhờn máy chính (LUB OIL PUMP M.E) 90KW;148A

- Aptomat Q2 cấp nguồn cho nhóm aptomat (GROUP BREAKER)

- Aptomát Q3 cấp nguồn cho bơm nước làm mát nhiệt độ cao 26KW;43,5A (HT.COOL WATER PUMP1)

- Aptomát Q4 cấp nguồn cho điều hoà không khí (DB AIR CONDITION) 50KW;90A

- Aptomat Q6 cấp nguồn cho phụ tải là quạt gió buồng máy (ENG ROOM FAN PORT) 33KW;11,4/50A

Trang 18( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Phụ tải là chân vịt mũi đươc cấp nguồn bởi aptomat Q12 khi có sự hoạt động của máy phát đồng trục

- Biến ap T30 (450V/230V) cấp nguồn cho thiết bị dừng sự cố tại buồng

lái.(EM.STOP WHEEL HOUSE)

Trang 20( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Aptomat Q21 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu HFO 48KW;9,7A (HFO TRANSFER PUMP 1)

- Aptomat Q22 cấp nguồn dự trữ (SPARE)

- Aptomat Q23 cấp nguồn cho quạt gió làm mát 20A

- Aptomat Q25 cấp nguồn 450V cho phụ tải trong khoang bếp(GALLEY BANGE) 15KW;19,7A

Trang 21( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Aptomát Q26 câp nguồn cho cầu công tác nâng bằng tời 2KW;4A (GANG WAY WINCHES)

- Aptomat Q27 cấp nguồn dự trữ.(SPARE)

- Aptomat Q28 cấp nguồn cho bơm nước ngọt cho máy lọc (FRESH WATER FILLING PUMP) 0,75KW;1,9A

- Aptomat Q21 cấp nguồn dự trữ.(SPARE)

- Aptomát Q30 cấp nguồn cho quạt tách kem.1,8KW;6,3A

Trang 22 ( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Phụ tải là quạt gió buồng máy (ENGINE ROOM FAN PORT)

Trang 25( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Phụ tải là quạt tách kem (FAN SEPARATOR) 2,55KW;4,2A

* Panel số 3 là panel máy phát số 1

- Khối A1 là khối báo vệ và điều khiển aptomat (GEN.PROTECTING DEVICE/BEARER CONTROL)

- Q1 là aptomat đóng điện lên lươi bằng tay hoặc tự động

- T1, T2, T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1

Trang 28( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- S11 là công tắc đóng điện khi đưa máy phát số 1 lên lưới

- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát số 1

- P5 là đồng hồ đo thời gian làm việc của máy phát số 1

- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát số 1

- H11 là đèn báo màu trắng (230V)

- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát số 1

* Panel số 4 là panel máy phát đồng trục

+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1-L2

+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2-L3

+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3-L1

- Khối A1 là khối báo vệ và điều khiển aptomat (GEN.PROTECTING DEVICE/BEARER CONTROL)

- Q1 là aptomat đóng điện lên lưới bằng tay hoặc tự động

- T1, T2, T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1

Trang 33( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- S11 là công tắc đóng điện khi muốn hoà máy phát đồng trục vào lưới

- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát đồng trục

- P5 là đồng hồ đo thời gian làm việc của máy phát đồng trục

- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát đồng trục

- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát đồng trục

*Panel số 5 là panel hoà, kết nối BUSBAR

Trang 35( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- T3 là biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào đồng hồ đo dòng P1

- Q1 là aptomat đóng điện từ busbar của máy phát đồng trục lên hoà vào mạng điện chính của tàu

- T2 là biến áp hạ áp (450/230V)

Trang 40( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- P3,P4 là các đồng hồ đo điện áp và tần số của máy phát cần hoà và của lưới

- S3 là công tắc 4 vị trí chọn đo điện áp và tần số các pha :

+ 0 là vị trí ban đầu không đo + 1 là vị trí đo điện áp và tần số pha L1-L2

+ 2 là vị trí đo điện áp và tần số pha L2-L3

+ 3 là vị trí đo điện áp và tần số pha L3-L1

- P5 là khối kiểm tra hoà đồng bộ.(CHECK SYNCHRONIZER)

Trang 41( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- S7 là công tắc chọn máy phát cần hoà

- 3S15 là công tắc lựa chọn chế độ hoà bằng tay hoặc tự động

*Panel số 6 là panel máy phát số 2

- Panel máy phát số 2 cũng được bố trí và trang bị như panel máy phát số 1.Với các phần tử đo lường, bảo vệ, hoà đồng bộ, mạch cấp nguồn như máy phát số 1

+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3-L1

- Khối A1 là khối báo vệ và điều khiển aptomat(GEN.PROTECTING DEVICE/BEARER CONTROL)

- Q1 là aptomat đóng điện lên lưới bằng tay hoặc tự động

- T1,T2,T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1

Trang 48( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- S11 là công tắc đóng điện khi đưa máy phát số 2 lên lưới

- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát số 2

- P5 là đồng hồ đo thời gian làm việc của máy phát số 2

- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát số 2

- H11 là đèn báo màu trắng (230V)

- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát số 2

* Panel số 7 là panel cấp nguồn 450V cho các phụ tải:

- Aptomat Q1 cấp nguồn cho phụ tải là những ổ cắm container (D.B CONTAINER SOCKET 1)

- Aptomat Q2 và Q3 cấp nguồn cho các ổ cắm container 2,3 (D.B CONTAINER SOCKETS)

* Panel số 8 là panel cấp nguồn 450V cho phụ tải là các lỗ cắm container 4, 5, 6 qua các aptomat Q1,Q2,Q3

*Panel số 9 cấp nguồn cho các phụ tải:

Trang 74( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Aptomát Q1 cấp nguồn cho phụ tải ở giữa tàu

- Aptomát Q2 cấp nguồn cho tời 23KW; 40A

- Aptomat Q3 cấp nguồn cho bơm nước làm mát nhiệt độ cao (H.T COOL WATER PUMP 2) 26KW;43,5A

- Aptomát Q4 cấp nguồn cho phần tử lái tự động.(STEERING GEAR) 18KW;31A

- Aptomat Q5 cấp nguồn cho bơm nước biển làm mát (SEA COOL WATER PUMP2) 26KW;43,5A

- Aptomat Q6 cấp nguồn cho bơm nước làm mát nhiệt độ thấp.(L.T COOL WATER PUMP2) 63KW;105A

- Aptomát Q7 cấp nguồn cho máy tách kem (D.B SEPARATORS) 45KW;80A

- Aptomat Q8 cấp nguồn cho bơm la canh, bơm nước dằn tàu, bơm cứu hoả (44Kw,72,5A)

- Aptomat Q16 cấp nguồn cho quạt gió buồng máy

- Aptomat Q17 cấp nguồn cho quạt gió hầm hàng

- Aptomát Q18 cấp nguồn cho bơm cứu hoả, các đối tượng bảo vệ

Trang 80( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Aptomát Q20 cấp nguồn cho bơm dầu nhờn

- Aptomat Q22 cấp nguồn cho bộ phận quay hộp số.(TURNING GEAR)

- Aptomat Q23 cấp nguồn cho bơm nước ngọt

- Aptomat Q24 cấp nguồn cho bơm nước nóng

Trang 81( Sơ đồ BHV3-P272547/02)

- Aptomat Q26 cấp nguồn cho thiết bị sinh nhiệt trong nhà ăn

- Aptomat Q27 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu HFO3

- Aptomat Q30 cấp nguồn cho hệ thống bơm ballast

b Nguyên lí hoà đồng bộ các máy phát khi công tác song song tàu 700 teu

Ta có thể hoà đồng bộ tự động hoặc bằng tay Việc chọn máy phát để hoà được thực hiện trên Panel hoà (panel 5) bằng việc lựa chọn công tắc S7 Việc lựa chọn chế độ hòa được thực hiện bằng cách chọn công tắc S8 (ở mỗi panel máy phát 1, 2, máy phát đồng trục) Có 2 chế độ hòa đó là:

+ Hòa bằng tay

+ Hòa tự động

• Hoà bằng tay (Manual):

Giả sử máy phát 2 đang hoạt động trên lưới ta hòa máy phát điện số 1 lên làm việc song song với máy phát 2

Trên panel hòa ta chọn máy phát cần hòa là máy phát số 1 bằng cách đưa công tắc chọn S7 trên (panel 5) panel hòa đồng bộ về vị trí máy phát số 1 Việc điều chỉnh điện áp

và tần số của máy phát cần hoà phụ thuộc vào tốc độ quay của Diesel lai máy phát đó

Ta khởi động Diesel máy phát số 1 sau đó quan sát đồng bộ kế Nếu kim trên đồng bộ kế quay cùng chiều kim đồng hồ có nghĩa là tần số máy phát 1 lớn hơn tần số của lưới ta cần tiến hành giảm nhiên liệu vào Diesel lai máy phát 1 Cách làm như sau: + Ta đưa tay gạt 3S15 sang vị trí Decrease (011-3 Generator Protection Diesel Generator 1) tín hiệu giảm tốc độ ‘speed decrease’ được đưa vào từ input diode 11 (011-3 Generator Protection Diesel Generator 1), khi đó tín hiệu giảm tốc ‘speed lower’ được đưa ra (017-3 Generator Protection Diesel Generator 1), Rơle K23 (017-3 Generator Protection Diesel Generator 1) có điện => tiếp điểm của nó sẽ tự động chuyển sang vị trí 11-14 (026-2 Generator Protection Diesel Generator 1), đưa tín hiệu điều khiển giảm tốc độ Diesel

Nếu kim trên đồng bộ kế quay ngược chiều kim đồng hồ có nghĩa là tần số máy phát số 1 lớn hơn tần số lưới Ta cần tiến hành giảm nhiên liệu cho Diesel lai máy phát số

1 như sau:

Ta đưa tay gạt 3S15 sang vị trí Increase (011-4 Generator Protection Diesel Generator 1) tín hiệu tăng tốc độ ‘speed increase’ được đưa vào từ input diode 12 (011-4 Generator Protection Diesel Generator 1), khi đó tín hiệu tăng tốc ‘speed higher’ được đưa ra (017-4), Rơle K24 có điện tiếp điểm của nó sẽ tự động chuyển sang vị trí 11-14 (026-3), đưa tín hiệu điều khiển tăng tốc độ Diesel

Ta điều chỉnh sao cho tốc độ quay của kim đồng bộ kế càng chậm càng tốt và cùng chiều kim đồng hồ tránh hiện tượng khi đóng máy phát lên lưới xảy ra hiện tượng công suất ngược Khi kim đồng bộ kế gần sát vạch đỏ (Đúng vị trí kim đồng hồ chỉ 12h chẵn) ta ấn nút đóng aptomat S11(page 28) để đóng điện từ máy phát số 1 lên lưới Tín hiệu đóng aptomat Q1(NW 10 H1) (page 26) được đưa vào chân 1XT1.4 của khối A1 (Generator Protection Device /Breaker Control) Ở đầu ra output diode 7 rơ le K12 có điện (trang 015 bản vẽ Generator protection Diesel generator 1) tiếp điểm (13.14) (24.4) đóng lại đưa tín hiệu vào khối Breaker đóng aptomat

Sau khi hòa xong ta tiến hành phân chia tải tác dụng cho 2 máy

• Hoà tự động (Automatic):

Sau khi chọn máy phát để hoà công tắc chọn S7, và chọn chế độ hoà tự động bằng cách đưa công tắc chọn S8 ( page28) Tín hiệu hòa tự động được đưa vào chân 1XT1.3 của khối A1 (Generator Protection Device /Breaker Control page 28), tại đầu ra output diode 8 Rơle K13 và K14 có điện đóng tiếp điểm (24.6(13-14)) cấp tín hiệu đến khối SYNCHRONIZING UNIT trang 024) Đồng thời tiếp điểm (13-14,23-24(011.2) đóng lại gửi tín hiệu đến khối Input Diode 10 (Tín hiệu đóng aptomat ở chế độ hòa đồng bộ) Khi điều kiện hòa thỏa mãn tại đầu ra output Diode 7 (015.6) rơ le K12 có điện đóng tiếp điểm (13-14) trang 24.4 gửi tín hiệu đóng aptomat đến khối Breaker (page 24) đóng aptomat lên lưới

Trong trường hợp hòa không thành công, tín hiệu ‘Synchr failure’ sẽ được đưa ra

ở output diode 3 (014-6), đèn sáng báo lỗi hoà Nếu việc hòa thành công nghĩa là aptomat

đã được đóng ở đầu ra của khối output diode 2 (014.5) đèn sẽ sáng báo aptomat đã đóng

1.2 Trạm phát điện sự cố

1.2.1 Thông số kĩ thuật

Tàu 700 teu được trang bị 1 máy phát sự cố với các thông số kĩ thuật như sau :

+ H·ng s¶n xuÊt : Leroy somer

+ Điện áp định mức : AC 450V

+ Tần số định mức : 60 Hz

+ Côngsuất định mức : 500 KVA + Dòng điện định mức : 642A + Hệ số Cosϕ định mức : 0.8

+ Số pha : 3pha

1.2.2 Điều kiện làm việc và nguyên lí hoạt động

a Điều kiện làm việc và nguyên lí hoạt động tổng quát của trạm phát điện sự cố

Trên tàu thuỷ ngoài trạm phát điện chính còn có các nguồn điện khác phòng trường hợp trạm phát điện chính hoàn toàn không có khả năng hoạt động Có một số nguồn dự phòng trong đó có nguồn điện dự phòng được cung cấp từ trạm phát điện sự cố Trạm phát sự cố cấp nguồn đến bảng điện sự cố đặt ở nơi riêng biệt nằm bên trên mớn nước của tàu Từ bảng điện sự cố chỉ cấp nguồn cho một số phụ tải rất quan trọng của tàu đã được tính toán và xác định trước như:

+ Nguồn cho máy lái

+ Ánh sáng sự cố

+ Bơm cứu đắm

+ Các thiết bị vô tuyến điện: La bàn điện…

Nếu trong điều kiện bình thường thì bảng điện sự cố được cấp nguồn từ bảng điện chính Nguyên tắc cấu trúc của trạm phát sự cố được giới thiệu trên hình sau:

R S T

5 1

* Nguyên lí hoạt động của bảng điện sự cố như sau:

Bình thường bảng điện sự cố được cấp nguồn từ bảng điện chính thông qua một biến áp đặt trên MSB Nếu trạm phát điện chình mất điện lập tức công tắc tơ 7 mở ra, rơ

le 1 mất điện nên đóng tiếp điểm thường đóng của nó lại cấp nguồn ắcqui cho cuộn Kđ Cuộn Kđ đóng tiếp điểm cấp nguồn cho động cơ khởi động số 2

Khi máy phát số 4 đã đạt được tốc độ định mức và có điện áp định mức thì công tắc tơ số 5 tự động đóng máy phát sự cố lên bảng điện sự cố Lúc này rơle 1 hoạt động

mở tiếp điểm rơle khởi động Kđ mất điện động cơ 2 mất điện Khi máy phát sự cố đang cấp nguồn lên bảng điện sự cố mà MSB có điện thị công tắc tơ 7 không tự động đóng điện lạị được Muốn đóng điện lại từ bảng điện sự cố đến bảng sự cố thì ta phải ấn nút số

6, công tắc tơ 5 mở ra sau đó công tắc số 7 đóng lại

* Qui định của đăng kiểm: sau khi mất điện từ MSB thì 10s sau phải đóng được điện lên bảng điện sự cố

b Nguyên lí hoạt động của trạm phát điện sự cố tàu 700 teu

Nguyên lí hoạt động của trạm phát điện sự cố trên tàu 700 teu cũng giống nguyên

lí chung của hệ thống trạm phát điện sự cố

Bảng điện trạm phát sự cố gồm 3 panel Việc khởi động Diesel lai máy phát sự cố

có thể được thực hiện bằng tay hoặc tự động thông qua việc chọn các vị trí làm việc của công tắc chọn vị trí S8(BHV3-P272547/06 page 7)

Bình thường bảng điện sự cố được cấp nguồn trực tiếp từ bảng điện chình thông qua Q1 cấp cho đường EMEG BUSBAR CU Nguồn điện này đồng thời sẽ cấp nguồn cho 2 công tắc tơ K1 và K2 (BHV3-P272547/06 page 11) K1, K2 có điện sẽ mở các tiếp điểm K1(21 -22) và K2(21 – 22) (BHV3-P272547/06 page 5) Lúc này tín hiệu ở chân A1(12-13) sẽ không được nối với nhau Đồng thời gửi tín hiệu đến khối A1(GENERATOR PRTECTION DEVICE/ BREAKER CONTROL) bằng các đường HATA FELD 5, 6 Nguồn tín hiệu này thông qua các đường NXP1, NXP2, NXP3, AUS- LINE đi vào khối A1 Khi bảng điện chính có điện thì nó cấp nguồn cho biến áp hạ áp T30 biến đổi nguồn 450V thành nguồn 230V để cấp nguồn cho hoạt động cho khối A1 Khi đó, khối A1 sẽ qua bộ PLC đóng tiếp điểm A3(5-6) và mở tiếp điểm A3(3-4) => đưa

ra tín hiệu Diesel lai máy phát sự cố dừng

T30 còn cung cấp nguồn cho đường 2F20 và 2T1 (trang 20) làm K4 có điện => tiếp điểm thường mở K4(11-14 page 12) đóng cấp nguồn cho XF XF có điện sẽ đóng tiếp điểm thường mở của nó lại cấp nguồn cho động cơ secvo đóng aptomat Q1 cấp nguồn cho bảng điện sự cố Nếu điện áp không đủ thì K3 không đóng làm cho cuộn MN mất điện, nó sẽ không cho phép đóng Q1

Giả sử vì một lí do nào đó mà bảng điện chính mất nguồn, ngay lập tức 2 Rơle cảm biến nguồn từ bảng điện chình là K1, K2 sẽ mất điện => các tiếp điểm K1(21-22) và K2(21-22) page 5 đóng lại đưa tín hiệu đến khối A1 báo mất nguồn Ngay lập tức khối A1 sẽ đóng tiếp điểm ở chân A3(3-4) và mở tiếp điểm A3(5-6) của khối A3 lại đưa tín hiệu khởi động Diesel lai máy phát sự cố Lúc này khối A1 hoạt động được là nhờ nguồn cung cấp bởi đường NXP4 cấp nguồn 24V tới chân A1(1-2) của khối A1 Khi có tín hiệu khởi động D-G thì nó sẽ đưa tín hiệu đến chân ra số 6 cấp nguồn cho XF XF có điện sẽ đóng tiếp điểm thường mở của nó lại và khởi động động cơ secvo đóng Q1 cấp nguồn sự

cố lên cho bảng điện sự cố

Việc bảo vệ thấp áp sẽ được tính toán trong khối A1 để cấp tín hiệu ra chân 8) của khối A1 cấp nguồn cho rơle bảo vệ thấp áp MN hay không

A1(7-Nếu mất nguồn từ bảng điện chính thì thông qua khối A1 đưa tín hiệu khởi động trạm phát sự cố, đồng thời K6 có điện đóng tiếp điểm thường mở K6 (11- 14 page9) của

nó vào và cấp nguồn cho K5 K5 có điện đóng tiếp điểm thường mở K5(13-14 page 5) của nó vào kích từ ban đầu cho máy phát sự cố Khi máy phát sự cố đã chạy đạt tốc độ định mức thì Q1 sẽ cấp nguồn cho bảngđiện sự cố Việc cấp nguồn sự cố được đóng trong vòng 20s kể từ khi mất nguồn chính thông qua rơle thời gian U2(BHV3-P272547/06 page6)

Khi bảng điện chính có điện trở lại thì ngay lập tức K1, K2 sẽ có điện K1, K2 có điện nó sẽ cung cấp tín hiệu đến khối A1, ngay lập tức khối A1 sẽ mở tiếp điểm A3(3-4) Diesel start và đóng tiếp điểm A3(5-6) Diesel stop của khối A3 lại dừng máy phát sự cố

và quá trình hoạt động lại như khi lúc bình thường

Khối A3(Diesel startgarat) là khối hiển thị, điều khiển và bảo vệ cho trạm phát sự

cố Nó sẽ đưa tín hiệu hiện thỉ các thông số đến A2, đưa các tín hiệu bảo vệ đến khối ALARM Unit

Ngoài ra khi máy phát sự cố chưa hoạt động thì K10 chưa có điện do đó các tiếp điểm thường mở K10(13-14) và K10(43-44) page 17 sẽ mở ra => K10, K11 chưa có điện

=> K8 mất điện

Nếu máy phát sự cố có điện thì các tiếp điểm thường mở K10(13-14) và 44) page 17 sẽ đóng lại nên rơle thời gian K10, K11 có điện Sau 1 khoảng thời gian trễ của K11 hoặc ấn nút khởi động S11 thì K8 có điện sẽ ngay lập tức đảo chiều cấp nguồn cho quạt, khi đó quạt sẽ quay theo chiều ngược lại thổi gió vào làm mát cho máy phát sự

Nguồn sự cố trên tàu 700 teu được cấp cho các phụ tải quan trọng thông qua các aptomat nằm trên bảng điện sự cố như:

• Q1 : áptomat cấp nguồn cho bơm cứu hoả buồng máy

• Q2, Q6, Q20, Q21 : nguồn sự cố chiếu sáng

• Q3 : Khối bảo vệ chung

• Q4 : Hạ thuyền cứu sinh

• Q5 : động cơ máy lái

• Q12: Nguồn cho quạt sự cố buồng máy phát sự cố

• Q13 : nguồn cho động cơ máy nén khí

• Q14 : nguồn cho đường mạng

• Q15 : cấp nguồn cho cần cẩu an toàn

• Q16 : nguồn sấy không khí cho buồng máy phát sự cố

Ngoài ra nó còn cung cấp nguồn cho một số phụ tải khác như: ánh sáng sự cố buồng máy, sấy dầu FO cho máy phát sự cố, ánh sáng sự cố buồng máy lái, báo động, hệ thống bảo vệ, hệ thống báo cháy, trạm radio, hệ thống báo khói, báo động CO2, nạp acqui cho máy phát sự cố…

1.3 Hệ thống nguồn Acqui trên tàu 700 teu

Nhược điểm cơ bản của Acqui là thể tích và trọng lượng lớn, bảo dưỡng và bảo quản cần phải thường xuyên và khó khăn Ngoài ra nó còn phải chịu được chấn động và công tác được trong các điều kiện tàu bị nghiêng lắc mà dung dịch không được đổ ra ngoài Tuổi thọ của Acqui phải cao và dễ dàng thay thế các bản cực Cáp điện nối với Acqui phải là cáp có hợp chất phù hợp

b Bảo trì hệ thống và các biện pháp an toàn

Acqui phải được đặt trong các thùng gỗ có sơn chất có tác dụng chống axit, kiềm

và đặt trong phòng có thông gió tốt để chống tích tụ hơi nổ

Acqui kiềm và axit không được để chung trên 1 phòng

Chú ý khai thông các lỗ thông hơi ở nắp acqui

Trước khi vào phòng acqui phải mở cửa thoáng và thông gió trước 30 phút, không được dùng các thiết bị chiều sáng có ngọn lửa hoặc hút thuốc trong phòng

Khi pha dung dịch acqui phải đổ axit và nước không được đổ ngược lại Cần phải trang bị các dụng cụ bảo hộ như : quần áo, kính, giầy và găng tay…

CHƯƠNG 2: CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU

KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN TÀU 700 TEU

2.1 Giới thiệu chung

2.1.1 Giới thiệu chung về hệ thống truyền động điện

• Hệ thống truyền động điện thiết bị lái tàu thuỷ

• Hệ thống truyền động điện neo - tời quấn dây

• Hệ thống truyền động điện thiết bị làm hàng

• Hệ thống truyền động điện máy nén khí

• Hệ thống truyền động điện bơm - quạt gió

• Hệ thống truyền động điện chân vịt

c Yêu cầu chung

Với từng loại thiết bị chúng sẽ có các yêu cầu cụ thể để đảm bảo tính hoạt động ổn định và lâu dài Tuy nhiên chúng phải thoả mãn một số các đặc tính, yêu cầu chung như:

• Độ bền cao, làm việc tin cậy

• Dễ bảo dưỡng, khai thác, sửa chữa

• Ảnh hưởng ít tới lưới điện

• Tiêu thụ ít năng lượng

• Có độ dự trữ cần thiết

• Hệ thống điều khiển đơn giản, dễ vận hành, thao tác

• Giá thành hạ, làm việc trong nhiều điều kiện thời tiết khắc nghiệt

2.1.2 Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển tự động

a Giới thiệu

Trên tàu thuỷ hiện nay sử dụng rất nhiều các hệ thống điều khiển tự động, nó thay thế cho sức lao động của con người, nâng cao tính ổn định và tính an toàn cho thiết bị và cho người vận hành Mục đích sử dụng các hệ thống điều khiển tự động cũng đa dạng phong phú tuỳ theo mục đích sử dụng và chức năng, yêu cầu cũng như điều kiện công tác của các thiết bị và đối tượng điều khiển Trên tàu thuỷ ứng dụng rất nhiều các hệ thống này và thực tế nó cũng đáp ứng từng phần các chức năng hoạt động của con tàu

• Hệ thống điều khiển tự động máy lạnh và điều hoà không khí

• Hệ thống tự động kiểm tra và giám sát

• Hệ thống phân ly dầu nước

c Yêu cầu chung

• Các thiết bị phải chịu được điều kiện làm việc khắc nghiệt

• Khả năng chịu rung lắc lớn

• Độ tin cậy, tính an toàn và độ bền cao

• Cấu tạo các thiết bị đơn giản, dễ khai thác, bảo dưỡng và sửa chữa, thay thế

• Tính kinh tế cao

2.2 Thuyết minh hệ thống truyền động điện máy nén khí

2.2.1 Chức năng nhiệm vụ

Trên tàu thuỷ, máy nén khí được sử dụng rộng rãi với các mục đích khác nhau Không khí được nén vào các bình chứa để từ đó phục vụ mục đích :

• Dùng khởi động máy chính

• Khởi động tổ hợp Diesel máy phát

• Cấp cho các hệ thống điều khiển từ xa Diesel

• Cấp cho các thiết bị vệ sinh

Người ta có thể phân loại máy nén khí theo cơ sở sau:

Theo kiểu máy nén có:

- Máy nén khí kiểu piston

- Máy nén khí kiểu tua bin li tâm

Máy nén khí kiểu piston được sử dụng rộng rãi trên tàu thuỷ, áp suất của nó thường là

P > 4 atm

Theo công dụng:

- Máy nén khí chính dùng để cấp khí khởi động máy chính

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

- Máy nén khí sự cố: Dùng để cấp khí khởi động cụm Diesel – Máy phát sự cố, khi có sự cố ở máy phát chính

Ngoài ra còn một số loại máy nén có áp suất thấp hơn để cấp gió cho các thiết bị vệ sinh công nghiệp

Hệ thống máy nén khí tàu container 700 teu đươc trang bị 2 máy nén khí, seri của

2 máy nén là như nhau Đảm bảo cung cấp khí nén liên tục cho tàu trong suốt quá trình hoạt động của tàu

* Các thông số chính của máy nén:

• Điện áp công tác: 440V/60HZ

• Công suất: 6,4 KW

2.2.2 Giới thiệu các phần tử

Sơ đồ 64544 (PAGE 4):

- Motor Engine: là động cơ lai máy nén khí

- F41: là rơle bảo vệ quá tải

- Q45: là aptomat có bảo vệ quá tải và ngắn mạch

- T41: là biến áp cấp nguồn điều khiển với các cấp điện áp 115V và 24V

- F48, F46: là các cầu chì bảo vệ ngắn mạch

Sơ đồ 64544 (PAGE 5):

- S51: công tắc cấp nguồn điều khiển từ xa bằng tay

- K55: contactơ cấp nguồn cho máy nén khí

- K56: Rơle cấp nguồn báo chạy động cơ lai máy nén

- h : là đồng hồ đo thời gian hoạt động của máy nén

- H81: là đèn báo chạy máy nén khí

K55(1-2, 3-4, 5-6 page 4) đóng => cấp nguồn cho động cơ lai máy nén khí

Contactor K56 cũng có điện => đóng tiếp điểm K56(13-14 page 9), mở tiếp điểm K56(21-22 page 9)

K56(13-14 page 9) đóng => 2 chân X1(51 – 52) thông nhau

K56(21-22 page9) mở => 2 chân X1(53-54) không thông nhau

Máy nén hoạt động sau một thời gian, ta quan sát trên đồng hồ đo áp lực khí nén nếu thấy áp lực khí đã đủ P = 8Kg/cm2 thì ta dừng chạy máy nén

b Chế độ tự động

Bật công tắc S1 đưa cảm biến áp lực khí nén vào hoạt động Đưa công tắc S51 sang vị trí Auto Khi áp lực khí nén trong chai gió giảm dưới mức cho phép P ≤ 4Kg/cm2, thì tiếp điểm của cảm biến áp lực đóng lại, đưa máy nén vào hoạt động bắt đầu quá trình nén khí vào chai gió Khi áp lực khí nén đã đủ P≥ 8Kg/cm2 thì tiếp điểm của cảm biến áp lực mở ra, cắt nguồn đưa vào động cơ Quá trình nén khí sẽ tiếp tục nếu áp lực khí nén giảm dưới mức cho phép

2.2.4 Các báo động và bảo vệ máy nén khí

Cầu chì F48, F46 dùng bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển F41 khống chế các tiếp điểm F41(95 – 96) và F41(97 – 98) dùng trong việc bảo vệ quá tải

Khi xảy ra quá tải cho máy nén thì F41 hoạt động mở tiếp điểm F41(95 – 96 page 5) => contacto K55 và K56 mất điện => Cắt máy nén, đồng thời tiếp điểm F41(97- 98 page 7) đóng lại => contacto K71 có điện

K71 có điện đóng tiếp điểm duy trì của nó K71(13-14 page7)

Đóng tiếp điểm K71(43 – 44 page 8) => đèn báo quá tải H82 có điện báo quá tải máy nén khí

Mở tiếp điểm K71(31-32 page5), K71(21- 22 page 9) cắt điện đưa vào chân X1(55 – 56)

2.3 Thuyết minh hệ thống điều khiển nồi hơi

2.3.1 Khái niệm, phân loại

a Khái niệm

Nồi hơi trên tàu thuỷ là thiết bị sử dụng năng lượng của chất đốt (hoá năng của dầu đốt như là than, củi, khí hoá lỏng, dầu đốt) biến nước thành hơi nước có áp suất cao

và nhiệt độ cao

Nồi hơi cung cấp hơi nước phục vụ cho :

- Hâm nóng dầu nặng dùng cho việc Diesel máy chính

- Hâm nóng máy chính cho khởi động Diesel

- Phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của thuyền viên như sưởi ấm, hâm nóng nước sinh hoạt

- Dùng để sấy, vận chuyển dầu

Đối với một số tàu chuyên dụng nồi hơi còn phục vụ cho chạy một số máy phụ là

máy hơi nước trên boong như tàu dầu, tàu chở hoá chất cháy nổ

b Phân loại

Trên tàu thuỷ hiện nay nồi hơi được phân thành các loại sau:

+ Nồi hơi chính: Nồi hơi cung cấp hơi nước cho thiết bị đẩy của các tàu dùng hơi nước chính, động cơ đốt ngoài hoặc tua bin hơi chính lai chân vịt, dùng cho các máy phụ

và nhu cầu sinh hoạt

+ Nồi hơi phụ: dùng cho những con tàu chạy máy Diesel chính, sấy dầu nặng, vận chuyển dầu, sấy máy và dùng cho sinh hoạt

+ Nồi hơi kinh tế : hoạt động ở chế độ hành trình trên biển, chúng ta dùng nhiệt độ khí xả ra từ máy chính đun nóng nước

+ Nồi hơi liên hợp (kết hợp giữa nồi hơi phụ và nồi hơi kinh tế): dùng để nâng cao hiệu suất lấy hơi của các nồi hơi

2.3.2 Các chức năng của nồi hơi

a Chức năng tự động cấp nước

Mức nước trong nồi luôn ở giới hạn cho phép : hmin1 ≤ h ≤ hmax

hmin2 : Báo động mức nước thấp

)(t =h +B t− h−B

B(t) = 1 Động cơ lai bơm có điện

B(t) = 0 Động cơ lai bơm mất điện

B( t-1) Trạng thái của bơm trước đó được nhớ lại

• h ≤ h min1 : B(t) = 1 + 0.1 = 1 (Bơm hoạt động)

• h min1 < h < h max : B(t) = 0 + 1.1 = 1 (bơm vẫn hoạt động)

Mức nước trong nồi hơi đảm bảo thì mới cho phép tiến hành các bước tiếp theo

Quá trình cấp nước cho nồi hơi là quá trình điều khiển tự động và cũng có thể thực hiện bơm nước bằng tay khi mà quá trình tự động xảy ra sự cố Nhiều hệ thống nồi hơi có thể có mức báo động hmax1 để báo động mức nước cao quá cho phép gây tràn nồi Mức này chỉ dùng trong báo động

b Chức năng điều khiển đốt lò

Để thực hiện quá trình đốt lò trong hệ thống phải có thiết bị tạo ra chương trình đốt và tuân thủ nghiêm túc không thể đảo nghịch được

Thiết bị này có thể là :

• Cam chương trình

• Rơle chương trình dạng bán dẫn vi mạch

• PLC điều khiển

* Quá trình điều khiển :

• Mức nước trong nồi phải đảm bảo đủ (do mạch tự động cấp nước thực hiện)

• Nhiệt độ dầu đốt phải đảm bảo (do mạch tự động hâm sấy dầu thực hiện)

• Áp suất dầu đốt phải đảm bảo (do bơm dầu đốt thực hiện)

• Đảm bảo quạt gió không có sự cố

• Toàn bộ các bộ phận trong hệ thống không có sự cố

• Vòi phun không bị tắc, bẩn, cực đánh lửa đảm bảo kích thước quy định

cháy thành công bằng đèn Đồng thời mở thêm le gió đưa thêm gió vào lò và khi đó thiết

bị chương trình dừng lại ở một vị trí nhất định sau khi thực hiện xong

+ Cháy không thành công : tự động dừng đốt lò, cắt van dầu ngừng cấp dầu vào trong buồng đốt Tắt biến áp đánh lửa Vẫn duy trì quạt gió hoạt động trong một khoảng thời gian để thổi các khí dư ra ngoài

Thiết bị chương trình có điện quay trở lại trạng thái ban đầu thực hiện cho lần đốt sau

Sau 3 ÷ 4 lần đốt không thành công hệ thống sẽ tự động dừng đốt và phát tín hiệu báo động chung cho người trực ca biết

Nếu hệ thống có sự cố phải khắc phục, hoặc sửa chữa xong, ấn hoàn nguyên mới

có thể đốt lò trở lại

c Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi

Trong quá trình vận hành nồi hơi, áp suất hơi là một thông số rất quan trọng cần được điều khiển Yêu cầu duy trì áp suất luôn phải trong giới hạn cho phép

(Pmin ≤ Phơi ≤ Pmax) Nếu áp suất hơi thấp không đảm bảo năng suất làm việc, áp suất hơi quá cao gây ra sự cố nổ nồi hơi

Quá trình điều chỉnh áp suất hơi được thực hiện bằng cách khi Ph đạt giá trị nhất định thì dừng đốt(hay chuyển sang đốt thấp) và khi áp suất giảm đến giới hạn thì nồi hơi

Thuật toán này chỉ đúng với :

V2(t) = P*1min + P2min .V1(t) + V2(t-1).P2max

Dùng hai cảm biến áp suất hơi dạng vi sai mỗi cảm biến đặt 2 ngưỡng

P1min , P1max và P2min , P2max Khi đó chúng phải thoả mãn điều kiện :

P1min < P2min < P2max < P1max

ĐK áp suất dầu phun

Cảm biến P

Phơi

Pđặt