Đồ án tốt nghiệp: Trang bị điện tàu 53000 tấn đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển Diezel máy phát

Trang 2

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam là một quốc gia nằm ở ven biển, có bờ biển dài 3260 Km Từ xa xưa nhân dân ta đã biết sử dụng bờ biển để vận chuyển hàng hoá Ngày nay vận tải biển đóng vai trò quan trọng trong giao thông vận tải Nó chiếm ưu thế về khối lượng hàng hoá và cả khoảng cách vận chuyển, chính vì vậy mà ngày nay trong công cuộc đổi mới, hội nhập và

mở cửa thì vận tải đường biển đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân, là động lực thúc đẩy nền kinh tế phát triển theo hướng hội nhập Để đáp ứng và khai thác triệt để những lợi thế trên, chúng ta cần có một nền công nghiệp tàu thuỷ hiện đại với những công nghệ đóng mới, sửa chữa tàu thuỷ bắt kịp với trình độ phát triển của thế giới, ngoài ra cần phải đào tạo đội ngũ kỹ sư, thuyền viên có trình độ kiến thức phù hợp với sự phát triển của khoa học công nghệ

Là một sinh viên học tập tại khoa điện - điện tử tàu biển của trường đại học Hàng Hải Việt Nam Sau hơn 4 năm học tập và rèn luyện, em đã được trang bị tương đối đầy đủ các kiến thức cơ bản về những hệ thống điện năng trên tàu thuỷ và còn được tiếp cận với những trang thiết bị, công nghệ điều khiển hiện đại đã và đang được áp dụng trên nhiều con tàu vận tải hiện nay trên thế giới cũng như tại Việt Nam Sau khi thực tập tại công ty đóng tàu Nam Triệu, em đã tìm hiểu và thu thập được tài liệu tàu ASL - ALBATROSS thuộc series tàu chở hàng 53000 tấn Được sự nhất trí của ban chủ nhiệm khoa, em được giao đề tài thiết kế tốt nghiệp:

“Trang bị điện tàu 53000 tấn, đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển Diesel – Máy phát.”

Qua quá trình tổng hợp, nghiên cứu tài liệu thu thập được với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân cùng sự giúp đỡ của các bạn, các thầy giáo trong khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển trường đại học Hàng Hải Việt Nam, đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn Th.s Kiều Đình Bình, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên do trình

độ còn hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi thiếu sót Em rất mong được được sự chỉ bảo của các thầy để đồ án của em hoàn thiện hơn Em xin chân thành

cảm ơn thầy giáo Th.s Kiều Đình Bình, cùng các thầy cô và các bạn đã giúp đỡ em hoàn

thành đồ án tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, ngày 16 tháng 01 năm 2009

Sinh viên thực hiện

Hoàng Văn Thi

Trang 3

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ TÀU 53000T

Trang 4

Giới thiệu chung về tàu 53000T:

Tàu ASL - ALBATROSS trọng tải 53000T do tổng công ty đóng tàu Nam Triệu đóng theo đơn đặt hàng của Anh Là series tàu lớn nhất từ trước tới nay do hai công ty đóng tàu Nam Triệu và Hạ Long thi công

1 Kích thước chính:

Chiều dài toàn tàu: 190.00m

Chiều dài giữa 2 đường nước vuông góc: 183.25m

Bề rộng thiết kế: 32.26m

Cao mạn chính đến boong: 10.90m

Mớn nước mô hình: 12.60m

Chiều cao boong chính (tại đường tâm):

- Từ boong chính – boong dâng lái 1 1.00m

- Từ boong dâng lái chính – boong dâng lái 5,mỗi boong 2.8.m

- Từ boong dâng lái 5 - đỉnh cabin (buồng lái ) 3.00m

- Các boong ở 2.60m

Độ cong ngang tại boong chính từ mạn tới 5.6mm trên đường chuẩn 0.60m

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

Tốc độ khai thác theo mớn nước mẫu thử 12.60m Ở trạng thái ky bằng , có tính đến

15% dung sai khác ( Trạng thái dự phòng ) 14.0 hải lý

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

Công suất máy tương ứng tại 82% MCR (vòng tua tối đa liên tục và tốc độ chân vịt

118 vòng / phút ≈ 7.780 KW

Trang 5

5 Tiêu hao nhiên liệu và tầm hoạt động:

Lượng dầu nặng FO tiêu hao hằng ngày trên máy chính tại 82% vòng quay tối đa liên

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

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

Tiêu hao nhiên liệu hàng ngày ≈ 33.6 tấn

Lượng tiêu hao được tính dựa trên điều kiện HFO, độ nhớt 380 CST tại 500C và giá trị hâm 42.70 KJ/KG, mớn nước mẫu thử và 15% dung sai khác

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

7 Nguyên lý thiết kế và mô phỏng chung:

Tàu ASL - ALBATROSS là loại tàu viễn dương, 1 chân vịt lai bằng diesel phù hợp chuyên chở các loại hàng rời Thông thường như than, quặng, ngũ cốc, xi măng, nhôm ôxit, thép cuộn, gỗ đóng kiện… Tầu được đóng và trang bị cho việc chuyên chở các loại hàng nguy hiểm trong phạm vi quy định

Tàu có mũi quả lê, 1 boong dâng mũi và 1 boong sống đuôi Phần vỏ dưới boong chính được phân cách bằng các vành kín nước gồm: Két mũi, 5 hầm hàng, buồng máy và két lái

Trang 6

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

trong đó có 3 tổ hợp diesel-máy phát chính và một tổ hợp diesel máy phát sự cố Ngoài ra còn có nguồn năng lượng điện ắc quy 24V

* Các thông số kĩ thuật của các diesel máy phát chính :

1.2 Cấu tạo chung của bảng điện chính

Bảng điện chính tàu ASL - ALBATROSS bao gồm có 11 PANEL (page 060) Bao gồm 3 PANEL điều khiển máy phát và 3 PANEL phụ tải Chi tiết như sau:

- S1(PANEL SỐ 1): PANEL khởi động(No1 GROUP STARTER PANEL)

- S2(PANEL SỐ2): PANEL khởi động và cung cấp điện áp 440V (No1 GROUP STARTER/440V FEEDER PANEL)

- S3(PANEL SỐ3): PANEL cung cấp điện áp 440V (No1 440V FEEDER PANEL)

- S4(PANEL SỐ4): PANEL phục vụ máy phát số 1 (No1 DIESEL GENERATOR PANEL)

- S5(PANEL SỐ5): PANEL đồng bộ (SYNCHRO PANEL)

Trang 7

- S8(PANEL SỐ8): PANEL cung cấp điện áp 440V số 2 (440V FEEDER PANEL)

- S9(PANEL SỐ9): Nhóm PANEL khởi động và cung cấp điện áp 440V số 2 (No2 GROUP STARTER/440V FEEDER PANEL)

- S10(PANEL SỐ 10): PANEL khởi động số 2 (No2 GROUP STARTER PANEL)

- S11(PANEL SỐ 11): PANEL cấp điện áp 220V (220V FEEDER PANEL)

Các PANEL của bảng điện chính tàu 53000 tấn được bố trí theo hình chữ L có chiều dài tổng cộng là 5.795m và có chiều cao là 2.100m

1.3 Giới thiệu các phần tử trên bảng điện chính

1.3.1 Panel số 1(S1): PANEL khởi động (No1 GROUP STARTER PANEL).(sơ đồ

trang 062) gồm các phần tử như sau:

*1-1:Bơm nước làm mát máy chính ở mức cao:

+ H21: Đèn màu xanh lá cây báo bơm đang hoạt động

+ H22: Đèn màu trắng là đèn báo nguồn

+ H23: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố

+H25: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm

+ S21: Nút ấn khởi động bơm

+ S22: Nút dừng bơm

+ S24: Nút ấn RESET lại hệ thống khi hệ thống gặp sự cố

+ S52: Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển gồm có ba vị trí REMOTE

MANU-AUTO-+ A: Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua bơm

*1-2: Quạt gió buồng máy:

+ H21: Đèn màu xanh lá cây báo quạt gió đang hoạt động

+ H24: Đèn màu đỏ báo quạt gió bị quá tải

+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của quạt gió

+ S21: Nút ấn khởi động quạt gió

+ S22: Nút ấn dừng quạt gió

+ S25: Công tắc chọn vị trí điều khiển gồm có hai vị trí là từ xa và tại chỗ (LOCAL/REMOTE)

+ S11: Công tắc khống chế điện trở sấy có hai vị trí ON/OFF

+ A: Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua quạt gió

*1-3: Bơm nước mặn làm mát:

Trang 8

+ H25: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + S21: Nút ấn khởi động bơm

+ S22: Nút ấn dừng bơm

+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm

*1-4: Bơm BALLAST:

+ H24: Đèn màu đỏ báo bơm bị quá tải

+ A: Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua bơm

1.3.2 Panel số 2(S2): PANEL khởi động và cung cấp điện áp 440V (No1 GROUP

STARTER/440V FEEDER PANEL) (sơ đồ trang 062)gồm các phần tử chính như sau:

*2-1:Bơm nước làm mát cho máy chính:

+ S21: Nút ấn có màu xanh lá cây;nút ấn khởi động bơm

*2-2: Bơm cứu hoả chung:

Trang 9

*2-3: Bơm nước làm mát máy chính mức thấp:

*2-4: Bơm dầu LO cho máy chính:

+ H25:Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái sẵn sàng hoạt động (STANDBY) + S21: Nút ấn khởi động bơm

MANU-AUTO-+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm

*2-5: Aptomat khống chế bộ sấy nóng các tổ hợp diesel máy phát

*2-6: Aptomat khống chế bộ dự trữ

1.3.3 Panel số 3(S3): PANEL cung cấp điện áp 440V (No1 440V FEEDER PANEL).(sơ

đồ trang 062)gồm các phần tử chính như sau:

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

+ S43: Công tắc chọn vị trí để đo dòng điện của tời neo phải và tời chằng buộc phải

có ba vị trí là: WIDS(S)-OFF-MOWH(S)

Trang 10

+ S44: Công tắc chọn vị trí để đo dòng điện của cẩu số một hoặc cẩu số hai, có ba vị trí là: CCR1-OFF-CCR2

*3-1: Aptomat khống chế tời neo trái

*3-2: Aptomat khống chế tời chằng buộc trái

*3-3: Aptomat khống chế máy lái trái

*3-4: Aptomat khống chế mạch tự động

*3-5: Aptomat khống chế thiết bị điều khiển tuyến tính

*3-6: Bộ phận thuỷ lực che phủ miệng khoang

*3-7: Aptomat khống chế quạt gió vùng cầu thang

*3-8: Aptomat khống chế bộ phận phun nước buồng máy

*3-9: Aptomat khống chế bảng khởi động máy nén khí

*3-10: Aptomat khống chế bảng điện phụ

*3-11: Aptomat khống chế tời thang dây và quạt gió

*3-12: Aptomat khống chế bộ lọc dầu và phân ly dầu buồng máy

*3-13: Aptomat khống chế hệ thống nồi hơi phụ

*3-14: Aptomat khống chế bơm cấp nước nồi hơi

*3-15: Aptomat khống chế máy biến áp chính số 1

*3-16: Aptomat khống chế máy móc dụng cụ xưởng

*3-17: Aptomat khống chế quạt gió phụ máy chính

*CCR1: Aptomat khống chế cẩu hàng số1

*CCR2: Aptomat khống chế cẩu hàng số2

1.3.4 Panel số 4(S4): là PANEL phục vụ máy phát số 1 (No1 DIESEL GENERATOR

PANEL).(sơ đồ trang 063)gồm các phần tử chính như sau:

+ A: Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện của máy phát

+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của máy phát

+ F: Tần số kế, dùng để đo tần số của máy phát1

+ V: Đồng hồ vôn kế dùng để đo điện áp của máy phát1

+ S31: Công tắc chọn đo dòng các pha, có 4 vị trí (OFF-R-S-T)

+ S32: Công tắc chọn đo điện áp giữa các pha và thanh cái, có 5 vị trí TR-BUS)

(OFF-RS-ST-+ H2: Đèn màu trắng báo máy phát số 1 đang hoạt động

+ H3: Đèn màu xanh báo aptomat chính của máy phát đang đóng

+ H4: Đèn màu đỏ báo aptomat chính của máy phat đang mở

+ H38: Đèn màu đỏ báo mức tải của máy phát thấp

+ S6: Nút ấn có đèn dùng để reset aptomat chính

+ S35: Công tắc chọn vị trí điều khiển có hai vị trí là tại chỗ và từ xa: REMOTE)

Trang 11

(LOCAL-1.3.5 Panel số 5(S5): PANEL đồng bộ (SYNCHRO PANEL).(page 063) gồm những

phần tử chính như sau:

+ H11: Đèn màu trắng nối đất báo cách điện pha R

+ H12: Đèn màu trắng nối đất báo cách điện pha S

+ H13: Đèn màu trắng nối đất báo cách điện pha T

+ BZ: Còi báo động khi có sự cố sảy ra

+ KW: Đồng hồ đo công suất của máy phát

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

+ H14: Hệ thống đèn quay để kiểm tra điều kiện hà đồng bộ

+ IRM: Đồng hồ đo điện trở cách điện

+ S14: Nút ấn dừng chuông khi sảy ra sự cố

+ S12: Công tắc có hai vị trí ON/OFF cấp điện cho PANEL đèn

+ S8: Nút ấn reset đèn

+ S9: Nút ấn dừng đèn FLICKER

+ S204: Nút ấn có đèn màu trắng để hoà đồng bộ máy phát số 2

+S304: Nút ấn hoà đồng bộ máy phát số 3

+ S102: Nút ấn đóng aptomat của máy phát số 1

+ S103: Nút ấn mở aptomat của máy phát số 1

+ S33: Công tắc điều khiển động cơ servo điều khiển tần số của máy phát chính có 3

STOP-O-1.3.6 Panel số 6(S6) và số 7(S7) (page 063): Các PANEL phục phụ cho máy phát số 2

và máy phát số 3 Trên các PANEL này có các thiết bị: công tắc, đèn báo, nút ấn, aptomat chính giống với PANEL phục vụ cho máy phát số 1, chỉ khác về kí hiệu số 2 và số 3

1.3.7 Panel số 8(S8): PANEL cung cấp điện áp 440V số 2 (No2 440V FEEDER

PANEL).(sơ đồ trang 064) gồm có các phần tử chính như sau:

Trang 12

+ S43: Công tắc chọn chế độ đo dòng cho tời neo phải và tời chằng buộc phải có 3

vị trí là: WIDS(S)-OFF-MOWH(S)

+ S44: Công tắc chọn chế độ đo dòng của cẩu hàng số 3 và số 4 có 3 vị trí là: CCR1-OFF-CCR2

*8-1: Aptomat khống chế tời neo phải

*8-2: Aptomat khống chế tời chằng buộc phải

*8-3: Aptomat khống chế nguồn dự trữ cho cẩu xuồng

*8-4: Aptomat khống chế bộ điều tốc điện tử của máy chính

*8-5: Aptomat khống chế quạt thông gió trên boong

*8-6: Aptomat khống chế thiết bị nhà bếp

*8-7: Aptomat khống chế thiết bị buồng giặt

*8-9: Aptomat khống chế bảng khởi động máy nén khí số 2

*8-10: Aptomat khống chế bảng điện phụ

*8-11: Aptomat khống chế thiết bị trộn ở buồng máy

*8-12: Aptomat khống chế bơm lọc dầu và máy phân li dầu buồng máy

1.3.8 Panel số 9(S9): Nhóm PANEL khởi động và cung cấp điện áp 440V số 2 (No2 GROUP

STARTER/440V FEEDER PANEL) (sơ đồ trang 064) gồm có các phần tử chính như sau:

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

+ V : Đồng hồ vôn kế dùng để đo điện áp của các pha

+ S31: Công tắc chọn đo dòng cho các pha R-S-T có 4 vị trí là: OFF-R-S-T

+ S42: Công tắc chọn vị trí đo điện áp cho các pha có 4 vị trí là: OFF-RS-ST-TR + H4: Đèn màu đỏ báo aptomat đang mở

+ H3: Đèn màu xanh báo aptomat đóng

*9-3: Bơm nước làm mát mức thấp gồm các thiết bị là:

Trang 13

*9-2: Bơm cứu hoả chung: gồm có các phần tử như sau:

+ S25: Công tắc chọn vị trí điều khiển gồm có hai vị trí là từ xa

và tại chỗ (LOCAL/REMOTE)

*9-4: bơm dầu LO cho máy chính:

*SCB: Aptomat khống chế hộp điện bờ

1.3.9 Panel số 10(S10): PANEL khởi động số 2 (No2 GROUP STARTER

PANEL).(sơ đồ trang 064) gồm có các phần tử như sau:

*10-1: Bơm nước làm mát máy chính mức cao:

Trang 14

*10-2: Quạt gió buồng máy:

+ H21: Đèn màu xanh lá cây báo quạt gió đang hoạt động

+ S21: Nút ấn khởi động quạt gió

+ S22: Nút ấn dừng quat gió

+ A: Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua quạt gió

+ HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của quạt gió

*10-3: Bơm nước mặn làm mát:

*10-4: Bơm nước làm mát mức thấp:

Trang 15

*10-5: Bơm nước BALLAST:

+ H26: Đèn màu trắng báo nguồn có sẵn

1.3.10 Panel số 11(S11): PANEL cấp điện áp 220V (220V FEEDER PANEL) gồm các

phần tử sau:

+ V : Đồng hồ vôn kế dung để đo điện áp

+ IRM: Đồng hồ đo điện trở cách điện

+ S41: Công tắc chọn vị trí đo dòng các pha có 4 vị trí là: OFF-R-S-T

+ S42: Công tắc chọn vị trí để đo điện áp các pha,có 4 vị trí là: OFF-RS-ST-TR + H11 : Đèn màu trắng báo cách điện với đất của pha R

+ H12 : Đèn màu trắng báo cách điện với đất của pha S

+ H13 : Đèn màu trắng báo cách điện với đất của pha T

+ S5: Nút ấn thử đèn nối đất

+ H16: Đèn trắng báo biến áp 1 có nguồn

+ H17: Đèn màu trắng báo biến áp 2 có nguồn

+ H4: Đèn màu đỏ báo aptomat mở

+ H3: Đèn màu xanh báo aptomat đóng

+ S12: Công tắc khống chế bảng đèn có 2 vị trí ON/OFF

*11-5: Aptomat chính khống chế bảng điện đèn hàng hải

*11-6: Aptomat khống chế bảng phân phối đèn tín hiệu

*11-7: Aptomat khống chế thiết bị hàng hải 220V

*11-8: Aptomat khống chế bảng phân phối điện áp thấp

*11-9/11-10/11-11: Aptomat khống chế hệ thống đèn phòng ở

*11-12/11-13: Aptomat khống chế hệ thống đèn buồng máy

*11-14: Aptomat khống chế bảng phân phối điện áp thấp No6

*11-15: Aptomat khống chế thiết bị buồng máy

*11-16: Aptomat khống chế phụ tải điều khiển máy chính và máy phụ buồng máy

Trang 16

*11-19: Aptomat khống chế aptomat, PANEL hoà đồng bộ

*11-1: Aptomat khống chế hệ thống đèn bên ngoài

*11-2: Aptomat khống chế hệ thống đèn hành lang bên trái hầm hàng No1/2/3

*11-3: Aptomat khống chế hệ thống đèn hành lang bên trái hầm hàng No4/5

*11-4: Aptomat khống chế bảng điều khiển điện thuỷ lực

*TR1: Aptomat khống chế bảng biến áp 1

*TR2: Aptomat khống chế bảng biến áp 2

1.4 Sơ đồ nguyên lý của bảng điện chính tàu 53000T

1.4.1 Cấu tạo của sơ đồ

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

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

Trong sơ đồ có 3 máy phát giống hệt nhau vì vậy ở đây ta chỉ nghiên cứu sơ đồ nguyên lý của máy phát số 1 Các máy phát số 2 và máy phát số 3 hoàn toàn tương tự

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

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

- TP81.75/76 các biến áp 440V/200V 100VA để đưa tín hiệu áp của máy phát tới các thiết bị đo và các thiết bị hoà đồng bộ

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

- TC81.4 là biến áp 440V/220V 100VA

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

số dòng 4A

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

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

Trang 17

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

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

Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp được lắp đặt trên tàu 53000 tấn áp dụng nguyên lý điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc điều chỉnh theo độ lệch Điện áp thực của máy phát sẽ được phản hồi lại để so sánh với điện áp chuẩn, từ đó đưa ra tín hiệu đến điều chỉnh tăng hoặc giảm dòng kích từ làm cho điện áp máy phát trở về định mức Máy phát chính là loại máy phát không chổi than có máy kích từ lấy dòng kích từ từ bộ tự động điều chỉnh điện áp (bộ AVR) Ngoài ra hệ thống điều chỉnh điện áp còn thực hiện quá trình tự động phân bố tải vô công khi các máy phát công tác song song với nhau

A Giới thiệu phần tử của hệ thống:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

+ Quá trình tự kích ban đầu:

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

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

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

+ Quá trình tự động điều chỉnh điện áp của bộ AVR:

Giả sử máy phát đang công tác với điện áp là định mức Uđm Ta đột ngột đóng thêm tải cho máy phát thì điện áp của máy phát lập tức giảm xuống nhỏ hơn định mức Khi đó tín hiệu điện áp và tín hiệu dòng điện của máy phát được đưa tới tác động vào bộ

Trang 18

AVR tác động làm tăng dòng kích từ của máy phát lên vì vậy làm cho điện áp của máy phát tăng lên đến giá trị định mức

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

Tóm lại đây là một trong những hệ thống mới hiện đại được sử đụng nhiều trên các tàu đang đựơc đóng mới ở Việt Nam Hệ thống có cấu trúc gọn nhẹ, có độ chính xác và độ

ổn định cao, đáp ứng được các yêu cầu của đăng kiểm

+ Chỉnh định hệ thống như sau:

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

1.4.4 Mạch đóng aptomat chính của máy phát số 1(trang 084):

A Giới thiệu các phần tử của mạch: bao gồm các phần tử như sau:

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

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

- MN: Cuộn giữ của aptomat chính

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

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

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

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

B Hoạt động của mạch điều khiển aptomat chính như sau:

+ Chế độ điều khiển bằng tay:

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

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

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

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

Trang 19

lưới và đèn H4 tắt.(đèn H4 là đèn báo aptomat chưa được đóng lên lưới)

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

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

- Rơle trung gian K85.23 có điện làm cho

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

- Tiếp điểm của K85.23 (4-12) trang 223 mở ra cắt điện cho cuộn giữ của aptomat lấy điện bờ

- Tiếp điểm của K85.23 (1-9) trang 170 mở ra làm cho các role trung gian K170.21, K170.22, K170.23 mất điện, các tiếp điểm của K170.21 ở trang 171 đóng vào sẵn sàng cấp điện cho mạch điều khiển hoà đồng bộ các máy phát số2, số3 Các tiếp điểm của K170.23 trang 084 mở ra làm cho cuộn điều khiển XF mất điện cắt điện cấp cho động cơ

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

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

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

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

1.4.5 Mạch hoà đồng bộ cho máy phát số 1 (trang 87,166,170):

A Giới thiệu phần tử của hệ thống:

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

- S34 : Công tắc chọn máy phát cần hoà vào lưới có 5 vị trí đó là: DG3-OFF

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

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

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

Trang 20

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

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

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

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

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

B Hoà đồng bộ bằng tay:

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

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

Rơle trung gian K87.4 và K87.2 có điện đóng các tiếp điểm của chúng lại đưa điện

áp từ thanh cái và từ máy phát số 1 vào các đồng hồ đo, hệ thống đèn và hệ thống đồng

bộ kế

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

Điện áp từ thanh cái và từ máy phát số 1 được đưa tới đồng hồ vol kế kép, đồng hồ

đo tần số kép, đồng bộ kế, và hệ thống đèn để kiểm tra các điều kiện hoà đồng bộ Khi các điều kiện hoà đồng bộ đã được thoả mãn thì:

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

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

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

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

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

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

Trang 21

1.4.6 Tự động phân chia tải vô công cho các máy phát công tác song song (Trang 091):

1 Cơ sở lý thuyết:

Theo quy định của đăng kiểm thì sự chênh lệch tải vô công giữa hai máy phát công tác song song không được vượt quá 10% công suất vô công định mức của máy lớn nhất Khi các máy phát công tác song song nếu có sự phân bố tải vô công không đều, vượt ngoài giới hạn cho phép sẽ dẫn đến những hậu quả sau:

- Máy phát này nhận toàn bộ tải vô công của máy phát kia dẫn đến một máy bị cắt

ra khỏi mạng do kết quả của việc bảo vệ quá tải (quá dòng)

- Hiệu suất sử dụng của máy có tải vô công lớn sẽ rất thấp

- Tăng tổn hao trong các cuộn dây vì luôn luôn có dòng cân bằng chạy trong hai máy

Để thực hiện phân bố tải vô công cho các máy phát công tác song song thực tế đã

áp dụng các phương pháp sau :

– Điều khiển đặc tính ngoài của máy phát

– Tự điều chỉnh phân bố tải vô công

– Nối dây cân bằng

A Phương pháp điều khiển đặc tính ngoài của máy phát:

Độ nghiêng của đặc tính ngoài máy phát là yếu tố quyết định đến phân bố tải vô công khi công tác song song Mặc dù các máy phát được chế tạo cùng một sêri, cùng hệ thống tự động điều chỉnh điện áp nhưng chúng ta vẫn không thể có được đặc tính ngoài của chúng giống hệt nhau Để có thể điều chỉnh được độ nghiêng của đặc tính ngoài (độ hữu sai) các nhà chế tạo đã đưa vào hệ thống tự động điều chỉnh điện áp một khối mà thông qua nó điều chỉnh được độ nghiêng phụ thuộc vào mức độ tải vô công Tín hiệu mức độ tải vô công được lấy từ dòng kích từ hoặc thông qua dòng tải của máy phát

+ Lấy tín hiệu từ dòng kích từ :

Để giữ cho điện áp máy phát không đổi thì sự thay đổi dòng kích từ gần như tuyến tính với sự thay đổi dòng tải vô công Vì vậy lấy tín hiệu từ dòng kích từ cũng phản ánh được mức độ tải vô công của máy phát

Trang 22

H3-5 Sơ đồ nguyên lí lấy tín hiệu từ dòng kích từ

Từ sơ đồ ta thấy tín hiệu của dòng kích từ thông qua biến dòng một pha trước chỉnh lưu khép kín qua biến trở R Như vậy phần tử so sánh của hệ thống sẽ nhận ba tín hiệu đó là: Điện áp chuẩn U0 ; điện áp máy phát Uf và điện áp rơi trên biến trở R là UR

(tín hiệu từ dòng kích từ)

Ta có : ∆U = U0 - ( Uf + UR )

Tín hiệu từ dòng kích từ này làm cho U nhỏ đi Khi dòng kích từ càng tăng thì

U càng nhỏ, do đó khi máy phát càng nhận tải vô công nhiều thì đặc tính ngoài càng mềm đi (càng dốc).Còn khi tải tác dụng của máy phát tăng thì dòng kích từ thay đổi không đáng kể Để điều chỉnh độ nghiêng đặc tính ngoài ta chỉnh chiết áp R Đặc tính sẽ cứng nhất khi ta chỉnh cho giá trị R=0 và mềm nhất khi ta đưa toàn bộ giá trị R vào Phương pháp này không được ứng dụng nhiều vì giới hạn điều chỉnh không lớn

+ Lấy tín hiệu từ dòng tải của máy phát:

Đây là phương pháp được ứng dụng rất nhiều trên tàu thuỷ hiện nay

H3-6 Sơ đồ nguyên lý lấy tín hiệu từ dòng tải của máy phát

Trang 23

Ta có : U V URS U R

Thành phần điện áp ITT.R làm thay đổi điện áp tổng đưa đến phần tử so sánh là rất bé Còn điện áp rơi trên R do thành phần vô công (ITP.R) làm thay đổi điện áp tổng đưa đến phần tử so sánh ở mức độ lớn Do đó ta có:

U = U0 – (URS + ITP.R)

Từ kết quả tính U ta thấy độ nghiêng của đặc tính ngoài phụ thuộc vào thành phần tải vô công Như vậy muốn thay đổi độ nghiêng của đặc tính với cùng chỉ số dòng ITP ta chỉ việc điều chỉnh biến trở R

B Phương pháp tự điều chỉnh phân bố tải vô công:

Khi ứng dụng phương pháp điều chỉnh đặc tính ngoài thường gặp phải một số hạn chế như trong lắp đặt, sửa chữa, thử nghiệm cần phải khảo sát, đo đạc để chỉnh độ nghiêng của đặc tính Mặt khác một số thông số của hệ thống bị thay đổi do tác động của các yếu tố bên ngoài từ môi trường nhất là nhiệt độ và độ ẩm Dẫn đến độ nghiêng đặc tính ngoài các máy phát lại lệch nhau Hạn chế trên đã được khắc phục nhờ ứng dụng phương pháp tự điều chỉnh phân bố tải vô công Phương pháp này chủ yếu dựa trên tín hiệu phân bố tải vô công không đều giữa các máy phát công tác song song

C Phương pháp phân bố tải vô công bằng cách nối dây cân bằng :

Hai phương pháp giới thiệu ở trên không thể áp dụng được cho những máy phát có

hệ thống tự động điều chỉnh điện áp phức hợp pha đơn thuần Do vậy để thực hiện phân

bố tải vô công cho các máy phát loại này ta áp dụng phương pháp nối dây cân bằng Khi nối như vậy ta tạo được sự đồng thời thay đổi dòng kích từ của các máy phát công tác song song với nhau và điện áp trên cuộn kích từ là luôn luôn bằng nhau

Có hai cách thực hiện nối dây cân bằng:

- Nối dây cân bằng phía một chiều: Áp dụng cho các máy phát có đặc tính từ hoá giống nhau và điện áp kích từ bằng nhau

- Nối dây cân bằng phía xoay chiều: Áp dụng cho các máy phát không có các điều kiện ở cách một

2 Nguyên lý hoạt động:

Việc phân chia tải vô công cho các máy phát công tác song song trên tàu 53000 tấn sử dụng phương pháp điều khiển độ nghiêng đặc tính ngoài của máy phát bằng cách lấy tín hiệu từ dòng tải

Trang 24

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

TA81.24 là biến dòng lấy tín hiệu dòng của máy phát, cuộn thứ cấp của biến dòng được nối với hai đầu C1-C2 của bộ AVR Các đầu C3-C4 của bộ AVR được nối nối tiếp với các đầu C3-C4 của bộ AVR các máy phát khác như hình vẽ trên

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

Khi các máy phát công tác song song với nhau thì các tiếp điểm của K85.21, K105.21 và K125.21 đều mở ra làm cho dòng chạy trong cuộn C3-C4 bộ AVR của mỗi máy phát không những phụ thuộc vào dòng tải của máy phát đó mà còn phụ thuộc vào dòng của các máy phát khác Giả sử dòng tải máy phát số 1 là lớn nhất do nhận nhiều tải vô công nhất thì sẽ làm cho dòng trong C1-C2 của máy phát số 1 là lớn nhất, lúc này sẽ xuất hiện tín hiệu chạy trong cuộn C3-C4 của máy phát số 1, tín hiệu này được truyền đến các cuộn C3-C4 của các bộ AVR2,AVR3 của các máy phát số 2 và số 3 làm cho độ cứng đường đặc tính ngoài của các máy phát khi công tác song song là như nhau nên tải vô công được phân bố đều cho các máy phát

Như vậy sự thay đổi tải vô công của máy này luôn được máy kia cảm nhận thông qua biến dòng, nhờ đó luôn đảm bảo được sự cân bằng tải vô công giữa các máy phát khi công tác song song

S2

S1 S1

S2

G3 G1

QF-DG1

G2

S2 S1

K85.21

TA81.24

Trang 25

1.4.7 Điều chỉnh tần số và phân chia tải tác dụng cho các máy phát (Trang 089):

A Giới thiệu các phần tử của mạch:

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

REC89.1: Bộ biến đổi từ nguồn xoay chiều lấy từ máy phát qua biến áp thành nguồn

1 chiều cấp cho mạch điều chỉnh lượng nhiên liệu vào Diesel

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

- K89.3, K89.4: Các rơle trung gian

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

B Nguyên lý hoạt động của mạch:

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

Nguồn xoay chiều từ máy phát số 1 qua biến áp và bộ chỉnh lưu biến đổi thành điện

áp một chiều 24V cấp cho mạch điều khiển và động cơ sẵn sang hoạt động

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

Khi tần số của máy phát thấp hoặc nhận ít tải tác dụng ta đưa tay điều khiển SA89.2

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

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

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

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

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

Trang 26

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

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

1.4.8 Các mạch đo và bảo vệ cho máy phát (trang 082):

A Giới thiệu các phần tử có trong mạch:

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

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

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

Current Converter: Bộ biến đổi dòng điện

Power Converter: Bộ biến đổi công suất

KW: Đồng hồ đo công suất của máy phát

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

Voltmeter Switch (SA82.9): Công tắc xoay để đo điện áp các pha của máy phát, có

5 vị trí là: OFF;RS;ST;TR;BUS

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

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

V : Đồng hồ vôn kế dùng để đo điện áp các pha của máy phát số1 và của thanh cái F: Tần số kế để đo tần số của máy phát và của lưới

Current Transduce: Bộ biến đổi dòng

Power Transduce: Bộ biến đổi công suất

Freq Transduce: Bộ biến đổi tần số

B Hoạt động của các mạch đo:

Mạh đo thời gian hoạt động của hệ thống: Khi máy phát hoạt động, điện áp của máy phát được cấp đến đồng hồ đo thời gian HR đếm thời gian hoạt động của máy phát Tín hiệu dòng và tín hiệu áp của máy phát qua bộ biến đổi dòng và bộ biến đổi công suất cấp cho đồng hồ KW để đo công suất tác dụng của máy phát

Tín hiệu dòng của máy phát thông qua công tắc S31 (Ammerter Switch) để lựa chọn

đo dòng các pha R-S hoặc pha T của máy phát hoặc không đo dòng của pha nào khi nó ở

vị trí 0

Công tắc xoay SA82.9 là công tắc lựa chọn có 5 vị trí để lựa chọn đo điện áp các pha RS; ST; TR; đo điện áp của thanh cái (BUS) hoặc không đo điện áp pha nào khi nó ở

vị trí OFF Tín hiệu áp thông qua công tắc lựa chọn được đưa tới đồng hồ vol kế và đồng

hồ tần số kế để đo điện áp và tần số của các pha tương ứng

Trang 27

C Hoạt động của các mạch bảo vệ: (trang 082)

+ Mạch bảo vệ điện áp thấp:

Tín hiệu áp của máy phát được đưa vào các chân B2, C, A1, A2 của bộ Voltage Built Up relay Khi tín hiệu điện áp của máy phát lớn hơn tín hiệu đặt là 95%Uđm thì có tín hiệu điều khiển làm cho rơle K82.8 có điện, sau thời gian trễ đóng tiếp điểm K82.8 trang 084 để sẵn sàng cấp điện cho mạch đóng aptomat chính lên lưới ở chế độ tự động Nếu điện áp của máy nhỏ hơn 95% Uđm thì tiếp điểm của K82.8 mở ra ta không thể điều khiển tự động đóng aptomat chính lên lưới

+ Mạch bảo vệ quá tải cho máy phát:

Khi máy phát bị quá tải thì bộ RMC-122D (Over/sc current relay) hoạt động làm cho rơle K82.3 có điện

Nếu máy phát bị quá tải nhỏ thì sau 20 giây tiếp điểm của K82.3 ở trang 182 sẽ đóng vào làm cho rơle K182.2 có điện K182.2 có điện đóng các tiếp điểm của nó vào Tiếp điểm của K182.2 ở trang 185 đóng vào cấp điện cho cuộn nhả của các aptomat cấp điện cho một số phụ tải, làm cắt một số phụ tải không quan trọng ra khỏi lưới

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Trang 28

Tiếp điểm của K85.5 ở trang 242 đóng vào đưa tín hiệu vào máy tính điều khiển đèn báo và chuông báo máy phát bị công suất ngược

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

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

Tiếp điểm của K85.7 ở trang 086 đóng vào cấp điện cho đèn S6 sáng (S6 là nút ấn

có đén đùng để reset aptomat chính của máy phát khi sảy ra sự cố)

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

số 1 đã được mở ra do sự cố

Để điều khiển đóng được aptomat máy phát số1 vào lưới sau khi bị sự cố thì ta phải

ấn nút reset SB85.7 để reset lại mạch điều khiển aptomat

+ Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát:

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

Cầu chì thường được dùng để bảo vệ ngắn mạch ở các mạch đo và mạch điều khiển Aptomat thường được sử dụng để bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực và mạch chính, hoạt động bảo vệ như sau: Tín hiệu dòng được lấy từ ba pha R-S-T của máy phát đưa tới bộ chuyển đổi dòng điện PA83.2 (page 083) Khi có hiện tượng ngắn mạch thì dòng điện của máy phát sẽ tăng lên rất lớn các biến dòng sẽ cảm nhận được tín hiệu dòng lớn này đưa tới bộ chuyển đổi PA83.2 làm cho đầu ra của khối chuyển đổi PA83.2 xuất hiện tín hiệu đưa tới khối PMS Khối điều khiển PMS điều khiển đóng tiếp điểm PMSDG1 (67-68) trang 085 cấp điện cho rơle K85.9 làm cho tiếp điểm của K85.9 ở trang 084 mở ra ngắt điện cấp cho cuộn giữ MN của aptomat chính làm aptomat chính

mở ra ngắt máy phát ra khỏi lưới

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

Tín hiệu áp của máy phát từ trang 081 được đưa vào chân 17-19 của khối Freq Transducer (FT83.4), đầu ra của bộ biến đổi được đưa vào đầu 3-4 của bộ PMS

Khi tần số của máy phát nhỏ hơn tần số cho phép thì có tín hiệu từ bộ chuyển đổi FT83.4 đưa đến bộ PMS khi đó bộ PMS sẽ đóng tiếp điểm của nó ở trang 085 vào làm cho rơle K85.9 có điện rơle K85.9 có điện làm cho:

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

Tiếp điểm K85.9 ở trang 085 mở ra làm cho không thể reset được aptomat chính khi tần số của máy phát vẫn thấp

Khi tần số của máy phát gần bằng định mức thì khối PMS sẽ mở tiếp điểm của nó ra làm cho rơle K85.9 mất điện mạch điều khiển trở lại hoạt động bình thường

Trang 29

CHƯƠNG II:

MỘT SỐ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐIỂN HÌNH.

2.1 Hệ thống quạt gió buồng máy (Trang 289-290)

Hệ thống quạt gió buồng máy là hệ thống rất quan trọng trên tàu thuỷ, nhiệm vụ chính của hệ thống là thông gió và làm mát buồng máy Vì tính chất rất quan trong đó, nên hệ thống được thiết kế để có thể điều khiển ở nhiều vị trí khác nhau để có thể đưa hệ thống vào làm việc một cách nhanh nhất

2.1.1 Giới thiệu các phần tử :

QF: Aptomat chính cấp nguồn cho hệ thống

TA: Biến dòng cấp cho ampe kế

FT: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải

TC: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

FU1,FU2,FU3,FU4,FU5: Các cầu chì bảo vệ cho mạch điều khiển

SA1: Công tắc chọn chế độ điều khiển của quạt có hai vị trí: Local – Remote

SA2:Công tắc có đèn khống chế điện trở sấy

PMS: Modun điều khiển từ máy tính

HL4: Đèn báo quạt bị quá tải

HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của quạt

K289.8: Rơle trung gian

R: Điện trở sấy

2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống:

Đóng aptomat chính QF cấp nguồn cho toàn mạch, hệ thống sẵn sàng hoạt động, đèn nguồn HL2 sáng Hệ thống quạt có 2 vị trí điều khiển: Tại chỗ và từ xa (trên máy tính)

A Chế độ điều khiển tại chỗ :

- Đóng áptômát QF cấp nguồn cho hệ thống, thông qua biến áp TC 440/220V mạch điều khiển được cấp nguồn chờ sẵn Đèn HL2 sáng báo đã có nguồn cung cấp, đồng hồ ampe lúc này vẫn đang chỉ 0 vì chưa có dòng tải

- Bật công tắc SA1 chọn chế độ điều khiển từ xa hoặc tại chỗ, giả sử ta chọn chế độ điều khiển tại chỗ Ta phải bật công tắc SA1 về vị trí số 1

- Muốn bật quạt ta ấn nút SB1 ở vị trí tại chỗ, do lúc này quạt chưa bị quá tải nên FT( 95-96 ) vẫn đang đóng nên cuộn hút của KM1 sẽ được cấp nguồn, làm đóng tiếp điểm KM1( 13- 14 ) để duy trì Mở KM1( 21-22 ) ra không cho mạch sấy hoạt động, đóng

Trang 30

KM1( 53-54 ) làm đèn HL1 sáng báo quạt đã chạy,đóng KM1( 7 3-74 ) bắt đầu tính giờ chạy Đóng KM1( 83-84 ) đến khối XR1 báo máy đang hoạt động Đồng thời làm đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực cấp nguồn cho động cơ quạt gió

- Muốn dừng động cơ thì chỉ việc ấn nút SB2 thì công tắc tơ KM1 sẽ bị mất nguồn Lúc này quạt sẽ dừng lại và đèn HL1 lại tắt, đồng hồ tính thời gian hoạt động cũng bị dừng Mạch sấy động cơ lại có thể hoạt động

B Chế độ điều khiển từ xa:

- Muốn điều khiển qua hệ thống máy tính PMS chỉ việc bật công tắc SA1 sang vị trí

số 2 lúc này tiếp điểm SA1( 21-22; p289 ) mở ra , tiếp điểm SA1( 13-14; 23-24)trang 289 đóng lại chờ sẵn ,việc điều khiển lại xảy ra tương tự như ở tại chỗ Chỉ có điều là việc điều khiển khởi động và dừng là ở vị trí từ xa tại buồng điều khiển trung tâm

- Khi ấn nút khởi động thì tiếp điểm (13-14 ) đóng lại, rơle KM1 có điện, tiếp điểm KM1( 83-84 ) đóng đèn tại buồng điều khiển trung tâm sáng báo quạt đã chạy

- Muốn sấy động cơ thì điều kiện cần là quạt phải chưa chạy, lúc này ta chỉ việc bật công tắc SA2 thì điện trở R sẽ được cấp nguồn và đèn sáng báo quạt đang được sấy

C Các chế độ báo động và bảo vệ:

- Hệ thống có bảo vệ quá tải nhờ rơle nhiệt FT, giả sử hệ thống bị quá tải thì tiếp điểm

FT ở mạch điều khiển sẽ bị mở ra làm cho cuộn hút của công tắc tơ chính KM1 sẽ bị mất nguồn làm mở tiếp điểm của nó ở mạch động lực, động cơ sẽ bị dừng Đồng thời nó sẽ làm đóng tiếp điểm FT( 97-98 ) cấp nguồn cho cuộn hút của rơle trung gian K289.8 làm đóng tiếp điểm K289.8( 43-44) làm đèn HL4 sáng báo quạt đang bị quá tải, và tiếp điểm K289.8( 03-04 ) đóng đưa tín hiệu đến khối XR1 báo hệ thống bị quá tải và không cho phép khởi động từ xa

2.2 Hệ thống bơm ballast (Trang 293-294) :

Hệ thống bơm Balast là hệ thống rất quan trong trên tàu thuỷ, nhiệm vụ chính của hệ thống là đảm bảo giữ cân bằng tàu, trong điều kiện tàu trở hành nhẹ, xếp hàng không cân hay trong điều kiện sóng to gió lớn hệ thống được thiết kế để có thể điều khiển ở nhiều

vị trí khác nhau Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển hệ thống bơm Balast như sau:

2.2.1 Giới thiệu các phần tử của hệ thống:

QF: Aptomat chính khống chế nguồn cho động cơ lai bơm và mạch điều khiển PA293.3: Khối biến đổi dòng điện

KM1, KM2, KM3: Các contactor điều khiển

TA, TA1: Các biến dòng

FT: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ lai bơm

Tiếp điểm 27-28 là tiếp điểm điều khiển của máy tính Đây là tín hiệu cho phép khởi động (start Acceped) từ khối PMS

TC : Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

A: Đồng hồ ampe kế để đo dòng điện chạy qua động cơ lai bơm

K1, K2, K3, K4, K5: Các rơle trung gian

Trang 31

SA1: Công tắc lựa chọn vị trí điều khiển

SB1: Nút ấn khởi động bơm Balast tại bảng điện chính

SB2: Nút ấn dừng bơm Balast tại bảng điện chính

FU1, FU2,FU3, FU4: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển

PS: Tiếp điểm của cảm biến áp lực nước

Self Primer: Bộ xả khí, để hút chân không

HL1: Các đèn báo bơm đang hoạt động

HL2: Đèn báo nguồn

HL4: Đèn báo bơm bị quá tải

HL6: Đèn báo công suất công suất trạm phát đủ lớn để khởi động bơm

R: Điện trở sấy

SA2: Công tắc khống chế nguồn cho điện trở sấy

HR: Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của bơm

2.2.2 Nguyên lí hoạt động của hệ thống:

Đóng aptomat chính QF vào sẵn sàng cấp nguồn cho bơm hoạt động và cấp nguồn cho mạch điều khiển làm cho đèn báo nguồn HL2 sáng Bơm Balast có 2 vị trí điều khiển tại chỗ ( local) và từ xa (Remote) :

A Chế độ điều khiển tại chỗ:

Đưa công tắc lựa chọn chế độ điều khiển SA1 sang vị trí LOCAL làm cho tiếp điểm SA1(21-22) đóng vào

Ấn nút khởi động SB1 làm cho role trung gian K3 có điện đóng tiếp điểm K3 04) vào sẵn sàng cấp điện cho role K1 Tiếp điểm của K3(13-14) đóng vào đưa tín hiệu xin khởi động bơm tới khối quản lý nguồn PMS

(03-Khối PMS sẽ kiểm tra công suất của nguồn, nếu công suất nguồn đủ cho hệ thống hoạt động, khối PMS sẽ đóng tiếp điểm PMS(27-28) cấp điện cho rơle K2, tiếp điểm K2(03-04) đóng, nhưng do K3 đã mất điện nên tiếp điểm K3(03-04) mở nên K1 vẫn không có điện, lúc này ta phải ấn nút SB1 lần nữa Rơle K3 có điện đóng tiếp điểm K3(03-04) vào cấp điện cho rơle K1

Rơ le K1 có điện đóng tiếp điểm tự nuôi K1(13-14)

Tiếp điểm của rơle K1 (03-04) đóng vào sẵn sàng đưa cảm biến áp lực nước PS vào hoạt động

Tiếp điểm của rơle K1(23-24) đóng vào cấp nguồn cho bộ xả khí Self Primer hoạt động, bộ náy sẽ hút khí tạo trạng thái chân không ở cửa hút của bơm

Tiếp điểm thời gian của rơle K1(67-68) sau thời gian trễ sẽ đóng vào làm cho contactor KM3 có điện làm đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực, stato của động cơ được đấu sao

Tiếp điểm của KM3(21-22) mở ra khống chế contactor KM2 không thể có điện được

Tiếp điểm của KM3(13-14) đóng vào cấp điện cho contactor KM1

Trang 32

Contactor KM1 có điện sẽ đóng tiếp điểm tự nuôi của nó KM1(13-14) vào

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

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

Tiếp điểm thời gian của KM1(55-56) sau thời gian trễ sẽ mở ra làm cho contactor KM3 mất điện Tiếp điểm của KM3(13-14) mở ra, Tiếp điểm của KM3 (21-22) đóng vào cấp điện cho contactor KM2 có điện

Tiếp điểm của contactor KM3 ở mạch động lực mở ra

Contactor KM2 có điện sẽ đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực vào cấp điện cho động cơ lai bơm BALLAST chuyển sang hoạt động ở chế độ stato đấu tam giác

Tiếp điểm của contactor KM2(61-62) mở ra khống chế không cho phép contactor KM3 có điện

Tiếp điểm của contactor KM2(13-14) trang 294 đóng vào đưa tín hiệu vào máy tính Tiếp điểm của contactor KM2(53-54) trang 294 đóng vào cấp điện cho các đèn HL1 sáng báo bơm đang hoạt động

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

Tiếp điểm của contactor KM2(83-84) trang 294 đóng vào đưa tín hiệu tới bảng điều khiển

Tiếp điểm của K1(23-24) mở ra ngắt điện bộ xả khí self primer

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

Tiếp điểm của contactor KM1(13-14) mở ra

Tiếp điểm của contactor KM1(55-56) và tiếp điểm của contactor KM2(61-62) đóng vào, tiếp điểm của contactor KM1(67-68) mở ra để chuẩn bị cho lần khởi động sau Tiếp điểm của KM1(21-22) đóng vào sẵn sàng cấp nguồn cho điện trở sấy hoạt động

Trang 33

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

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

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

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

B Chế độ điều khiển từ xa:

Ta bật công tắc lựa chọn chế độ điều khiển SA1 sang vị trí REMOTE làm cho tiếp điểm của nó SA1(21-22) mở ra, tiếp điểm SA1(13-14) đóng vào sẵn sàng cho chế độ điều khiển từ xa Và tiếp điểm SA1(23-24) trang 294 đóng lại đưa tín hiệu điều khiển từ xa tới máy tính ( MASB4)

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

Khi bơm đang hoạt động thì để điều khiển dừng bơm ở chế độ điều khiển từ xa, tín hiệu từ máy tính sẽ điều khiển làm đóng tiếp điểm (19-20) (MASB4) vào làm cho rơle trung gian K4 có điện Mạch điều khiển sẽ điều khiển dừng bơm giống như quá trình hoạt động của mạch khi ta ấn nút điều khiển SB2 ở chế độ điều khiển tại chỗ

C Hoạt động của mạch sấy:

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

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

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

D Các mạch báo động và bảo vệ cho hệ thống:

Bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực của động cơ lai bơm bằng aptomat chính QF Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển bằng các cầu chì FU1, FU2, FU3

Bảo vệ ngắn mạch cho mạch sấy bằng cầu chì FU4

Mạch bảo vệ qúa tải cho động cơ lai bơm được thực hiện bởi rơle nhiệt FT Khi động cơ lai bơm bị quá tải thì rơle nhiệt FT sẽ hoạt động Tiếp điểm của rơle nhiệt FT(95-96) mở ra làm cho rơle trung gian K1 mất điện, động cơ lai bơm sẽ ngừng hoạt động giống như khi ta ấn nút dừng STOP Tiếp điểm của rơle nhiệt FT(97-98) trang 294

sẽ đóng vào cấp điện cho đèn HL4 sáng báo bơm bị quá tải

Trang 34

Bảo vệ khi công suất nguồn không đủ: Bơm Balast là hệ thống có công suất lớn nên cần phải bảo vệ khi công suất nguồn không đủ Tín hiệu dòng điện của bơm qua biến dòng TA đưa tới chân 5-6 của khối PA293.3, khối này sẽ đưa tín hiệu tới khối quản lý nguồn PMS Khi công suất trên lưới không đủ thì máy tính sẽ điều khiển để tiếp điểm PMS(27-28) mở ra làm cho rơle trung gian K2 mất điện, tiếp điểm của K2(03-04) mở ra khiến cho rơle trung gian K1 không thể có điện, vì thế ta không thể khởi động được bơm Balast trong trường hợp này Tiếp điểm của K2(03-04) trang 294 mở ra làm cho đèn báo lượng công suất trên lưới đủ để khởi động HL6 tắt Tiếp điểm của K2(43-44) mở ra cắt tín hiệu báo công suất đủ để khởi động tới bảng điều khiển ICS

Bảo vệ áp lực nước ở cửa ra của bơm: Khi bơm đã hoạt động mà áp lực nước ở cửa

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

2.3 Hệ thống máy nén khí (sơ đồ 06.319.01)

Trên tàu thủy, 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 điện

- Cấp cho các hệ thống điều khiển từ xa Diesel

- Dùng cho sinh hoạt

Máy nén chính dùng để khởi động máy chính

Máy nén phụ: Dùng để thay thế máy nén chính khi nó bị hư hỏng hoặc hỗ trợ máy nén chính ở chế độ điều động, sự cố

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

ở máy phát chính

2.3.1.Giới thiệu phần tử

M1: Động cơ 3 pha roto lồng sóc lai máy nén khí

F1: Role nhiệt bảo vệ quá tải

T2: Biến dòng đo lường

A : Đồng hồ đo dòng điện qua động cơ

Q2: Aptomat chính cấp nguồn cho mạch điều khiển

T1: Biến áp hạ áp cấp nguồn cho mạch điều khiển

S1: Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển có 3 vị trí: Manual-0-Auto

B1: Công tắc lựa chọn mức của cảm biến áp lực khí nén

CAS: Khối đèn báo động trung tâm

K1: Role xung

K6,K4: Role thời gian

K2,K3,K7,K8,K9: Role trung gian

Trang 35

B2: Cảm biến áp lực dầu bơi trơn

B3: Cảm biến nhiệt độ khí nén

Y1,Y2,Y3: Các van xả nước

h: Đồng hồ báo thời gian làm việc của máy nén khí

H1: Đèn màu xanh báo máy nén đang làm việc

H2: Đèn màu đỏ báo động cơ bị quá tải

H3: Đèn màu đỏ báo áp lực dầu bôi trơn thấp

H4: Đèn màu đỏ báo nhiệt độ khí nén cao

2.3.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Đóng Q2 cấp nguồn cho mạch điều khiển, ban đầu tay điều khiển ở vị trí 0,role K1

có điện đóng tiếp điểm K1(15-18) cấp điện cho K2

K2(11-14) đóng cấp điện cho role K7 đóng tiếp điểm duy trì và mở tiếp điểm K7(31-32) ngắt đèn báo

Tiếp điểm K2(21-24) đóng cấp điện cho role K9 đóng tiếp điểm K9(11-14) đưa cảm biến nhiệt độ khí vào sẵn sàng làm việc

Sau đó K1 mở ra ngắt điện vào role K2

Các tiếp điểm khác của role K7 và role K9 đóng lại sẵn sàng cho hệ thống hoạt động

A Chế độ điều khiển bằng tay:

Đưa tay điều khiển S1 về vị trí manual, khi đó tiếp điểm S1(23-24) đóng lại,các tiếp điểm S1(51-52;41- 42;13-14) mở ra

Trước đó các tiếp điểm K7(21-24), K8(21-24) và K9(21-24) đã đóng nên role K3, K4 và role thời gian K6 có điện

K3 đóng các tiếp điểm mạch động lực cấp điện cho động cơ lai máy nén hoạt động K3(13-14) đóng cấp điện cho đèn xanh H1 sáng báo máy nén hoạt động và đồng hồ đo thời gian hoạt động

K7(31-32) ; K8(31-32) và K9(31-32) mở khống chế báo động báo quá tải , ngắt báo áp lực dầu bôi trơn thấp và ngắt báo nhiệt độ khí nén cao

K8(11-14) đóng đưa cảm biến áp lực dầu bôi trơn vào làm việc

K4 có điện sẽ đóng mở tiếp điểm theo chu kì đặt trước cấp điện cho van xả nước hoạt động theo chu kì 15 giây hoạt động sau đó ngừng 15 phút và lại lặp lại

Sau 5 giây K6(15-18) mở ra, nhưng áp lực dầu bôi trơn đã đủ lớn để đóng tiếp điểm của cảm biến áp lực B2 nên K8 vẫn có điện, hệ thống làm việc bình thường

Khi máy nén khí đang hoạt động để dừng máy nén ta đưa tay điều khiển S1 về vị trí 0 khi đó tiếp điểm S1(23-24) mở ra làm cho K3,K4 và K6 mất điện; K3 mở tiếp điểm bên mạch động lực làm cho động cơ lai ngừng hoạt động,tiếp điểm K3(13-14) mở ngắt điện vào đèn báo và đồng hồ đo thời gian ngừng hoạt động K4(15-18) mở ngắt điện vào van xả nước,hệ thống ngừng hoạt động

Trang 36

B Chế độ làm việc tự động:

Khi tay điều khiển đang ở vị trí 0, máy nén khí đang ngừng hoạt động ta đưa tay điều khiển S1 về vị trí Auto khi đó tiếp điểm S1(13-14) đóng lại, cảm biến áp lực khí được đưa vào hoạt động thông qua khối B1

Tùy vào ngưỡng đặt cho cảm biến mà khi áp lực khí thấp hơn mức đặt thì động cơ được cấp điện để hoạt động và khi áp lực khí bằng với mức đặt thì động cơ được ngắt ra giống như chế độ điều khiển bằng tay

Bảo vệ áp lực dầu bôi trơn thấp bằng cảm biến B2 Khi áp lực dầu thấp làm cho cảm biến B2 mở ra, K8 mất điện mở tiếp điểm K8(21-24) ngắt điện vào role K3 và K4 làm cho hệ thống ngừng hoạt động Đồng thời K8(31-32) đóng lại làm cho đèn H3 sáng báo áp lực dầu bôi trơn thấp

Bảo vệ nhiệt độ khí nén cao thông qua cảm biến B3 Khi nhiệt độ khí nén cao làm cho cảm biến B3 mở ra ngắt điện vào role K9 làm cho tiếp điểm K9(21-24) mở ngắt điện vào role K3, K4 và K6, hệ thống ngừng hoạt động Đồng thời tiếp điểm K9(31-32) đóng lại làm cho đèn H4 sáng báo nhiệt độ khí nén cao

Để hệ thống tiếp tục làm việc sau khi gặp sự cố thì ta phải reset lại hệ thống bằng cách đưa tay điều khiển về vị trí 0 trước khi chọn chế độ hoạt động tiếp theo

Trang 37

- Ổn định hướng đi cho tàu

- Thay đổi hướng đi giúp tàu hành trình trên biển và điều động ra vào cảng được an toàn

B Các yêu cầu cơ bản của hệ thống lái tự động:

1 Điều kiện làm việc của hệ thống lái:

Môi trường hoạt động của con tàu là trên biển nên các hệ thống nói chung và hệ thống lái nói riêng hoạt động trong điều kiện hết sức khắc nghiệt:

- Sự thay đổi nhiệt độ môi trường là rất lớn, có vùng lạnh -300C, có vùng nóng trên 450C Điều này ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện toả nhiệt cũng như khả năng công tác của hệ thống

- Độ ẩm môi trường dao động lớn 80%  90%

- Độ ăn mòn đối với thiết bị lớn vì môi trường biển có nồng độ muối rất cao

- Các thiết bị trên tàu chịu sự rung lắc lớn, biên độ lắc ngang 220 với chu kỳ 8  22s, biên

độ lắc dọc đến 100 với chu kỳ dao động 6  10s

Với những điều kiện trên để đảm bảo hiệu quả kinh tế, độ an toàn cho tàu và người vận hành thì hệ thống lái phải được chế tạo chắc chắn, kết cấu gọn nhẹ, dễ lắp đặt, hoạt động một cách tin cậy, dễ dàng sửa chữa, bảo dưỡng và thay thế, vận hành khai thác đơn giản, an toàn

2 Yêu cầu khai thác:

Phải giữ cho tàu đi theo hướng đi đặt với độ chính xác ±10 trong điều kiện vận tốc tàu thấp hơn 6 hải lý/giờ, không phụ thuộc trọng tải và trạng thái mặt biển

Hệ thống điều khiển cho phép chỉnh định các thông số khi điều kiện khai thác của tàu thay đổi để đáp ứng được yêu cầu về chất lượng và an toàn của hệ thống

Hệ thống điều khiển đảm bảo thuận tiện khi khai thác một người Có đèn báo cấp nguồn, báo vị trí bánh lái, có đèn và còi báo máy lái bị quá tải, báo góc bẻ hoặc độ lệch hướng đi quá giới hạn cho phép

Hệ thống hoạt động an toàn, hoàn thành mọi chức năng quy định khi tàu lắc ngang

220 chu kỳ 8  22s hoặc chúi dọc 100 chu kỳ 6  10s, chịu được rung có tần số 5  30 Hz, biên độ 0,3  3,5 mm Hệ thống đảm bảo độ chính xác cho trước khi nhiệt độ môi trường thay đổi trong khoảng -10  +500

Các mạch điện trong hệ thống điều khiển phải có bảo vệ ngắn mạch

3 Yêu cầu về cấu trúc:

Định dạng
Số trang	75
Dung lượng	1,76 MB