thuyết minh sơ đồ hệ thống tự động điều chỉnh điện áp và thuyết minh sơ đồ bảng điện chính cho tàu 22500t

LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần tương lai, ngành kinh tế Hàng hải đóng vai trị ngành kinh tế mũi nhọn trình tiến lên CNXH đất nước Cụ thể ngành vận tải đường biển với đội tàu trọng tải lớn, vận tải nhiều tuyến, nội địa lẫn quốc tế Song song với việc đóng tàu với trọng tải ngày lớn, ngày đại nhà máy đóng tàu Cùng với việc xuất cảng nước sâu Việt Nam Hiện trang thiết bị điện trang bị tàu thủy ngày đại với mức độ tự động hóa ngày cao, giúp cho hiệu khai thác nâng lên hỗ trợ cho người ngày tốt phải làm việc điều kiện thời tiết dự báo ngày khắc nghiệt biển Trong trạm phát điện đóng vai trị vơ quan trọng thiếu tàu Sau kì học mơn Trạm phát điện tàu thủy, em thầy giáo trang bị cho kiến thức hữu ích giúp cho em có nhìn khái quát chung hệ thống trạm phát điện tàu đại ngày nay, làm sở để phục vụ cho công việc em sau Trong thiết kế môn học em tìm hiểu tổng quan chung tàu, tính chọn công suất số lượng tổ hợp Diesel lai máy phát, tính tốn ngắn mạch, thuyết minh sơ đồ hệ thống tự động điều chỉnh điện áp thuyết minh sơ đồ bảng điện cho tàu 22500T Mặc dù thân em cố gắng nhiều, sâu tìm hiểu thực tế, với mong muốn hồn thành thiết kế môn học cách tốt Song hạn chế Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page kiến thức tầm nhìn thực tế, nên q trình thực khơng tránh khỏi khiếm khuyết Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy giáo mơn Em xin chân thành cảm ơn! PHẦN I: TỔNG QUAN VÀ TRANG THIẾT BỊ TÀU 22500T §1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 22500T Tàu 22500T tàu có trọng tải lớn đóng nhà máy đóng tàu Bạch Đằng Tàu thiết kế với hệ thống trang thiết bị đại thuận tiện dễ dàng người vận hành 1.1 Kích thước - Chiều dài tồn tầu ( Max ): 190 (m) - Chiều dài đường vng góc: 183.25 (m) - Chiều rộng thiết kế: 32.26 (m) - Cao mạn đến boong chính: 10.90 (m) - Mớn nước mơ hình: 12.6 (m) - Chiều cao boong ( đường tâm ): • Từ boong – boong dâng lái 1: 3.00 (m) • Từ boong dâng lái – boong dâng lái 5, boong: 2.80 (m) • Từ boong dâng lái - đỉnh ca bin ( buồng lái ): 3.00 (m) • Các boong : 2.60m - Độ cong ngang boong tính từ mạn tới 5,6 (mm) đường chuẩn 0.6 (m) Trên boong khác khơng có độ cong ngang dọc boong 1.2 Tải trọng mớn nước - Tồn thơng số tải trọng đo đơn vị (theo hệ mét) nước biển với trọng lượng riêng 1.025 t/m3 - Mớn nước mẫu thử, lý thuyết: 12.6 (m) - Tải trọng tương ứng: 22500 (tấn ) - Mớn nước hàng nhẹ: 10.9 (m) - Tải trọng tương ứng: 44000 (tấn) Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 1.3 1.4 Dung tích khoang hàng ( tính miệng khoang ) Số khoang hàng Hàng rời (m3) Hàng kiện (m3) Khoang số 3.472 3.434 Khoang số 5.695 5649 Khoang số 6.883 6841 Khoang số 6.883 6841 Khoang số 6.241 6201 Tổng 29.174 m3 28.966 m3 Tốc độ công suất - Tốc độ khai thác theo mớn nước mẫu thử 12.6 m trạng thái ky bằng, có tính đến 15 % dung sai khai thác ( Trạng thái dự phòng ) 14.0 hải lý/giờ - Tốc độ khai thác mớn nước chở hàng nhẹ 10.9 m trạng thái ky có tính đến 15% dung sai khai thác ( trạng thái dự phịng ) 14.2 hải lý/giờ - Cơng suất máy tương ứng 82 % MCR- vòng tua tối đa liên tục tốc độ chân vịt 118 vòng / phút tương ứng với P = 7780KW Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 1.5 Tiêu hao nhiên liệu tầm hoạt động - Lượng dầu nặng F.O tiêu hao hàng ngày máy 82% vịng quay tối đa liên tục, công suất máy 7780 KW chân vịt đạt 118 vòng/phút tương đương với 31.2 - Lượng tiêu hao dầu nặng FO tính dựa điều kiện ISO - Tiêu hao nhiên liệu hàng ngày máy móc phụ tương đương với 2.4 Tổng lượng HFO tiêu hao hàng ngày tương đương với 33.6 - Lượng tiêu hao tính dựa điều kiện chạy dầu HFO, độ nhớt 380 CST 500C giá trị hâm 42.700 kj/ kg, mớn nước mẫu thử 15% dung sai khai thác - Thông số xác nhận sau thử két mơ hình - Tầm hoạt động khoảng 18,000 N dặm - Dựa điều kiện 82% MCR ( vòng tua tối đa liên tục ) 199% dung tích két HFO mớn nước mẫu thử, tốc độ 14 hải lý/ ngày dự trữ - Tương đương với khoảng 55 ngày chạy HFO, ngày 336 dặm ( hải lý ) Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page PHẦN II NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU 22.500 TẤN CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN CƠNG SUẤT TRẠM PHÁT 1.1 Các phương pháp tính tốn cơng suất chọn số lượng máy phát 1.1.1 Tính tốn phương pháp bảng tải - Các phụ tải tàu ứng với chế độ cơng tác khác số lượng hoạt động - khác công suất định mức khác Mức độ chịu tải khác Ví dụ: Một động cơng suất kw cơng tác cơng suất sinh trục động cịn cơng suất nhận vào phải lớn cơng suất định mức đó: Cơng suất cực đại mà nhóm phụ tải nhận vào: Pmax = Kđt.Kt.ΣPv Trong đó: • Kdt : hệ số đồng thời tỷ số số phụ tải làm việc thực tế chế độ • cơng tác kiểm sốt với tổng số phụ tải nhóm cho Kt: hệ số tải: tỷ số công suất thực tế máy công tác với công suất định mức máy • Pv: cơng suất nhận từ mạng phụ tải công tác với tải định mức Pv = Pdm η (với động cơ) - η: Hiệu suất động cơ.( Thường hiệu suất động ≤ 1) - Với phần tử đốt nóng thì: Pv = Pđm.tức : η= - Lưu ý: lập bảng tải ta phải chia phụ tải nhóm sau: Điện máy phục vị máy Điện máy phục vụ buồng máy Nhóm phụ tải phục vụ sinh hoạt Nhóm phụ tải điều hịa nhiệt độ quạt gió Nhóm phụ tải boong Nhóm phụ tải chiếu sang Nhóm phụ tải vơ tuyến điện a Cách tính thơng số: - Ở chế độ hành trình: Pmax = Pđt.kt.ΣPv = (cơng suất tác dụng ) Q( công suất phản tác dụng) : Q = P.tgϕ Từ cosϕ => ϕ => tgϕ => Q = Ptgϕ Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page Hoặc từ tam giác cơng suất ta có : Q = S − P2 S Q P S= P cos ϕ => Q - = S.sinφ Sau tính tồn phụ tải tàu ta tiến hành tính tổng cơng suất tất - phụ tải chế độ công tác tầu : Mỗi chế độ cần tính tổng P(KW) Q(KVA) phản tác dụng Sau xác định hệ số đồng thời lượng nhóm nhân tổng với hệ số đồng thời lượng kết ghi vào hàng bên o Hệ số đồng thời lượng: Kđtnl: Được chọn theo kinh nghiệm Thường Kcủa tất nhóm 0,8 Kdtnl = 0,8 Tương tự ta lại tính tốn với nhóm phụ tải khác hết nhóm Sau cộng tổng P tất nhóm lại ghi xuống o Cách tính cosϕTB: Sau tính PΣ; QΣ chế độ (PΣ; QΣ) tính đến đtnl - tổn hao 5% lưới) S = PΣ2 + QΣ2 => Cosϕ TB = PΣ SΣ Chú ý: - Khi chọn máy phát: Chọn số lượng công suất trạm phát ta dựa vào tổng công suất tải chế độ lớn phải dựa vào tổng công suất chế độ khác để chọn công suất máy phát cho phù hợp đảm bảo khai thác kinh tế Dựa vào công suất chế độ tàu đỗ bến không bốc xếp hàng hố để chọn cơng suất cho máy phát Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page - Ngoài máy phát chọn với công suất tải chế độ lớn cần phải lấy thêm máy phát dự trữ cho máy phát bị cố có - thể thay đảm bảo cơng tác bình thường tàu Nên chọn máy phát có cơng suất để tăng thêm độ ổn định công tác song song Nhưng chế độ tàu đứng khơng bốc xếp hàng hố, máy phát làm việc mà không đủ công suất q thừa cơng suất cho phép chọn - máy phát có cơng suất phù hợp với chế độ Nếu trạm phát xoay chiều cosϕTB bảng tải nên < cosϕđm máy phát chọn máy phát phải dựa vào cơng suất tồn phần (S) Nếu cos ϕTB > Cosϕđm máy phát định chọn ta dựa vào P Vì: Nếu dựa vào P máy phát bị tải: S= P P > cos ϕTB cosϕ dm b Khai thác kinh tế máy phát điện - G/kmh diesel Qua việc tính toán bảng tải để muốn khai thác kinh tế máy phát phải F sử dụng tổ hợp diesel lai máy phát công tác đạt hiệu suất từ 60% trở lên đến 700 90% Pđm , để chọn máy phát ta dựa vào đường đặc tính sau 600 0,37 0,9 500 0,35 0,8 400 0,33 0,7 300 0,31 0,6 200 0,29 0,5 0,27 0,4 Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 100 Page 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 P% (kw) Pkw - Từ đặc tính ta thấy máy phát làm việc với công suất từ 70 - 90% định mức lượng tiêu hao dầu /kwh thấp lúc kinh tế d Cách chọn hệ số - Hệ số đồng thời kđt: Của nhóm phụ tải phụ vụ buồng máy máy dự trữ thường 0,5 Trong chế độ công tác tàu ta phải chọn kđt khác - để phù hợp Ví dụ: Đối với nhóm máy phụ buồng máy máy nén khí ; bơm vận chuyển dầu bơi trơn; máy lọc dầu li tâm bơm nước tàu hành trình thường Kđt = 0,5 Cịn chế độ khác như: Đứng cảng khơng bốc hàng hố, có bốc hàng hố: Điều động cố Kđt = 0,3 - Khi chọn Kt nhóm phụ tải vụ máy thường từ (0,7 0,8) , Chiếu sáng - Kt = Các nhóm cịn lại: Máy lái Kt = 0,4 0,5 La bàn quay Kt = 0,7 Các nhóm khác lấy Kt = 0,8 Đối với quạt gió buồng máy tàu hành trình cho kđt = Kt = 0,8 0,9 Khi tàu đứng cảng khơng bốc xếp hàng hố: Kdt Kt = 0,3 0,5 Hệ số cosϕ chế độ người ta dựa vào đặc tính cos ϕ chế độ - để chọn cosϕ Khi kt = lấy cosϕ = cosϕđm Nếu lấy kt < chọn cosϕ < cosϕdm - Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page Cos Cos dm ®m M®m O M e Kết luận: - Phương pháp bảng tải cho phép xác định công suất tải mà cịn cho biết cơng suất trạm phát số; công suất máy biến áp - bảng điện phụ biến đổi điện cần Nhược điểm phương pháp khơng xác hệ số tải Kt Kđt chưa có sở khoa học để xác định cho xác nên dễ bị nhầm - lẫn Tính tốn cơng suất trạm khơng phải đơn giản mà phải đảm bảo điều kiện, là: • Đảm bảo cung cấp lượng cần thiết, liên tục cho tất phụ tải hoạt động chế độ cơng tác tàu • Đảm bảo tính kinh tế cao • Phải thuận tiện cho việc khai thác , bảo dưỡng sửa chữa 1.1.2 Tính tốn cơng suất trạm phát điện phương pháp phân tích Phương pháp dựa sở tổng hợp tài liệu vận hành trạm phát điện tàu thuỷ Tiến hành tính tốn lựa chọn dựa chế độ cơng tác tàu thủy: a Chế độ hành trình Đồ thị tải ngày đêm thuộc vào loại tàu; mục đích tàu, nhìn chung ổn định tiêu tốn lượng tiêu hao chế độ phụ tải lớn làm việc chế độ hành trình tàu Đó phụ tải phục vụ cho máy chính: Ví dụ: Các máy bơm làm mát, bơm dầu, máy nén khí, Người ta thấy sai lệch trung bình tải chế độ ngày đêm không vượt 5%.Vì Vậy định cung cấp lượng cho tải lúc cơng suất phục vụ máy Do kết quả, nghiên cứu người ta đưa công thức xác định cơng suất trung bình phụ tải chế độ là: PTB = + 0,0242N Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 (1) Page (kw) N: Là cơng suất máy tính kw Lưu ý: Khi tính đến cơng suất phụ tải làm việc ngắn hạn bất thường như: bơm cứu hoả; bơm dằn tàu Trong trường hợp ta phải thêm vào PTB vào lượng công suất lớn phụ tải nhóm P = + 0,0242N + Png.h Png.h: Là công suất lớn phụ tải mà đột biến làm việc - Công suất sử dụng cho động đột biến sử dụng cho số phụ tải lắp thêm: Như quạt gío sinh hoạt máy điều hồ nhiệt độ, - bếp điện … Nếu Png.h < Σ Pf phụ tải phụ người ta cộng thêm vào ΣPf (thay cho Png.h) P = + 0,0242N + ΣPf Khi thiết kế công suất trạm phát, sau ta lắp phụ tải vào b Chế độ tàu đứng khơng bốc xếp hàng hố: Cũng giống chế độ hành trình Đồ thị tải ổn định lúc tổng công suất tải phục vụ cho số thiết bị điện sinh hoạt phục vụ vào độ choán nước tàu Ta có: PTb = 11 + 0,002D (kw) Trong đó: D trọng lượng nước chốn tàu tính - Để đảm bảo đủ công suất cho loại tải hoạt động ngắn hạn ta có: Ptb = 11 + 0,002D + Png.h Png.h: Là công suất phụ tải làm việc ngắn hạn lớn c Tàu đứng cảng có bốc xếp hàng hố Đồ thị tải mang tính chất đột biến dao động giới hạn công suất tàu đứng không bốc xếp hàng hoá đến giá trị cực đại phụ thuộc vào số lượng cần cẩu tàu làm việc Sự đột biến phụ thuộc vào loại hàng hố cường độ q trình xếp dỡ => Trong chế độ dựa vào lý thuyết xác xuất ta tính tốn cơng suất cho tời hàng làm việc sau : 1,05  n  Pth =  0,53 + ∑ ( 0,147Gdm Vdm ) n  i =1  Trong đó: n: Là số lượng tời hàng làm việc Gđm: Là trọng tải định mức tời hàng Vđm : Là tốc độ nâng định mức Gđm: Đơn vị: Tấn Vđm : Đơn vị: m/phút Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 10 - Đóng ACB tay lưới có điện: Ở chế ta thực khởi đơng máy phát, điều chỉnh cho thông số điện áp tần số đạt định mức Khi điện áp qua cầu chì F14 (S01) đưa tới đầu 15V (S21) cấp nguồn cho quận giữ UVC áp tô mát Đồng thời điện áp qua biến áp T14 (S01) tới đầu 14V (S21) cấp nguồn cho áp tô mát mạch điều khiển, lưới có điện nên tiếp điểm 27B1 (21-22) mở, điện bờ khơng đóng nên tiếp điểm SCX (21-22) đóng Ta phải chuyển cơng tắc chọn máy phát cần hòa SYS (S16) sang vị trí N0.1 để đưa hệ đồng kế hoạt động, đóng tiếp điếm SYS (22-24) Lúc ta qua sát đồng kế điều chỉnh điện áp tần số máy phát cho đồng kế qua chậm theo chiều Fast Ta chọn thời điểm trước kim đồng kế quay đến vạch đỏ khỏang 1s vặn cơng tắc BCS11 sang vị trí CLOSE, tiếp điểm CS11 (2-4) đóng cấp điện cho rơ le 152CX, tiếp điểm 152CX (5-9) đóng cấp nguồn chân 03(CLOSE), cuộn đóng áp tơ mát có điện đóng áp tơ mát lên lưới Khi áp tơ mát đóng đóng tiếp điểm ACB1 (211-214) (231-234) (131-134) dùy trì cho áp tơ mát Đóng ACB tự động: Ở chế ta thực khởi đơng máy phát, điều chỉnh cho thông số điện áp tần số đạt định mức Khi điện áp qua cầu chì F14 (S01) đưa tới đầu 15V (S21) cấp nguồn cho quận giữ UVC áp tô mát Đồng thời điện áp qua biến áp T14 (S01) tới đầu 14V (S21) cấp nguồn cho áp tô mát mạch điều khiển - Nếu lưới chưa có điện tiếp điểm 27B1(61-62) địng Điện bờ khơng đóng lên lưới, tiếp điểm SCX (21-22) đóng Khi rơ le thời gian 184T cấp nguồn, sau 3s đóng tiếp điểm 184T (1-3) đóng cấp điện cho rơ le 152CX, tiếp điểm 152CX (5-9) đóng cấp nguồn chân 03(CLOSE), cuộn đóng áp tơ mát có điện đóng áp tơ mát lên lưới Khi áp tơ mát đóng đóng tiếp điểm ACB1 (211-214) (231-234) (131-134) dùy trì cho áp tơ mát Nếu lưới có điện tiếp điểm 27B1(21-62) mở, để ACB đóng tự động tiếp điểm 152X1 (8-12) phải đóng => rơ le 152X1 (S39) phải có điện, Tức tiếp điểm SCX (71-72) địng ( điện bờ khơng đóng lên lưới), tiếp điểm 43A (3930-3900) đóng ( Cơng tắc chọn chế độ vị trí AUTO), tiếp điểm 525X (1-9) đóng , tiếp điểm 184X (5-9) đóng ( Điện áp máy phát đủ ), tiếp điểm 152A (70-71) đóng ( ACB1 chưa đóng ), tiếp điểm 225X1 (2-10) đóng Khi Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 40 tất điều khiện đảm bảo ta vặn cơng tắc CS11 sang vị trí CLOSE, tiếp điểm CS11 (6-8) đóng cấp điện cho rơ le 152X1, đóng tiếp điểm 152X1 (5-9) để trì Đưa ACB vào trạng thái sẵn sàng đóng lên lười Khi ADS tự động khiểm tra điều chỉnh điều khiện hòa đồng bộ, điều khiện đảm bảo thời điểm thích hợp ADS đóng tiếp điểm ADS (13-14) cấp điện cho rơ le 152CX, tiếp điểm 152CX (5-9) đóng cấp nguồn chân 03(CLOSE), cuộn đóng áp tơ mát có điện đóng áp tơ mát lên lưới Khi áp tơ mát đóng đóng tiếp điểm ACB1 (211-214) (231-234) (131-134) dùy trì cho áp tô mát Ngắt ACB: (của máy phát số1) Ta đưa tay ngạt BCS11(S21) vị trí OPEN tiếp điểm BCS11 (2-4) đóng lại cấp nguồn cho rơle 152TX (S21) Khi 152TX có điện đóng tiếp điểm 152TX(5-9) điều khiển mở ACB ,ngắt máy phát khỏi lưới 4.1.3 Mạch điều khiển động secvo a Giới thiệu phần tử: Sơ đồ S17 điều khiển GOVERNOR MOTOR 115R: Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G theo chiều tăng cho máy phát số 115L: Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G theo chiều giảm cho máy phát số1 215R: Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G theo chiều tăng cho máy phát số 215L: Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G theo chiều giảm cho máy phát số G1-GM: động servo điều chỉnh tốc độ D-G1 G2-GM: động servo điều chỉnh tốc độ D-G2 GOVERNOR SW: Công tắc chọn b Nguyên lí hoạt động: - Việc điều khiển động secvo thực tác động vào công tắc GOVERNOR SW (S17) sau : Khi muốn tăng tốc độ máy phát số ta đưa tay gạt GS (S17) vị trí RAISE tiếp điểm (1-3) S17 đóng lại cấp nguồn cho rơle 115R (S17) Rơle 115R(S17) có điện đóng tiếp điểm 115R (1-2) (3-4), cấp điện cho động secvo quay theo chiều tăng nhiên liệu đầu vào diesel lai máy phát, làm cho tốc động động tăng Ngược lại muốn giảm tốc độ ta chuyển cơng tắc GOVERNOR SW vị trí LOWER tiếp điểm (2-4) S17 đóng lại cấp điện cho rơle 115L (S17) Khi rơle 115L(S17) có điện, tiếp điểm 115L Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 41 (1-2) (3- 4) đóng lại, cấp điện cho động secvo quay theo chiều giảm nhiên liệu vào diesel lai máy phát số 1, tốc độ động giảm Ở chế độ tự động khối ASD (S51) so sánh tần số máy phát cần hòa lưới, giả sử tần số máy phát số cần hịa mà thấp lưới khối đưa tín hiệu đầu 01-02 (S51) tới S38, tiếp điểm 01-02 khối ASD (S38) đóng, gửi tín hiệu tới chân 65RX khối ICU-GP1 Tiếp điểm 65RX (21-22) khối ICU-GP1 S17 đóng lại cấp nguồn cho rơle 115R (S17) Rơle 115R(S17) có điện, đóng tiếp điểm 115R (1-2) (3-4), cấp điện cho động secvo quay theo chiều tăng nhiên liệu đầu vào diesel lai máy phát Khi tần số máy phát với tần số lưới khối ASD(S51) xử lý, lúc tiếp điểm mở 65RX điện làm rơ le 115RX(S17) điện dừng cấp điện cho điều chỉnh servo motor, trình giảm diễn tương tự 4.1.4 Công tác song song máy phát 4.1.4.1 Gới thiệu chung Hiện để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho phụ tải, hầu hết trạm phát bố trí để máy phát công tác song song với - Ưu nhược điểm công tác song song máy phát a Ưu điểm Tạo điều kiện giảm bớt thiết bị chuyển mạch dây cáp nối thiết bị phần tử với Bảo đảm nguồn điện liên tục cho phụ tải trường hợp Làm giảm bớt trọng lượng kích thước thiết bị phân phối điện Giảm bớt dao động điện áp tải dao động Nâng cao hiệu suất sử dụng công suất tổ máy phát b Nhược điểm Địi hỏi người sử dụng có trình độ cao chun mơn Độ lớn dịng ngắn mạch tăng lên cần phải có thiết bị bảo vệ ngắn mạch phức tạp định phải có thiết bị bảo vệ công suất ngược Sự phân chia tải phức tạp động truyền động có cố nhỏ 4.1.4.2 Hòa đồng Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 42 Q trình hồ đồng coi thành công không gây xung dịng lớn thời gian q trình ngắn Điều quan trọng cho máy phát công tác song song a Điều kiện hoà đồng - Thứ tự pha máy phát phải - Điện áp máy phát phải điện áp lưới - Tần số máy phát cần hoà tần số lưới - Góc lệch pha véc tơ điện áp máy phát b Các phương pháp hoà đồng Hoà đồng thơ thời điểm đóng máy phát lên lưới tất điều kiện hoà thoả mãn trừ điều kiện góc pha ban đầu điện áp máy phát điện áp lưới chưa Do phương pháp khơng cịn dùng tàu thuỷ Hồ đồng xác thời điểm hoà tất điều kiện hoà thoả mãn phương pháp áp dụng chủ yếu tàu thuỷ có cách để thực phương pháp này.Hịa đồng xác gồm phương pháp : 1) Dùng hệ thống đèn tắt 2) Dùng hệ thống đèn quay 3) Dùng đồng kế c Hệ thống hòa đồng tàu 22500T Hệ thống hòa đồng máy phát cho phép đưa máy phát vào công tác song song với thực tay tự động *)Q trình hịa đồng tay : Ta giả sử lưới máy phát số cơng tác, ta phải hịa máy phát lên lưới : Bật cơng tắc hịa đồng 43A sang chế độ Manu, bật cơng tắc SYS(S16) NO.1 hệ thống đèn quay đồng kế đưa vào hoạt động, tín hiệu áp máy phát lấy thông qua 11V sau biến áp PT11, tín hiệu áp lưới lấy thông qua 52V sau biến ấp PT51 Khi thực hịa đồng điều kiện sau phải thỏa mãn: Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 43 - Tần số máy phát lưới kiểm tra qua đồng hồ FM11 (S11) - Điện áp máy phát điện áp lưới nhau,kiểm tra thông qua đồng hồ V11 (S11) - Góc lệch pha véc tơ điện áp lưới máy phát kiểm tra thông qua đồng kế SYS (S16) Quan sát đồng kế hệ thống đèn quay,nếu kim đồng kế quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ (f1< f lưới) hệ thống đèn quay quay theo chiều nhanh (LOW) ta xoay cơng tắc GS11(S17) theo chiều tăng (RAISE), rơ le 115R (S17) có điện cấp điện vào servo motor G1-GM quay theo chiều Tăng nhiên liệu vào động Diezel máy phát Ngược lại kim đồng kế quay nhanh theo chiều kim đồng hồ hệ thống đèn quay theo chiều giảm (FAST) , ta quay cơng tắc GS11(S17) theo chiều LOWER rơ le 115L (S17) có điện cấp điện cho servo motor đưa nhiên liệu vào Diezel máy phát theo chiều giảm Cho đến kim đồng kế qua châm theo chiều chiều kim đồng hồ dừng lại Thời điểm đóng máy phát lên lưới thời điểm kim đồng kế xấp xỉ 0, hệ thống đèn quay đèn tắt cịn đèn sáng Khi điều kiện hòa thỏa mãn ta bật cơng tắc CS11(S21) phía CLOSE để đóng máy phát lên lưới Đèn GL(S63) sáng báo máy phát đóng lên lưới q trình hịa kết thúc *)Q trình hịa tự động : Chuyển cơng tắc 43A(S32) sang vị trí AUTO trước tiếp điểm 252A(S32) đóng máy phát đóng lên lưới, làm rơ le 77AX2 có điện tiếp điểm S31 đóng lại cấp điện đến chân 43AX1 ICU-GP1 chế độ hòa tự động sẵn sàng hoạt động tiếp điểm 77AX2 S61 đóng làm đèn sáng báo chế độ tự động sẵn sàng hoạt động - Tín hiệu điện áp lưới đưa vào khối ASD (S51) thông qua chân BVRL, BVTL Từ đầu 52V sau biến áp PT51 - Tín hiệu điện áp máy phát số đưa vào khối ASD (S51) thông qua chân 1VRO 1VTO Từ đầu 11V sau biến áp PT11 - Tín hiệu điện áp máy phát số đưa vào khối ASD (S51) thông qua chân 2VRO 2VTO Từ đầu 21V sau biến áp PT21 Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 44 Ta chọn máy phát số để hòa lên lưới Khi điều kiện hòa kiểm tra ASD điều chỉnh, đồng thời thực chức hịa Khi điều kiện hòa chưa thỏa mãn tần số tần số khối ASD(S51) xử lý tín hiệu cảm biến đưa tín hiệu để đưa đến điều khiển động servo Giả sử tần số máy phát số thấp tín hiệu từ khối ASD(S51) đưa tín hiệu qua chân 01, lúc tiếp điểm đóng lại cấp điện đến chân 65RX(S38) ICU-GP1,tiếp điểm S17 đóng lại làm cuộn hút rơ le 115R(S17) có điện điều chỉnh servo motor theo chiều tăng Khi tần số máy phát với tần số lưới khối ASD(S51) xử lý, tiếp điểm mở 65RX điện làm rơ le 115RX(S17) điện dừng việc điều chỉnh servo motor,quá trình giảm diễn tương tự Nếu điều kiện hòa thỏa mãn ASD (S51) gửi tín hiệu chân 013 014 (S51) tới S21 đóng áptơmát máy phát máy phát đóng lên lưới kết thúc q trình hịa Phân bố tải tác dụng cho máy phát công tác song song Phân bố tải tác dụng cho máy phát đồng công tác song song định điều tốc động truyền động cho máy phát Giả sử máy phát cơng tác,máy phát đóng vào cơng tác song song,thì thời điểm máy phát đóng vào mạng,máy phát nhận lượng tải định trình phân chia tải sau: 4.1.4.3 Phân chia tải giữ máy phát công tác song song a Phân bố tải tác dụng tay Chuyển công tắc 43A (S32) sang chế độ MANU, quan sát đồng hồ đo công suất W21(S12) W11(S11) sau hịa đồng Giả sử, cơng suất tác dụng máy phát số lớn công suất tác dụng máy phát số Khi ta quay công tắc điều khiển GS2(S17) theo chiều “LOWER” giảm nhiên liệu vào diesel máy phát 2, đồng thời quay công tắc GS1(S17) theo chiều “RAISE” tăng nhiên liệu vào diesel máy phát 1, đến nhìn cơng suất máy dừng lại kết thúc trình phân bố tải tác dụng b Phân bố tải tác dụng chế độ tự động : Chuyển công tắc 43A(S32) sang chế độ AUTO, cuộn hút rơ le 43AX (S39) có điện tiếp điểm thường mở đóng lại S62 đèn YL sáng báo phân bố tải tác dụng chế độ tự động, đồng thời tiếp điểm 43AX (S52) đóng cấp Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 45 nguồn cho khối PWC(S52) thông qua chân 11, khối PWC khối thực tự động phân bố tải tác dụng cho máy, tín hiệu áp lấy từ từ S05 thơng qua chân R T, tín hiệu áp từ máy đưa đến PWC từ S11 thông qua chân AN1 AN2 (S52), tín hiệu áp từ máy đưa đến PWC từ S12 thông qua chân AN3 AN4 (S52) Để thực tự động phân bố tải tác dụng phải có tín hiệu aptơmát máy phát máy phát đóng lên lưới thông qua chân 12,13,14,15 khối PWC (S52) Khi có đầy đủ tín hiệu tới PWC đươc xử lý tự động phân chia tải tác dụng Giả sử công suất tác dụng máy phát số lớn công suất tác dụng máy phát số Khi khối PWC(S52) xử lý đưa tín hiệu tới chân 00 (S52) máy phát số điều khiển secvo motor tăng nhiên liệu vào diesel máy phát 1,đồng thời đưa tín hiệu tới chân 03 (S52) máy phát điều khiển servo motor giảm nhiên liệu vào diesel máy phát,cho đến công suất tác dụng máy trình kết thúc c Phân bố tải vô công cho máy phát công tác song song Theo qui định Đăng Kiểm chênh lệch tải vơ cơng hai máy công tác song song không vượt 10% công suất định mức máy lớn Khi máy phát cơng tác song song,nếu có phân bố tải vơ cơng khơng đều,vượt ngồi giới hạn cho phép dẫn đến hậu sau: - Máy phát nhận toàn tải máy dẫn đến cắt máy khỏi mạng tải - Hiệu suất máy có tải vơ cơng lớn thấp - Tăng tổn hao cuộn dây ln ln có dịng cân chạy hai máy Để thực phân bố tải vô công cho máy phát công tác song song thực tế áp dụng phương pháp sau: - Điều khiển đặc tính ngồi - Tự điều chỉnh phân bố tải vô công - Nối dây cân Việc phân bố tải vô công cho máy phát song song tàu 22500T sử dụng phương pháp thay đổi độ nghiêng dặc tính máy phát(S18) Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 46 CTT1 : biến dịng lấy tín hiệu dòng máy phát số 1, cuộn thứ cấp nối với chân I, K, chân I2,K2 khối AVR1 máy phát nối cân với chân I2,K2 khối AVR2 máy phát CTT2 : biến dịng lấy tín hiệu dịng máy phát số 2, cuộn thứ cấp nối với chân I, K, chân I2,K2 khối AVR2 máy phát nối cân với chân I2,K2 khối AVR máy phát Khi máy phát cơng tác cấp điện lên lưới tiếp điểm áptơmát tiếp điểm 152A(S21) 252A(S22) mở để sẵn sàng nối dây cân với máy phát để tham gia công tác song song vào mạng Khi đấu song song cuộn dây kích từ máy phát công tác song song khẳng định thay đổi đồng thời dịng kích từ máy phát cơng tác song song qua khẳng định ổn định phân bố tải vô công 4.1.5 Mạch điện bờ Muốn đóng mạch điện bờ lên lưới tiếp điểm 61/62 ACB 152B (S21) 252B (S22) phải đóng tức khơng có máy phát cấp điện lên lưới , có nguồn điện bờ UVC có điện đóng SC tiếp điểm 10/11 đóng lại cấp điện cho role SCX mở tiếp điểm SCX 21/22 (S21) SCX 31/32 (S22) ngắt cấp điện cho mạch điều khiển ACB N01 N02 khống chế khơng cho máy phát đóng lên lưới 4.1.6 Báo động bảo vệ hệ thống điện tàu 22.500T Trong trình vận hành máy phát điện xảy cố hư hỏng nhiều nguyên nhân khác (chất cách điện cuộn dây rôto hay stato bị hỏng ,gây ngắn mạch pha ,2 pha ,3 pha với vỏ máy ) để đảm bảo an Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 47 toàn nâng cao hiệu suất tuổi thọ máy phát cần phải bảo vệ nhiều hình thức khác bảo vệ tải, bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ công suất ngược, bảo vệ thấp áp, bảo vệ tải a Bảo vệ tải Bảo vệ tải máy phát thực khối PWC(S52), ICU_GP1(S31) khối PC_ANN1(S71) Tín hiệu điện áp máy phát tín hiệu dịng tải máy phát thơng qua biến dịng gửi tới PWC (S52) thơng qua chân AN1, AN2, AN3 AN4 Từ đầu 11W, 12W Khi máy phát bị q tải, có tín hiệu đóng tiếp điểm PTA (S31) ACB1 làm cho đầu vào 52AL(S31) 52X(S31) khối ICU_GP1(S31) có tín hiệu tiếp điểm đóng lại cấp tín hiệu tới khối PC_ANN1(S61) xử lý, làm tiếp điểm S61 đóng lại, đèn RL(S61) sáng báo máy phát số tải Đồng thời từ khối PWC gửi tín hiệu qua chân 014V (S52) đến S38 cấp điện cho rơ le PT2X (S38) tiếp điểm S25 đóng lại cấp tín hiệu đến chân 512 khối ESPC (S25) máy phát bị q tải khối ICU-GP1 gửi tín hiệu đến ESPC (S25) , từ ESPC gửi tín hiệu đến cuộn SHC(S26) để ngắt phụ tải không quan trọng thiết bị làm lạnh, quạt gió, bếp, máy đốt rác hệ thống không quan trọng khác Khi ngắt phụ tải không quan trọng mà tượng q tải cịn đầu 013 PWC (S52) có điện đóng tiếp điểm S38 làm rơ le 91Z (S38) có điện, truớc ACB1 đóng, tiếp điểm ACB1 (611-614) đóng làm 152B (S21) có điện đóng tiếp điểm 152A (S39) làm cho 191X1(S39) có điện đóng tiếp điểm 191X1 (S21) cấp điện cho rơ le 152TX(S21) đóng tiếp điểm 152TX (S21) lại cấp tín hiệu đến mở áp tơ mát b Bảo vệ ngắn mạch Ta sử dụng cầu chì , aptomat tác động nhanh, cuộn cảm để bảo vệ ngắn mạch cho hệ thống Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 48 Trên tầu thuỷ ứng dụng nhóm aptomat để bảo vệ ngắn mạch kết hợp aptomat với cầu chì Bảo vệ ngắn mạch việc quan trọng máy phát thiết bị tàu thủy,nếu xảy ngắn mạch mà không bảo vệ kịp thời có tác động nhiệt gây nóng chảy làm bung giá đỡ,trụ đỡ.Việc thực bảo vệ ngắn mạch thực phối hợp Áp tơ mát cầu chì.Khi xảy ngắn mạch Áp tơ mát có tác động để mở tiếp điểm Khi xảy ngắn mạch tùy trường hợp mà Áp tô mát thực bảo vệ với thời gian khác c Bảo vệ công suất ngược Bảo vệ công suất ngược tàu 22500t thực áp tô mát Giả sử máy phát số hòa lên lưới rơ le 186ABN (S21) có điện , đóng tiếp điểm 186ABN (13-14) cấp điện vào cuộn RPR bảo vệ công suất ngược ACB Nếu xảy tượng cơng suất ngược khối RPR hoạt động đóng tiếp điểm RPT gửi tín hiệu đến chân 67X ICU_GP1 (S31), gửi tín hiệu đến PWC, 013 PWC (S52) có điện đóng tiếp điểm S38 làm rơ le 91Z (S38) có điện, truớc ACB1 đóng, tiếp điểm ACB1 (611-614) đóng làm 152B (S21) có điện đóng tiếp điểm 152A (S39) làm cho 191X1(S39) có điện đóng tiếp điểm 191X1 (S21) cấp điện cho rơ le 152TX(S21) đóng tiếp điểm 152TX (S21) lại cấp tín hiệu đến mở áp tô mát d Bảo vệ điện áp thấp Bảo vệ điện áp thấp thực cuộn giữ UVC (S21), lý điện áp giảm so với điện áp định mức (80%) cuộn UVC khơng đủ lực giữ mở tác động ngắt áp tô mát khỏi lưới điện để đảm bảo an toàn cho hệ thống e Báo động cách điện thấp - Điện áp mạng 440V: Điện áp 440V máy phát đưa vào khối GRS51 (S05) Khi có cách điện thấp đầu 3-4 khối GRS51 (S05) có tín hiệu đóng tiếp điểm Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 49 GRS51(S32) cấp điện cho rơ le 30T1 (S32) sau 30s cách điện 440V thấp tiếp điểm 30T1 (S71) đóng làm đầu vào 102 (S71) khối PC-ANN1 (S71) có điện đầu khối có điện đóng tiếp điểm S71 đèn RL sáng báo cách điện 440V thấp - Điện áp mạng 220V: Điện áp 220V máy phát đưa vào khối GRS61 (S07) Khi có cách điện thấp đầu 3-4 khối GRS61 (S07) có tín hiệu đóng tiếp điểm GRS61 (S32) cấp điện cho rơ le 30T2 (S32) sau 30s cách điện 220V thấp tiếp điểm 30T2 (S71) đóng làm đầu vào 103 khối PC-ANN1 có điện, đầu khối có điện đóng tiếp điểm S71 đèn RL báo cách điện 220V thấp KẾT LUẬN Sau tháng cố gắng nỗ lực tìm hiểu nghiên cứu với hướng dẫn tận tinh thầy, em hoàn thành song đồ án thiết kế môn học với nội dung sau: Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 50 Chương 1: Tính chọn công suất số lượng tổ hợp diesel lai máy phát tàu 22500T Chương 2: Tính tốn ngắn mạch Chương 3: Nguyên lý tự động điều chỉnh điện áp Chương 4: Thuyết minh sơ đồ bảng điện tàu 22500T Bằng kiến thức có q trình học tập trường kết hợp tham khảo số tài liệu có liên quan em hồn thành tốt dồ án thiết kế mơn học Trong q trình làm đồ án, thân em cố gắng nhiều song kiến thức tầm nhìn thực tế cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi khiếm khuyết Em mong nhận ý kiến đóng góp, giúp đỡ thầy để đị án em hoàn thiện Một lần em xin gửi lời cám ơn thầy giúp đỡ em suốt thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn! Phạm Văn Thiệp MSV : 48384 Page 51