Trang thiết bị điện tàu xi măng đi sâu nghiên cứu hệ thống trạm phát sự cố

LỜI CẢM ƠN Được phân công Khoa Điện – Điện tử Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam đồng ý giúp đỡ thầy TS Đào Minh Quân Em hoàn thành đề tài tốt nghiệp: “Trang thiết bị điện tàu chở Xi măng Đi sâu nghiên cứu hệ thống trạm phát điện cố.” Để hoàn thành nội dung đồ án này, lời em xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô KhoaĐiện – Điện tử Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam, cảm ơn thầy TS Đào Minh Quân, bạn sinh viên tận tình giúp đỡ em hồn thành nội dung đồ án Mặc dù nhiều điều thiếu sót q trình làm việc lần đầu tiếp cận với trình làm đồ án, kinh nghiệm q báu giúp ích cho cơng việc em sau Vì em mong góp ý tận tình thầy, cô, bạn sinh viên để đồ án hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn ! LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan : Nội dung báo cáo đồ án tốt nghiệp riêng em, thực hướng dẫn thầy TS Đào Minh Quân Mọi vấn đề chép, vi phạm quy chế hay dối trá em xin chịu hoàn toàn trách nhiêm Sinh viên Lê Trung Hoà LỜI MỞ ĐẦU Ngày với tiến khoa học kỹ thuật, hệ thống tàu thủy nâng cấp để đảm bảo hoạt động kinh tế đảm bảo làm việc thuyền viên an toàn đạt hiệu Các hệ thống tàu thủy nói chung hệ thống trạm phát điện cố tàu thuỷ đặc biệt trọng phát triển Hệ thống trạm phát điện cố trang bị tàu thuỷ đáp ứng yêu cầu đặt đảm bảo vấn đề cung cấp điện cho phụ tải đặc biệt quan trọng để đảm bảo tính an tồn tồn tàu tính mạng người xảy cố làm cho trạm phát điện bị gây nên điện tồn tàu Đây tàu chở xi măng có tính khai thác đại lần đầu Tổng Cơng ty Cơng nghiệp tàu thủy Bạch Đằng đóng Tàu Công ty AZ (Nhật Bản) thiết kế Tàu xi măng trang bị hệ thống trang thiết bị đại dễ dàng sử dụng người vận hành Tàu giám sát đăng kiểm Nhật Bản đăng kiểm Việt Nam Tàu sử dụng cơng nghệ xếp dỡ băng tải trục vít có chất lượng cao với công suất tiếp nhận dỡ hàng đạt 1.000 tấn/giờ Tàu thiết kế phù hợp với điều kiện địa hình khu vực tiếp nhận xi măng cơng ty xi măng Nghi Sơn, đồng thời có khả vận chuyển an tồn vào mùa mưa Việt Nam đảm bảo tính an toàn cao vận hành đặc điểm bật tàu Xuất phát từ thực tế trên, em phân cơng tìm hiểu, nghiên cứu đề tài: “Trang thiết bị điện tàu chở Xi măng Đi sâu nghiên cứu hệ thống trạm phát điện cố” Bản báo cáo chia thành chương sau: - Chương 1: Giới thiệu chung tàu Xi măng - Chương 2: Hệ thống trạm phát tàu Xi măng - Chương 3: Hệ thống Diesel lai máy phát điện - Chương 4: Hệ thống nồi tàu Xi măng - Chương 5: Hệ thống trạm phát điện cố tàu Xi măng PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA TÀU XI MĂNG 15000 DWT CHƢƠNG :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU XI MĂNG 1.1 Giới thiêụ chung về tàu Xi măng Hình 1: Hình ảnh tàu chở xi măng Nghi Sơn “ Đây tàu chở xi măng có tính khai thác đại lần đầu Tổng Công ty Công nghiệp tàu thủy Bạch Đằng đóng Tàu Cơng ty AZ (Nhật Bản) thiết kế Tàu xi măng trang bị hệ thống trang thiết bị đại dễ dàng sử dụng người vận hành Tàu giám sát đăng kiểm Nhật Bản đăng kiểm Việt Nam Tàu sử dụng công nghệ xếp dỡ băng tải trục vít có chất lượng cao với công suất tiếp nhận dỡ hàng đạt 1.000 tấn/giờ Tàu thiết kế phù hợp với điều kiện địa hình khu vực tiếp nhận xi măng cơng ty xi măng Nghi Sơn, đồng thời có khả vận chuyển an toàn vào mùa mưa Việt Nam đảm bảo tính an tồn cao vận hành đặc điểm bật tàu 1.1.1 Loại tàu, công dụng: Tàu xi măng 15000 DWT loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, boong chính, boong lái.Tàu thiết kế trang bị 01 Diesel chính, kiểu kỳ truyền động gián tiếp (thông qua hộp số) cho 01 hệ trục chân vịt 1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế : Tàu xi măng 15000 DWT thiết kế thỏa mãn cấp không hạn chế theo Quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép – 2010, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường ban hành Phần hệ thống động lực tính tốn thiết kế thỏa mãn theo QCVN 21:2010 1.1.3 Các quy ước, công ước quốc tế áp dụng: (1) Tàu đóng theo quy phạm giám sát phân cấp đăng kiểm Nippon Kaji Kyokai (NK) (2) Quy phạm phân cấp đóng tàu biển vỏ thép – 2010 Bộ Khoa học Cơng nghệ Mơi trường (3) MARPOL 73/38 (có sửa đổi) (4) Bổ sung sửa đổi 2010 MARPOL ” (Trích nguồn từ nhà máy đóng tàu Bạch Đằng) 1.2 Các thơng số tàu, thơng số máy phát, thơng số máy 1.2.1 Các thơng số tàu : Chiều dài hai trụ 132m Chiều rộng 25m Chiều cao mạn 11m Mớn nước thiết kế 8m 1.2.2 Các thơng số máy tàu Máy AKASAKA-8UEC33LSII Cơng suất 4530kW Vòng quay 215rpm Biên chế thuyền viên 28 người 1.2.3 Các thông số máy phát chính, máy phát cố a Máy phát Công suất : Sđm = 925 KVA; Pđm= 740 KW Tần số : f = 60 Hz Điện áp định mức : Uđm = 450 V Dòng điện định mức : Iđm = 1187 A Hệ số Cosφ : 0.8 Số pha : b Máy phát cố Công suất : Sđm = 80 KVA; Pđm= 64 KW Tần số : f = 60 Hz Điện áp định mức : Uđm = 450 V Dòng điện định mức : Iđm = 102.6 A Hệ số Cosφ : 0.8 Số pha : CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG TRẠM PHÁT CHÍNH TÀU XI MĂNG 2.1 Các phần tử bên bảng điện chức chúng Sơ đồ bảng điện tàu Xi măng (MAIN SWITCHBOARD) - Bản vẽ S01: Mạch điều khiển nguồn máy phát số  G :Máy phát điện số 1(G1A~G1F)  ACB1 :Áptơmát máy phát  CT11 :Biến dòng 2000/5A, cung cấp tín hiệu dòng tới đo dòng  T14 :Biến áp hạ áp 460/115V, cung cấp tín hiệu điện áp tới mạch điện điều khiển ACB máy phát  T13 : Biến áp hạ áp 460/230V/115V, cung cấp tín hiệu điện áp cho mạch điều khiển động secvo  PT11 : Biến áp hạ áp 460/115V, cấp tín hiệu điện áp tới mạch đo mạch bảo vệ máy phát  WL :Đèn màu trắng báo máy phát chạy  GL :Đèn màu xanh báo ACB đóng  RL :Đèn màu đỏ báo ACB mở - Bản vẽ S05:Mạch điều khiển công suất lưới  PT51 :Biến áp hạ áp 460/115V,cấp tín hiệu điện áp tới mạch hòa đồng tay mạch đo  MΩ51 : Mega ôm kế đo điện trở cách điện lưới  EL51 : Các đèn thử cách điện hệ thống  43DV : Cầu dao ngả chọn lứoi cần lấy tín hiệu  ES51 :Nút ấn để thử cách điện hệ thống  F501, F502, F81, F82, F84, F51, F52, F54,F56: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch  27B1,27B2 :Rơle báo có điện  GRS51 :Bộ đo điện trở bảo vệ cách điện cho lưới - Bản vẽ S07: Mạch hòa đồng kế tay  ICU-GU1,2,3 : Khối điều khiển để hòa đồng máy phát  SYN1 : Đồng kế - Bản vẽ S17: Mạch điều khiển động secvô:  115R :Rơle trung gian điều khiển nhiên liệu D-G theo chiều tăng nhiên liệu máy phát  115L :Rơle trung gian điều khiển nhiên liệu D-G theo chiều giảm nhiên liệu máy phát  Governor SW : Công tắc điều chỉnh lượng nhiên liệu vào D-G  No.1 Governor :Động servo thực việc điều chỉnh tốc độ máy phát số - Bản vẽ S21: Mạch điều khiển ACB máy phát 1:  152A, 186ABN : Rơ le trung gian  52GCX :Rơle điều khiển đóng ACB  52GTX :Rơle điều khiển mở ACB  UCV :Cuộn hút bảo vệ điện áp thấp máy phát  RPR : Cuộn hút bảo vệ công suất ngược máy phát  CS11 :Công tắc chọn vị trí đóng mở ACB - Bản vẽ S24: Mạch điều khiển áp tô mát băng truyền xi măng chân vịt  52CCX : Rơ le trung gian để đóng áp tơ mát cho băng truyền  52 BCX : Rơ le trung gian để đóng áp tơ mát cho chân vịt  3-CMTO : Nút khởi động băng truyền  3-CMTC : Nút dừng băng truyền  3-BTSC : Nút khởi động chân vịt  3-BTSO : Nút dừng chân vịt  T50 : Biến áp 300VA 460/115V, đưa tới mạch điều khiển áp tô mát chân vịt  T51 : Biến áp 300VA 460/115V, đưa tới mạch điều khiển áp tô mát băng truyền - Bản vẽ P1: Mạch điểu khiển khối ICU-GU(P1)  43AX1, 43AX2 : Rơle trung gian đóng cơng tắc chọn chế độ  3-5X : Rơle dừng máy phát  65NX, 65RX, 65LX : Rơle trung gian điều khiển tiếp điểm rang nhiên liệu động secvo  52CX : Rơle trung gian điều khiển đóng áptomát  52TX : Rơle trung gian điều khiển mở áptomát  3R1, 3R2 :Rơle trung gian reset cố  25MX1, 25MX2 : Rơle trung gian điều khiển đồng SYD  25X : Rơle trung gian điều khiển việc hoà đồng - Bản vẽ P2: Mạch trạng thái hệ thống khối ICU-GU(P2)  10X :Rơle trung gian báo D-G sẵn sàng khởi động  6X : Rơle trung gian khởi động D-G  14X : Rơle trung gian báo D-G chạy  5X : Rơle trung gian dừng D-G  12X : Rơle trung gian báo D-G bị tốc  63QX : Rơle trung gian báo áp suất dầu bôi trơn thấp  48X : Rơle trung gian báo lỗi khởi động  27BX : Rơle trung gian báo khơng có điện áp lưới  52PX1, 52PX2 : Rơle trung gian điều khiển khối RPT bảo vệ công suất ngược  52GX1, 52GX2 : Rơle trung gian bảo vệ tải 2.2 Hoạt đợng bảng điện 2.2.1 Mạch điều khiển đóng ngắt aptomat : *Đóng ACB (của máy phát số 1): Ta đóng ACB theo cách tay tự động: - Khi ta đóng ACB tay ta phải khởi động máy phát, kiểm tra giám sát điều kiện điện áp, tần số máy phát số 1, điều kiện đủ lúc ta gạt công tắc CS11(S21) sang vị trí CLOSE Khi tiếp điểm CS11 (1-3) (S21) đóng làm cho đầu D9 khối ICU-GU1 có tín hiệu cấp nguồn cho rơle 52CX (P1), đóng tiếp điểm 52CX (3B,P3) sẵn sàngcấp điện cho rơle 52GCX(P3) giả sử lúc lưới chưa có điện tiếp điểm Close at bus no volt đóng làm rơle 27BX (P2) có điện, đóng tiếp điểm 27BX (2B,P3) cấp nguồn cho rơle 52GCX có điện, đóng tiếp điểm 52GCX (P2) E3-E4 thơng đóng ACB hồ máy phát số cấp nguồn lên lưới - Với chế độ tự động đóng ACB, trước tiên tavặn cơng tắc chọn chế độ 43A sang chế độ AUTO, sau ta khởi động máy phát, hệ thống tự động kiểm tra điều kiện hoà như: điện áp tần số, ACB máy phát số chưa đóng, khơng có tín hiệu tải.Nếu điện áp máy phát phát điện áp đặt khối CJ1W-OC201 O2CH (S43) điều khiển đóng tiếp điểm (C1-1) thơng làm đầu (B5-B6) (P3) thơng đóng ACB hòa máy phát lên lưới *Ngắt ACB:(của máy phát số1) - Ta đưa tay gạt công tắcCS11(S21) vị trí OPEN tiếp điểm (2-4) (S21) đóng lại làm cho đầu D10 khối ICU-GU1 có tín hiệu cấp nguồn cho rơle 52TX(P1), đóng tiếp điểm 52TX (4B,S21) cấp tín hiệu mở ACB vào PLC, đồng thời đóng tiếp điểm 52TX (3B,P3) làm cho rơle 52GTX(3A,P3) có điện đóng tiếp điểm 52GTX (P2) E5-E6 thơng mở ACB cắt máy phát số khỏi lưới - Khi xảy tượng cơng suất ngược ACB máy phát mở để bảo vệ hệ thống Giả sử hệ thống xảy tượng cơng suất ngược tiếp điểm RPT (9A,S21) đóng làm đầu 16 có tín hiệu, làm đầu C13 ICUGU1 có tín hiệu, đóng tiếp điểm (1A,P3) cấp điện đến đầu 10 10 - Bản vẽ S07: Mạch điều khiển máy phát cố  GRU1 : Khối xử lí tín hiệu: tín hiệubáo máy phát hoạt động chế độ Auto, báo máy phát cố chạy, tự động ngắt báo động, báo khởi động lỗi, tự động ngắt, báo máy phát chế độ Auto sẵn sàng khởi động  ATPC : Khối xử lí tín hiệu:Báo lưới cấp nguồn từ bảng điện chính, đóng ACB,xây dựng điện áp,ATS vị trí nhận nguồn từ bảng điện cố…  27BT : Rơle thời gian báo ATS vị trí nhận nguồn từ ENG  61T, 8X1, ACBX, ACBLX,6X : Các rơle trung gian  GRS61 : Tiếp điểm thuộc khối xử lítín hiệu điện trở cách điện thấp mạch xoay chiều 220V  43A : Công tắc chọn chế độ auto - Bản vẽ S08: Mạch đèn báo tín hiệu cấp nguồn DC24V  8X2 :Rơle báo tín hiệu có nguồnDC24V  MSB POWER SUPPLY(Yellow Lamp) : Đèn báo lưới cấp điện từ bảng điện chính.(đèn màu vàng)  EMERG GEN POWER SUPPLY(Yellow Lamp) : Đèn báo lưới cấp điện từ bảng điện cố (đèn màu vàng)  DC24V POWER(Yellow Lamp) : Đèn báo có nguồn điều khiển mạch đèn báo DC24V.(đèn màu vàng)  EMERGENCY AUTO STAN-BY(Yellow Lamp) :Đèn báo máy phát cố trạng thái sẵn sàng hoạt động chế độ Auto.(đèn màu vàng)  EMERGENCY GENERATOR RUN(Green Lamp) : Đèn báo máy phát cố chạy.(đèn màu xanh) 30  Aptomat OPEN (Red Lamp) : Đèn báo ACB : Đèn báo ACB mở.(đèn màu đỏ)  Aptomat CLOSE(Green Lamp) đóng.(đèn màu xanh)  SPACE HEATER (Orange Lamp) : Đèn báo điện trở sấy máy phát hoạt động để sấy máy phát máy phát không làm việc (chống ẩm).(đèn màu cam) - Bản vẽ S13:Mạch chương trình điều khiển ATS  3-5 : Nút ấn stop máy phát cố chế độ điều khiển manu  3-6 :Nút ấn start máy phát cố chế độ điều khiển manu  80X :Rơle báo có tín hiệu nguồn điều khiển 24VDC  84MXNT : Rơle thời gian báo bảng điện bị điện dừng cấp điện lên lưới  84MXT : Rơle thời gian báo bảng điện cấp điện lên lưới  52AX :Rơle báo ACB đóng  84 :Rơle báo máy phát cố chạy  14X :Rơle báo tốc độ quay diesel lai máy phát thấp  52AS :Rơle báo ATS đóngsang vị trí sẵn sàng nhận nguồn từ máy phát cố  11X :Rơle thử hệ thống  43AX :Rơle trung gian báo chế độ tự động  86X :Rơle báo máy phát cố hoạt động khơng bình thường  10AX : Rơle báo máy phát cố sẵn sàng hoạt độngở chế độ Auto  84MSB :Rơle báo nguồn lưới cấp từ bảng điện 31  4CX :Rơle báo đóng ATS sang vị trí nhận nguồn từ máy phát cố  :Rơle đưa tín hiệu để khởi động diezel lai máy phát cố  : Rơle đưa tín hiệu để dừng diezel lai máy phát cố  33T : Rơle thời gian đưa tín hiệu báo mức dầu D.O két thấp  30XT :Rơle thời gian báo tín hiệu mức cách điện thấp 5.4 Mối quan hệ bảng điện bảng điện cố 5.4.1 Mối quan hệ việc cấp nguồn tới phụ tải: Khi hệ thống hoạt động bình thường nghĩa bảng điện có điện bảng điện cố chưa có điện (máy phát cố nghỉ) ATS(6B,S1) đóng cụm tiếp điểm 83MC cấp nguồn xoay chiều 440V cho lưới từ tới phụ tải Giả sử hệ thống có cố làm bảng điện đột ngột điện lúc khối xử lí tín hiệu ATPC(S13) cấp tín hiệu điều khiển tới để khởi động Diezel lai máy phát cố lúc điện áp máy phát cố tăng dần đạt giá trị điện áp điện áp định mức aptomat ACB(4B,S1) đóng đưa điện áp lên bảng điện cố Khi rơle83EC(6B,S1) điều khiển đóng cụm tiếp điểm ATS(6B,S1) sang vị trí cấp nguồn cho lưới từ bảng điện cố, đồng thời đóng tiếp điểm 83EC(3A,S5) sẵn sàng cấp nguồn cho lưới từ bảng điện bảng điện có điện trở lại Khi cố khắc phục lúc bảng điện có điện trở lại làm cho rơle 83MC(7A,S5) có điện điều khiển đóng cụm tiếp điểm ATS(6B,S1) sang vị trí nhận cấp nguồn cho lưới từ bảng điện chính, đồng thời mở tiếp điểm 83EC(9A,S1) ngắt nguồn rơle 83EC Như ta thấy bảng điện cố phải cấp nguồn cách liên tục để đảm bảo việc cung cấp điện đến phụ tải quan trọng tàu tàu xảy 32 cố làm bảng điện điện để đảm bảo cho an toàn toàn tàu thuyền viên 5.4.2 Mối quan hệ việc khởi động dừng Diezel lai máy phát cố chế độ tự động: - Khi hệ thống hoạt động bình thường tức bảng điện cấp điện sang bảng điện cố lúc rơle 84M(9A,S5) rơle 84MSB(9A,S5) có điện đóng tiếp điểm 84M(2A,S8) báo nguồn lưới cấp bảng điện (đèn màu vàng) làm thay đổi trạng thái tiếp điểm rơle 84MSB lúc bảng điện cấp nguồn lên lưới Cùng lúc rơle84MXT(2B,S13) có điện đóng tiếp điểm (5A,S13) lại làm rơle có điện Rơle có điện đóng tiếp điểm (6B,S13) đưa tín hiệu tới để dừng Diezel lai máy phát cố - Giả sử bảng điện đột ngột điện làm cho rơle 84MSB rơle 84M (S5) điện, tiếp điểm 84M(2A,S13) mở làm rơle 84MXT(2B,S13) điện Rơle 84MXT điện đóng tiếp điểm thường đóng (2A,S13) làm rơle thời gian 84MXNT(2B,S13) có điện Và sau 2s tiếp điểm 84MXNT(6A,S13) đóng lại làm cho Rơle 6(6B,S13) có điện Lúc tiếp điểm rơle (5B,S13) đóng lại cấp tín hiệu tới để khởi động Diezel lai máy phát cố - Khi lưới nhận nguồn từ bảng điện cố bảng điện có điện trở lại lúc rơle 84M(S5) lại có điện đóng tiếp điểm 84M(2A,S13) cấp tín hiệu vào khối ESB ATS (S13) Lúc rơle 84MXT(2B,S13) lại có điện sau 1s lại đóng tiếp điểm (5A,S13) làm rơle có điện đưa tín hiệu điều khiển dừng máy phát cố sau máy phát cố chuyển sang chế độ sẵn sàng hoạt động chế độ tự động (Auto ST’BY) 5.5 Lƣu đồ thuật toán để điều khiển trạm phát điện cố Dựa vào lưu đồ thuật tốn ta thấy bảng điện cố hoạt động chế độ : - Chế độ tay (MANU) - Chế độ tự động (AUTO) chế độ thử cố (TEST) 33 5.5.1 Điều khiển với chế độ tay (Manu operation) : Bật công tắc chọn chế độ 43A sang chế độ MANU đồng thời ta ấn nút On để khởi động máy phát cố Khi máy phát cố hoạt động điện áp máy phát tăng dần đến khiđiện áp máy phát đạt 96%𝑈đ𝑚 Khi ta kiểm tra vị trí ATS ATS chưa đóng sang vị trí nhận cung cấp nguồn cho lưới máy phát cố ta gạt ATS đóng sang vị trí nhận nguồn từ ESB, lúc nguồn lưới cấp máy phát cố đèn sáng Máy phát cố lúc cấp điện cho phụ tải quan trọng tàu bảng điện có điện trở lại cấp nguồn cho lưới trở lại Muốn dừng máy phát cố ta ấn Stop, có tín hiệu dừng máy phát cố, sau ta gạt ATS vị trí nhận nguồn từ bảng điện 5.5.2 Điều khiển với chế độ tự động (Auto operation) : Ban đầu bảng điện cấp nguồn cho lưới đèn báo máy phát cố chế độ sẵn sàng hoạt động ln sáng Sau ta bật công tắc chọn chế độ 43A sang chế độ Auto, ta đóng ACB máy phát cố lại Nếu hệ thống đột ngột xảy cố làm bảng điện điện, lúc lưới khơng có nguồn cấp cho phụ tải bảng điện chính,hệ thống kiểm tra tín hiệu điện lưới vòng 2s, tín hiệu điện thật sau có tín hiệu khởi động máy phát cố Khi máy phát cố khởi động điện áp máy phát cố tăng dần, khối xây dựng điện áp kiểm tra điện áp máy phát cố vòng 3s Khi điện áp máy phát cố đạt đến 96% 𝑈đ𝑚 lúc hệ thống kiểm tra lại tín hiệu điện áp lưới lần Nếu điện áp lưới khơng có lúc mở ACB máy phát đóng ACB máy phát cố, lưới cấp nguồn bảng điện cố, đèn màu vàng sáng báo lưới cấp nguồn ESB Khi cố khắc phục tức bảng điện có điện trở lại, hệ thống kiểm tra tín hiệu vòng 1s để khẳng định tín hiệu có điện trở lại thật, lúc ACB máy phát cố mở đèn báo lưới cấp nguồn từ máy phát cố tắt, đồng thời hệ thống điều khiển đóng ACB máy phát 34 cấp nguồn cho lưới, cấp tín hiệu dừng máy phát cố để dừng máy phát cố Lưu ý: Tổng thời gian mà bảng điện điện bảng điện cố cung cấp nguồn cho lưới phải thực xong vòng 35s để lưới cấp điện cho phụ tải vô quan trọng đảm bảo cho việc hoạt động tính an toàn tàu 5.5.3 Chế độ thử hệ thống trạmphát cố : Khi hệ thống hoạt động bình thường, trạm phát cấp điện cho lưới, muốn thử máy phát cố ta gạt nút thử 43-11E sang vị trí test, hệ thống tiến hành kiểm tra tín hiệu vòng 2s sau cấp tín hiệu khởi động diesel lai máy phát cố, máy phát cố khởi động điện áp tăng dần xây dựng điện áp kiểm tra điện áp máy phát cố đến điện áp đạt 96% 𝑈đ𝑚 mở ACB bảng điện chính, đóng ACB bảng điện cố, đèn màu vàng báo lưới câp nguồn bảng điện cố sáng Để tắt chế độ thử ta gạt nút 43-11 E vị trí NOR hệ thống mở ACB bảng điện cố đóng ACB bảng điện cấp điện cho lưới Lưu ý: Việc thử chế độ hoạt động bảng điện cố việc vô quan trọng trước đưa tàu vào vận hành khai thác, việc thử diễn chế độ điều khiển tự động 5.6 Phƣơng thức hoạt động bảng điện cố 5.6.1 Đo điện áp, tần số dòng điện mạch đo(S2) : a) Giới thiệu phần tử mạch đo dòng xoay chiều 440V :  TD1 : Bộ biến đổi điện áp dòng điện để đưa tín hiệu vào đo cơng suất  W11 :Đồng hồ hiển thị việc đo công suất máy phát  VFS1 :Công tắc chọn đo điện áp tần số pha  V11 :Đồng hồ hiển thị việc đo điện áp xoay chiều máy  FM11 :Đồng hồ hiển thị việc đo tần số máy phát phát 35  AK1-AS :Công tắc chọn pha để đo dòng điện  A11 :Đồng hồ đo hiển thị dòng điện xoay chiều máy phát b) Nguyên lí làm việc mạch đo: Cách thức Đo dòng điện xoay chiều: Đưa tín hiệu pha R,S,T dòng xoay chiều lấy từ biến dòng CT1(S01) tới đầu 1A (S02) sau tín hiệu dòng qua biến đổi TD1 (Pha R đưa tới chân 1S chân 1L, pha T đưa tới chân 3S chân 3L) đưa vào chân R,T cơng tắc chọn pha đo AK1-AS - Ví dụ ta muốn đo dòng qua pha R ta xoay công tắc AK1-AS chọn sang pha R Lúc này, pha R nối thông với A2,T S nối thông qua A1 => ta đo giá trị dòng pha R - Tương tự muốn đo dòng qua pha S ta xoay cơng tắc AK1-AS chọnsang pha S Khi đó, pha S nối thơng với A1,T R nối thơngA2 => ta đo giá trị dòng pha S - Ta làm tương tự muốn đo pha T Cách thức đo điện áp: Ta sử dụng công tắc VFS11 V11 để đo giá trị điện áp Đưa tín hiệu điện áp pha lấy từ biến áp PT1 cấp tới đầu 1V S02 Điện áp Bus đưa đến đầu 51V (thông qua biến áp PT51)(S04) - Khi ta muốn đo điện áp pha R-S ta xoay công tắc VFS11 sangvị trí đo pha R-S Lúc này, pha R đưa tới chân chân V1 đưa qua đường VM13, pha S đưa vào chân S chân V2 đưa qua đường VM14 vào đồng hồ đo V11 => ta đo giá trị điện áp pha R pha S 36 - Tương tự ta đo điện áp pha S-T ta lại xoay cơng tắc vị trí đo ST Lúc này, pha S đưa tới chân S chân V2 qua đường tới, pha T đưa vào chân T chân V1 qua đường VM13 vào đồng hồ đo V11 => ta đo giá trị điện áp pha S-T - Làm tương tự ta đo giá trị điện áp pha R-T - Khi muốn đo điện áp lưới ta xoay cơng tắc vị trí BUS Khi đó, pha R Bus đưa tới chân 11 chân V1 qua đường VM13, pha S đưa tới chân 15 chân V2 qua đường VM14 tới đồng hồ đo V11 => ta đo giá trị điện áp BUS 5.6.2 Điều khiển đóng mở bảng điện cố chế độ tự động: Đầu tiên ta gạt công tắc chọn chế độ 43A (3B,S5) sang vị trí AUTO, tiếp điểm 43Aauto (4A,S13) đóng lại a) Khi bảng điện hoạt đợng bình thƣờng cấp điện lên lƣới bảng điện cố: - Lúc rơle 84M rơle 84MSB (9A,S05) có điện tác động làm thay đổi trạng thái tiếp điểm nó:  Tiếp điểm 84MSB(3A,S7) đóng đưa tín hiệu vào khối xử lí tín hiệu ATPC :bảng điện cấp nguồn cho lưới  Tiếp điểm 84MSB(9B,S7) mở làm rơle thời gian 27BT điện  Tiếp điểm 84M(2A,S13) đóng lại làm cho rơle thời gian 84MXT có điện Sau thời gian trễ giây rơle thời gian,rơle làm thay đổi trạng thái tiếp điểm :  Tiếp điểm (2A,S13) mở làm rơle thời gian 84MXNT điện Rơle 84MXNT điện tác động tới tiếp điểm  Sau 2s rơle thời gian mở tiếp điểm (6A,S13) làm cuộn 4CX điện ngăn việc đóng ATS sang vị trí nhận nguồn từ bảng điện cố  Cùng lúc tiếp điểm (6A, S13) mở làm rơle điện ngăn không cho khởi động máy phát cố 37 Khi rơle 84MXT có điện đóng tiếp điểm (5A,S13) làm cho rơle 84MSB có điện làm thay đổi trạng thái tiếp điểm (8B,S13) báo ATS đóng vị trí nhận nguồn từ bảng điện chính, lúc rơle có điện cấp tín hiệu dừng máy phát cố  Khi bảng điện hoạt động bình thường Contactor 83EC(S05) khơng có điện, ATS thường đóng vị trí nhận nguồn từ bảng điện cấp cho bảng điện cố  Contactor 83EC(S05) khơng có điện, làm tiếp điểm 83EC (1A,S05) mở làm cuộn 52EX1 khơng có điện, tiếp điểm thường đóng ở(3A,S1) đóng làm cho contactor 88H có điện đóng tiếp điểm (3A,S1) cấp nguồn đưa điện trở sấy vào hoạt động,sấy máy phát không hoạt động(chống ẩm máy)  Aptomat mở bảo vệ ngắn mạch bảo vệ tải làm hệ thống điện tiếp điểm 52AX(2B,S13) đóngsang vị trí 52Xb-52Xc  Vì hệ thống hoạt động chế độ tự động làm cho rơle 43AX(S13) có điện làm thay đổi trạng thái tiếp điểm nó:  Tiếp điểm (5B,S13) đóng làm cho rơle 10AX có điện, tiếp điểm rơle (4B,S13) đóng lại làm chân 85 khối GRU1 có tín hiệu, tiếp điểm GRU1 10AX (2A,S8) đóng lại làm đèn báo máy phát cố trạng thái sẵn sàng hoạt động sáng  Khi rơle 43AX có điện, tiếp điểm (6A,S13) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn 4CX b) Khi xảy cố làm bảng điện điện: - Giả sử bảng điện đột ngột xảy cố làm điện toàn tàu làm cho rơle 84MSB rơle 84M (S05) điện làm thay đổi trạng thái tiếp điểm rơle sau:  Tiếp điểm thường đóng84MSB(9A,S7) đóng lại làm cho rơle thời gian 27BT có điện.Sau 20s tiếp điểm rơle thời gian (4A,S7) đóng lại 38  Khi rơle 84MSB điện điểm làm tiếp điểm ở(3A,S7) mở tín hiệu điện áp bảng điện khối xử lí ATPC bị  Khi rơle 84M điện làm cho tiếp điểm (2A,S13) mở dẫn đến rơle thời gian 84MXT điện tác động tới tiếp điểm nó:  Tiếp điểm rơle (2A,S13) đóng cấp nguồn cho rơle 84MXNT  Tiếp điểm 84MXT(5A,S13) mở làm cho rơle 84MSB điện, tiếp điểm rơle ở(8B,S13) mở tín hiệu ATS vị trí nhận nguồn từ bảng điện mất; đồng thời rơle điện làm cho máy phát cố sẵn sàng khởi động - Mạch điều khiển cấp nguồn acquy 24VDC:  Làm cho rơle 80X(1B,S13) có điện đóng tiếp điểm (1B,S13) làm (801 nối thơng 802) chuẩn bị cấp nguồn cho rơle 8X1(S7) hoạt động Khi mạch điều khiển cấp nguồn chiều 24V rơle 8X2 (9B,S8) có điện đóng tiếp điểm 8X2(4B,S7) làm cho rơle 8X1 có điện Khi rơle 8X1có điện, tiếp điểm 8X1(8A,S7) đóng lại; đồng thời tiếp điểm 8X1(4A,S8) đóng lại làm đèn báo có nguồn 24VDC sáng Do cơng tắc chọn chế độ 43A đóng vị trí AUTO trước nên chân 25 khối GRU1 có tín hiệu 43RX tín hiệu đầu khối GRU có điện làm tiếp điểm 43RX(6B,S7) đóng đưa tín hiệu sẵn sàng khởi động tới chân 10 khối ATPC đọc lệnh sẵn sàng khởi động khởi động - Khi rơle 84M điện làm cho rơle thời gian 84MXNT(6A,S13) có điện tác động làm thay đổi trạng thái tiếp điểm nó:  Tiếp điểm rơle thời gian (6A,S13) đóng, rơle 4CX sẵn sàng cấp điện  Tiếp điểm 84MXNT(6A,S13) đóng lại làm cho rơle có điện, đóng tiếp điểm (5B,S13) lại làm cho Diezel lai máy phát cố có tín hiệu khởi động - Khi Diezel lai máy phát khởi động làm cho điện áp tăng dần - Khi ta đóng ACB đưa nguồn từ máy phát cố lên bảng điện cố,lúc rơle 52AX(S13) có điện làm thay đổi trạng thái tiếp điểm nó: 39  Tiếp điểm 52AX(3A,S13) đóng, rơle 4CX có điện, đóng tiếp điểm 4CX(8B,S13) làm cho cho contactor 83EC(S5) có điện đóng ATS sang vị trí nhận nguồn từ máy phát cố  Tiếp điểm rơle 52AX (2B,S13) đóng vị trí (52Xa-52Xc), đèn sáng xanh báo ACB đóng, bảng điện cố có nguồn từ máy máy phát cố - Vì ACB đóng nên làm cho rơle ACBX(S7) có điện, tiếp điểmACBX(4A,S7) đóng lại đưa tín hiệu ACB Close tới khối xử lí ATPC - Khi máy phát cố khởi động thành công, điện áp xây dựng tiếp điểm 84EGX đóng lại làm rơle 84 có điện, đóng tiếp điểm (2B,S13) đèn sáng báo máy phát cố hoạt động, mở tiếp điểm 84(6B,S13) làm rơle điện tín hiệu khởi động máy phát cố bị - Khi ATS đóng sang vị trí nhận nguồn từ bảng điện cố contactor 83EC có điện tác động tới tiếp điểm nó:  Tiếp điểm 83EC(3A,S5) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho contactor 83MC bảng điện có nguồn trở lại  Đóng tiếp điểm 83EC(1B,S5) làm cho rơle 52EX1 có điện, mở tiếp điểm 52EX1(3A,S5) làm cuộn 88H điện ngắt điện trở sấy  Đồng thời tiếp điểm MC2(4A,S13) đóng lại làm cho rơle 52AS có điện, đóng tiếp điểm (3B,S13) đèn sáng báo lưới nhận nguồn từ bảng điện cố c) Khi cố bảng điện đƣợc khắc phục bảng điện có điện trở lại: - Rơle 84MSB rơle 84M (S5) lại có điện tác động tới tiếp điểm chúng:  Tiếp điểm 84MSB(3A,S7) đóng đưa tín hiệu vào khối xử lí tín hiệu ATPC : bảng điện có điện trở lại  Tiếp điểm 84MSB(9B, S7) mở làm rơle thời gian 27BT điện 40  Tiếp điểm 84M(2A,S13) đóng lại làm cho rơle thời gian 84MXT có điện Sau thời gian trễ giây rơle thời gian,rơle làm thay đổi trạng thái tiếp điểm nó:  Tiếp điểm 84MXT(5A,S13) đóng lại làm cho rơle 84MSB(S13) có điện, tiếp điểm 84MSB(8B,S13) đóng ATS đóng trở lại vị trí nhận nguồn từ bảng điện chính, contactor 83MC có điện sau ngắt nguồn contactor 83EC(S1); đồng thời rơle cấp nguồn làm cho máy phát cố dừng  Mở tiếp điểm thường đóng84MXT(2A,S13) ngắt nguồn tới rơle 84MXNT(S13) Rơle thời gian 84MXNT điện tác động trạng thái tiếp điểm nó:  Tiếp điểm 84MXNT(6A,S13) mở làm rơle 4CX điện  Tiếp điểm 84MXNT(6A,S13) mở ngắt nguồn rơle không cho khởi động máy phát cố 5.6.3 Chế độ điều khiển tay: Để điều khiển tay ta gạt công tắc chọn chế độ 43A sang vị trí Manu Lúc tiếp điểm 43A Auto (4A,S13) mở làm cho rơle 43AX rơle 84MSB (S13) khơng có điện * Khi bảng điện hoạt động bình thường rơle 84M có điện hệ thống hoạt động giống chế độ điều khiển tự động * Khi bảng điện đột ngột xảy cố điện làm cho bảng điện cố bị điện, máy phát cố khơng cấp tín hiệu khởi động nên tự khởi động lên - Khi muốn khởi động máy phát điện cố ta phải ấn nút khởi động 3-6 (7A,S13) cấp điện tới rơle Rơle có điện tác động tới tiếp điểm nó:  Tiếp điểm 6(7A,S13) đóng lại để tự trì nguồn cho rơle ta nhả nút 3-6  Tiếp điểm 6(5B,S13) đóng lại cấp tín hiệu khởi động máy phát cố - Khi máy phát cố khởi động thành công ta quan sát điện áp máy phát cố tăng dần đến giá trị điện áp điện áp định mức ta đóng ATS sang 41 vị trí cấp nguồn cho lưới từ máy phát cố lúc tiếp điểm đóng ACB máy phát cố (3A,S13) đóng lại làm cho rơle 52AX có điện, đóng tiếp điểm 52AX (3A,S13) lại sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn 4CX, sau ta vặn cơng tắc 4311E(9B,S5) sang vị trí TEST cấp nguồn rơle 11X(S13),tiếp điểm 11X(6A,S13) đóng lại làm cho rơle 4CX có điện, đóng tiếp điểm 4CX(8B,S13) cấp tín hiệu đóng ATS sang vị trí nhận nguồn từ máy phát cố, làm cho contactor 83EC có điện Đóng tiếp điểm 83EC(3A,S5) sẵn sàng cấp nguồn cho contactor 83MC bảng điện có nguồn trở lại * Khi cố khắc phục bảng điện có điện trở lại: - Ta ấn nút 3-5(8A,S13) để dừng máy phát cố, đó:  Tiếp điểm thường đóng 3-5(7A,S13) mở ngắt nguồn rơle không cho khởi động máy phát cố  Lúc rơle có điện, đóng tiếp điểm 5(6B,S13) để dừng máy phát cố  Ta gạt công tắc 43-11E(9A,S5) trở lại vị trí NOR, contactor 83MC có điện ngắt điện contactor 83EC đóng ATS sang vị trí nhận nguồn từ bảng điện 5.6.4 Thử máy phát cố : - Khi ta muốn thử máy phát cố ta gạt cơng tắc 43-11E(9A,S5) sang vị trí TEST, rơle có điện, đóng tiếp điểm (5B,S13) cấp tín hiệu để khởi động máy phát cố; đồng thời rơle 11X(S13) có điện đóng tiếp điểm 11X(6A,S13) cấp nguồn cho rơle 4CX, tiếp điểm 4CX(8B,S13) đóng lại cấp nguồn cho contactor 83EC đóng ATS sang vị trí nhận nguồn từ máy phát cố - Khi test hệ thống hoạt động bình thường ta gạt cơng tắc 43-11E lại vị trí NOR 5.7 Các báo động, bảo vệ khởi động máy phát cố - Báo động điện trở cách điện thấp: Khi xảy cố cách điện thấp mạng 220V bảng điện cố lúc khối GRS71(S3) hoạt động, tiếp điểm GRS71(C-NO;3B,S7) đóng cấp nguồn cho rơle thời gian 61T có điện, sau 30 42 giây tiếp điểm thường đóng rơle thời gian (2B,S10) mở báo động điện trở cách điện dòng 220V ESB bị thấp - Ta sử dụng cầu chì kết hợp với aptomat để bảo vệ ngắn mạch bảo vệ tải - Mạch điều khiển bảo vệ ngắn mạch cầu chì - Báo động mức dầu két thấp: Khi mức dầu đốt két thấp cảm biến mức hoạt động, tiếp điểm 33(8A,S13) đóng lại, làm cho cuộn 33T(8B,S13) có điện, tiếp điểm 33T (6B,S13) đóng làm 33T1 nối với 33T2 cấp tín hiệu báo động mức dầu đốt két thấp 43 KẾT LUẬN Sau thời gian 12 tuần nỗ lực tìm hiểu tham khảo nghiên cứu,đến đồ án tốt nghiệp em hoàn thành xong với nội dung gồm phần: Phần I: Giới thiệu trang thiết bị điện tàu Xi măng 15000DWT Trong gồm chương: Chương 1: Giới thiệu chung tàu Xi măng Chương 2: Hệ thống trạm phát điện tàu Xi măng Chương 3: Hệ thống Diesel lai máy phát điện Chương 4: Hệ thống nồi tàu Xi măng Phần II: Đi sâu nghiên cứu trạm phát điện cố tàu Xi măng 15000DWT Chương 5: Hệ thống trạm phát điện cố tàu Xi măng Đồ án tốt nghiệp em hoàn thành với nỗ lực cao thân việc nghiên cứu tìm hiểu chế độ hoạt động tầm quan trọng trạm phát điện cố trang bị tàu Bằng kiến thức trang bị trường, kiến thức thực tế thời gian thực tập nhà máy đóng tàu Bạch Đằng tìm hiểu số tài liệu tham khảo có liên quan đến vấn đề nghiên cứu, em cố gắng trình bày đồ án cách ngắn gọn đầy đủ Tuy nhiên trình độ hạn chế nên đề tài em nhiều thiếu sót, qua em mong muốn nhận ý kiến đóng góp thầy cô giáo khoa đặc biệt Thầy giáo TS.Đào Minh Quân để đồ án em ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS.Đào Minh Quân, thầy cô giáo Khoa Điện - Điện Tử giúp đỡ em trình làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hải phòng,tháng 12 năm 2015 Sinh viên Lê Trung Hoà 44 ... chung tàu Xi măng - Chương 2: Hệ thống trạm phát tàu Xi măng - Chương 3: Hệ thống Diesel lai máy phát đi n - Chương 4: Hệ thống nồi tàu Xi măng - Chương 5: Hệ thống trạm phát đi n cố tàu Xi măng. .. PHẦN II : ĐI SÂU NGHIÊN CỨU TRẠM PHÁT ĐI N SỰ CỐ TÀU XI MĂNG 15000DWT CHƢƠNG : HỆ THỐNG TRẠM PHÁT SỰ CỐ TÀU XI MĂNG 15000 DWT 5.1 Cơ sở lí thuyết chung trạm phát cố “ Trạm phát đi n cố cấp nguồn... đắm, thiết bị vô tuyến đi n) Trong chế độ cơng tác bình thường hệ thống đi n tàu thủy, bảng đi n cố cấp đi n từ bảng đi n Trạm phát đi n cố trang bị trước tiên tàu chở khách Trên tàu bn trang bị