1. Quá trình thực hiện Dự án:
2.2.5. Bảng điện ngoài buồng máy
Bảng điện ngoài buồng máy thường là những bảng điện nhỏ, từ đây phân phối trực tiếp tới các phụ tải hoặc cấp nguồn liên thông tới các tủ phân phối nhỏ khác. Mỗi bảng điện ngoài buồng máy được cấp nguồn từ bảng điện chính 1 hoặc 3 pha và bảng điện sự cố.
2.2.5.1. Thông số kỹ thuật
- Nguồn cấp:
+ Nguồn xoay chiều 3 pha, 3 dây: 3x380VAC, 50Hz + Nguồn xoay chiều 3 pha, 3 dây: 3x220VAC, 50Hz + Nguồn xoay chiều 1x220VAC, 50 Hz
+ Nguồn 1 chiều 24VDC - Độ cách điện với vỏ: ≥10MΩ - Cấp bảo vệ: IP32
- Kiểu làm mát: Làm mát bằng quạt thông gió - Nhiệt độ môi trường làm việc: -200 ÷ 450C - Độẩm: 95%
- Độ tin cậy cao
- Tiêu chuẩn áp dụng: Quy phạm tàu biển Việt Nam, TCVN vềđiện, IEC
2.2.5.2. Nguyên tắc hoạt động:
Hệ thống tủ bảng điện ngoài buồng máy được nối với hệ thống tủ bảng
điện trên tàu theo nguyên lý hình tia kết hợp với hình khuyên phân nhánh. Mỗi tủ bảng điện được cấp nguồn từ bảng điện chính, bảng điện sự cố hoặc các tủ liên thông khác có tính dự phòng cao.
Hình 3.8. Bảng điện ngoài buồng máy
2.2.6. Bảng điện một chiều
Bảng điện một chiều 24V được cấp bởi 2 nguồn từ bảng điện sự cố và bảng điện chính thông qua UPS. Hệ thống điện một chiều có hệ số dự trữ cao,
được cấp điện liên tục ngay cả trong trường hợp nguồn sự cố mất nhờ các bộ
acqui lưu điện.
Bảng điện một chiều có chức năng biến đổi năng lượng từ xoay chiều sang một chiều đồng thời quản lý và phân phối năng lượng một chiều cho toàn bộ các phụ tải trên tàu như hệ thống radio, thông tin liên lạc, báo động báo cháy, điều khiển máy móc,...
Tủ bảng điện được thiết kế thoả mãn yêu cầu quy phạm phân cấp và
đóng tàu biển vỏ thép của đăng kiểm Việt Nam. Hệ thống có độ tin cậy làm việc cao, phù hợp với môi trường tàu thuỷ, thuận tiện cho thay thế và sửa chữa, kiểu dáng công nghiệp và thân thiện với người sử dụng.
Hệ thống gồm 2 tủ điện 1 chiều DCSB1 và DCSB2 đặt tại 2 vị trí khác nhau. DCSB1 đặt tại buồng điều khiển máy ECR cấp điện cho hệ thống giám sát buồng máy và hệ thống tự động. DCSB2 đặt trên boong chính cấp điện cho các hệ thống báo động và tín hiệu toàn tàu.
- Nguồn cấp: AC, 3 pha, 220V, 50Hz - Ngõ ra: 1 chiều 24VDC - Công suất: DCSB1: 120Ah DCSB2: 120Ah - Độ cách điện với vỏ: ≥10MΩ - Cấp bảo vệ: IP32
- Nhiệt độ môi trường làm việc: -200 ÷ 450C - Độẩm: 95%
- Kiểu làm mát: Làm mát bằng quạt gió - Khả năng chống nhiễu và độ tin cậy cao
- Tiêu chuẩn áp dụng: Quy phạm tàu biển Việt Nam, TCVN về điện, IEC
2.2.6.2. Nguyên tắc hoạt động:
Hệ thống phân phối theo nguyên lý hình tia. Mỗi tủ được cấp nguồn xoay chiều 3x220V từ bảng điện chính, bảng điện sự cố để phân phối nguồn một chiều 24V tới bảng điện chính, bảng điện sự cố, các bảng giám sát, các panel điều khiển... để cấp điện cho hệ thống điều khiển giám sát máy chính, hệ thống thông tin và tín hiệu trên tàu.
Hình 3.9. Bảng điện một chiều
2.2.7. Tủ điều khiển quạt buồng máy
Tủ điều khiển quạt thông gió được thiết kế nhằm cải thiện tốc độ dòng khí trong buồng máy trên tàu thủy. Nguồn cấp cho tủ này được lấy từ panel số
4 và panel số 6 của bảng điện chính, là hệ thống phân phối điện xoay chiều 3 pha hoặc xoay chiều 1 pha, tuỳ theo yêu cầu của tải. Mạng phân phối dạng hình tia, nối từ bảng điện chính và bảng điện sự cố đến các bảng điện phân chia nhỏ hoặc nối trực tiếp tới các tải chính hoặc tải tiêu thụ công suất lớn. Panel điều khiển từ xa quạt thông gió buồng máy được đặt ở panel số 4 trên bàn điều khiển tập trung buồng máy
Tủ điều khiển quạt buồng máy có chức năng nhận tín hiệu điều khiển khởi động/dừng động cơ quạt gió tại chỗ hay từ xa. Đưa tín hiệu thông báo trạng thái làm việc của các quạt.
- Nguồn cấp:
+ Nguồn xoay chiều 3 pha: 380V, 50Hz + Nguồn xoay chiều 1 pha: 220V, 50Hz - Nhiệt độ môi trường: -200C ÷ 450C
- Độ cách điện với vỏ: ≥ 10MΩ
- Cấp bảo vệ: IP32 - Độẩm: 98%
2.2.7.2. Nguyên tắc hoạt động:
Ởđiều kiện làm việc bình thường, người vận hành có thểđiều khiển hệ
thống 8 quạt thông gió thông qua tủ điều khiển tại chỗ, tại mỗi động cơ được
đặt trong buồng máy. Mỗi quạt thông gió đều được trang bị các nút ấn điều khiển từ xa. Các nút ấn này tập trung tại bàn điều khiển tập trung buồng máy (ECC).
2.2.8. Bảng điện chiếu sáng chính 220V
Bảng điện chiếu sáng chính được cấp nguồn từ bảng điện chính thông qua các bảng điện phân phối nhỏ (06 bảng) được chiếu sáng đến khu vực sinh hoạt, buồng máy, buồng bơm và khu vực ngoài.
Tủđiện chiếu sáng chính 220VAC có chức năng phân phối năng lượng tới các thiết bị chiếu sáng của các khu vực trên tàu: sinh hoạt, buồng máy, buồng bơm và khu vực ngoài.
2.2.8.1. Thông số kỹ thuật:
- Nguồn cấp: AC, 3 pha, 220V, 50Hz. - Đầu ra: AC, 1 pha, 220V, 50Hz - Nhiệt độ môi trường: -200C ÷ 450C - Độ cách điện với vỏ: ≥ 10MΩ
- Cấp bảo vệ: IP32 - Độẩm: 98%
- Tiêu chuẩn áp dụng: Quy phạm tàu biển Việt Nam, TCVN về điện, IEC
2.2.8.2. Nguyên tắc hoạt động
Hệ thống chiếu sáng chính 220V được cấp nguồn từ bảng điện chính thông qua panel 15 (3x220V) phân chia thành 06 bảng điện phân phối nhỏ. Các bảng điện phân phối nhỏ này đưa năng lượng đến công tắc, hộp đấu cung cấp
đến đèn chiếu sáng cho từng khu vực khác nhau. Được thiết kế chính theo ba khu vực: khu vực sinh hoạt, khu vực buồng máy và buồng bơm, khu vực boong ngoài. Ở các vùng tối đặc biệt thì ngoài việc được chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang còn được bổ sung ánh sáng đèn đỏ với chiết áp điều chỉnh độ
sáng khi hành hải vào buổi tối. Còn tại các vị trí có gắn đồng hồđo chất lỏng, kính ngắm và bên dưới sàn ở các vị trí cần thiết được đặt đèn dây tóc.
2.2.9. Bảng điện chiếu sáng sự cố:
Hệ thống chiếu sáng sự cố có cấu trúc giống hệ thống chiếu sáng chính, nhưng chỉ có thể truy cập vào từ phía trước. Hệ thống chiếu sáng sự cố tàu dầu 100.000T sử dụng hai hệ thống chiếu sáng đó là chiếu sáng sự cố 220V và chiếu sáng sự cố 24V.
Trong điều kiện bình thường hệ thống chiếu sáng sự cốđược cấp nguồn từ bảng điện chính, khi xảy ra sự cố sẽ lấy nguồn từ máy phát sự cố thông qua máy biến áp sự cố và nguồn sự cố 24V luôn ở chếđộ sẵn sàng.
Nguồn cấp cho hệ thống chiếu sáng sự cố được lấy từ bảng điện sự cố
thông qua các panel phân phối (3x220v) và các bảng phân chia (220v). Hệ thống chiếu sáng sự cốđược thiết kế theo ba khu vực:
- Chiếu sáng khu vực sinh hoạt
- Chiếu sáng khu vực buồng máy và buồng bơm - Chiếu sáng khu vực boong thời tiết.
- Nguồn cấp:
+ Nguồn cấp cho hệ thống chiếu sáng sự cố 220V: từ bảng điện sự
cố, thông qua các panel phân phối (3x220V) và các bảng phân chia 220V
+ Nguồn cấp cho hệ thống chiếu sáng sự cố 24V: từ bảng điện một chiều 24V
- Đầu ra: Chiếu sáng sự cố khu vực sinh hoạt, chiếu sáng sự cố khu vực buồng máy và buồng bơm, chiếu sáng sự cố khu vực boong thời tiết. - Nhiệt độ môi trường: -200C ÷ 450C
- Độ cách điện với vỏ: ≥10MΩ
- Cấp bảo vệ: IP 32
2.2.10. Bộ tự động nạp Battery (Bộ tự động nạp ắc quy)
Bộ tự động nạp ắc quy sử dụng nguồn đầu vào 220VAC để nạp cho các ắc quy 24VDC với dòng nạp có thể chỉnh định được theo dung lượng của ắc quy
đểđáp ứng dòng nạp và thời gian nạp đảm bảo tiêu chuẩn và độ bền. Ngoài ra bộ tựđộng nạp ắc quy còn có các chức năng hiển thị dòng nạp, bảo vệ ngắn mạch,... 2.2.10.1. Thông số kỹ thuật: - Nguồn cấp: 220VAC, 50Hz - Điện áp ắc quy: 24VDC - Dòng điện nạp: 1-10A (Có thểđiều chỉnh được) - Điện áp nạp: 28.8VDC khi nạp 27.2VDC khi chếđộ nạp đủ
- Dung lượng ắc quy: 50AH
- Bảo vệ: Ngắn mạch, nhầm cực, quá tải - Cấp bảo vệ: IP32
- Nhiệt độ môi trường: -200C ÷ 450C - Công suất tiêu hao: 10W
2.2.10.2. Nguyên tắc hoạt động:
Bộ nạp tựđộng ắc quy hoạt động dựa trên điện áp của ắc quy, khi điện áp của ắc quy nhỏ hơn 20VDC (mức điện áp cho phép) thì thông qua bộ so sánh điện áp đưa đến mạch điều khiển, từ mạch điều khiển sẽ đưa tín hiệu
điều khiển mạch động lực. Khi điện áp so sánh càng nhỏ thì dòng nạp sẽ tỉ lệ
thuận với giá trị điện áp so sánh đó. Khi điện áp ắc quy càng gần với 26VDC (điện áp ngưỡng trên) thì khi đó dòng điện nạp càng nhỏ, khi đạt đến điện áp 26VDC thì mạch điều khiển sẽđiều khiển dòng nạp bằng 0.
Bộ tự động nạp NTA-13 gồm các khối: khối nguồn, khối so sánh, khối
đặt các giá trị đầu vào, khối điều khiển và khối hiển thị. Sơđồ khối hệ thống: Hình 3.10. Sơđồ khối hệ thống bộ nạp tựđộng Battery MẠCH ĐIỀU KHIỂN 28VDC HIỂN THỊ CÀI ĐẶT BATTERY CÀI ĐẶT 220VAC
- Khối nguồn: Nguồn cấp 220VAC thông qua khối nguồn sẽ đưa ra nguồn ổn áp 28 – 30VDC. Việc thực hiện đó thông qua biến áp 10A và mạch lọc cao áp, thấp áp cùng với mạch ổn áp để tạo ra nguồn nạp ổn định.
- Khối so sánh: khối này có 02 chức năng:
+ Kiểm tra điện từ khối nguồn xem có quá cao (>30VDC) hoặc quá thấp (<20VDC). Khi quá cao hoặc quá thấp sẽ báo động bằng còi, đèn và ngắt không cho cấp nguồn vào mạch điều khiển đểđảm bảo độ an toàn cho ắc quy.
+ Kiểm tra điện áp của ắc quy đểđiều chỉnh dòng nạp cho ắc quy, khi
ắc quy có điện áp thấp thì khối so sánh sẽđưa tín hiệu đến bộđiều khiển để tự động điều chỉnh dòng nạp lớn nhất I n = 1/10 dung lượng ắc quy, khi nạp điện áp ắc quy tăng lên thì khi đó khối so sánh sẽđưa tín hiệu đến bộđiều khiển để điều chỉnh dòng điện nạp xuống phù hợp.
- Khối đặt các giá trị đầu vào: Khối này có nhiệm vụ đặt giá trị dòng nạp cho phù hợp từng loại ắc quy mà ta cần nạp (dòng đặt từ 3-10A tùy theo dung lượng ắc quy là từ 30Ah – 100Ah) sau đó sẽ chuẩn hóa tín hiệu đưa đến bộđiều khiển.
- Khối điều khiển: Đây là khối quan trọng nhất, nó sẽ nhận tín hiệu từ
khối so sánh và khối đặt giá trị đầu vào để điều khiển dòng nạp ắc quy cho phù hợp, đảm bảo độ an toàn và độ bền cho ắc quy.
- Khối hiển thị sẽ hiển thị các trạng thái sau: + Trạng thái đang nạp và chỉ thị dòng nạp. + Trạng thái nguồn vào quá thấp hoặc cao. + Trạng thái ắc quy nạp đủ.
+ Nguồn cấp.
Hình 3.11. Bộ nạp tựđộng Battery
2.2.11. Bộ điều khiển còi hơi theo chương trình
Bộ điều khiển còi hơi theo chương trình được thiết kế, chế tạo sử dụng trong điều động tàu hay tầm nhìn xa bị hạn chế để tránh va chạm trên biển. Mục đích của giải pháp là tạo tín hiệu âm thanh và ánh sáng để đảm bảo an toàn cho tàu thuyền hoạt động trên biển.
2.2.11.1. Thông số kỹ thuật:
- Nguồn cấp: 220VAC ± 10% (hoặc 24VDC)
- Đầu vào: Các nút ấn chức năng trên mặt Panel và từ xa
- Đầu ra: Tín hiệu 220VAC/10A (hoặc 24VDC/10A) cho còi hơi, đèn, bộ
sấy,…
- Công suất Panel điều khiển: 15W - Thời gian tác động: 1.5s
- Nhiệt độ môi trường: -200C ÷ 500C - Độẩm: 98%
- Độ cách điện với vỏ: ≥ 10MΩ - Cấp bảo vệ: IP30
- Kích thước L x W x H (mm): 150 x 50 x 220
2.2.11.2. Nguyên tắc hoạt động:
Hệ thống cho phép hoạt động ở 2 chếđộ: chếđộ điều khiển bằng tay và chếđộđiều khiển tựđộng.
* Chế độ điều khiển tự động: (Tín hiệu ở chế độ tầm nhìn xa bị hạn chế)
Sử dụng trong các trường hợp cần điều khiển tín hiệu còi hơi trong thời gian dài có chu kỳ hoạt động nhất định. Tại chế độ tự động, sản phẩm được thiết kếđể điều khiển tín hiệu còi hơi hoạt động ở chu kỳ 120s (có 4 tín hiệu
điều khiển) và 60s (có 2 tín hiệu điều khiển). Người sử dụng ấn nút điều khiển, tín hiệu điều khiển tương ứng sẽ được kích hoạt và đồng thời hệ thống sẽ huỷ bỏ lệnh điều khiển trước.
Chu kỳ 120s:
Trong khu vực tầm nhìn xa bị hạn chế hay ở gần khu vực đó, ban ngày cũng như ban đêm, các tín hiệu quy định theo bộ luật phải được áp dụng như
sau:
- Tín hiệu 1: Một tiếng còi dài trong chu kỳ 120s sử dụng khi tàu thuyền
đang còn trớn.
- Tín hiệu 2: Hai tiếng còi dài, cách nhau 2s sử dụng khi tàu thuyền đang hành trình nhưng đã ngưng máy và hết trớn.
- Tín hiệu 3: Một tiếng còi dài, hai tiếng còi ngắn, mỗi tiếng cách nhau 2s sử dụng khi tàu thuyền mất khả năng điều động, tàu thuyền bị hạn chế khả năng điều động, tàu thuyền bị mớn nước khống chế, tàu thuyền buồm, tàu thuyền đang đánh cá và tàu thuyền đang lai kéo hoặc đẩy một tàu thuyền khác.
- Tín hiệu 4: Một tiếng dài, ba tiếng còi ngắn, mỗi tiếng cách nhau 2s sử
dụng trong trường hợp khi tàu thuyền bị lai, nếu số lượng nhiều hơn 1 thì tàu thuyền bị lai cuối cùng của đoàn lai nếu có thuyền viên ở trên đó.
Chu kỳ 60s:
- Tín hiệu 5: Một tiếng còi ngắn, một tiếng còi dài, một tiếng còi ngắn sử
dụng khi tàu thuyền neo, mắc cạn.
- Tín hiệu 6: Một tiếng còi dài sử dụng khi tàu thuyền neo.
* Chế độ điều khiển bằng tay:
Tuỳ theo các chế độ hoạt động của tàu theo từng trường hợp mà người sử dụng nút ấn ở chếđộ bằng tay. Khi ấn nút và giữ thì tín hiệu còi và tín hiệu
điều khiển ánh sáng (bằng đèn) đồng thời được điều khiển, bỏ tay thì ngắt còi.
Hình 3.12. Bộđiều khiển còi hơi theo chương trình
2.2.12. Bảng điện bờ:
Khi tàu cập cảng người ta dùng nguồn điện bờ để cung cấp năng lượng cho các phụ tải trên tàu. Nguồn 380VAC được cấp đến bảng điện bờ, sau khi kiểm tra thứ tự pha xong bảng điện bờ sẽ phân phối năng lượng đến bảng điện
điện sự cố khi nhận được nguồn năng lượng từ bảng điện bờ sẽ tự động ngắt nguồn từ bảng điện chính lên đồng thời không cho máy phát sự cố hoạt động. Sử dụng nguồn điện bờ có tính ổn định, mang lại lợi ích kinh tế...
Thông số kỹ thuật:
- Nguồn cấp: 380VAC
- Nhiệt độ môi trường: -200C ÷ 450C - Độẩm: 98%
- Cấp bảo vệ: IP32
- Độ cách điện với vỏ: ≥ 10MΩ
Hình 3.13. Bảng điện bờ
Trên đây là phần tóm lược sơ qua các sản phẩm của Dự án 08DA- DAKHCN mà Công ty đã thực hiện, các sản phẩm trên đều có mẫu mã, kiểu dáng công nghiệp hiện đại, có tính năng hoạt động tốt, độ tin cậy cao. Do tiến
độđóng tàu chở dầu thô 100.000T tại Dung Quất bị chậm nên được sựđồng ý của Tập đoàn CNTT cho phép đưa các kết quả nghiên cứu của Dự án vào ứng dụng trên các tàu có trọng tải khác nhau được đóng mới tại Việt Nam nên các