3.4.1.Đặt vấn đề .
Bảng điện chính ( MSB- main switch board ) là nơi tập trung năng lượng nhận từ các máy phát thông qua các cầu dao ( aptomat) chính ACB ( air circuit breaker ) để phân bố đến các phụ tải. Tải được phân bố trên toàn bộ con tàu nhưng thực tế chúng đều trực tiếp hay gián tiếp lấy nguồn từ MSB thông qua các cầu dao phụ tải CB ( cuircuit breaker). Để thực hiện được các chức năng của mình với độ tin cậy và tính an tồn cao
thì MSB phải được tích hợp một số thiết bị : đo lường, kiểm tra, khí cụ phân phối và bảo vệ, thiết bị điều chỉnh, điều khiển, các nút ấn, cơng tắc, màn hình cảm ứng,…
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, bảng điện chính hiện nay gọn, được tích hợp nhiều phần tử cơng nghệ cao, với khả năng điều khiển, điều chỉnh, thu thập và sử lý thông tin lớn. Bảng điện chính là một phần không thể thiếu của lưới điện tàu thủy.
3.4.2.Cấu trúc chung của bảng điện chính.
Bảng điện chính được chia thành các panel khác nhau, mỗi panel có tính năng và yêu cầu khác nhau.Về cơ bản bảng điện chính phải có các panel sau :
a.Các panel máy phát – Generator panel.
Số lượng panel này phụ thuộc và số lượng máy phát. Mỗi máy phát sẽ có một panel điều khiển . Mỗi panel thường gồm các phần tử :
+ Thiết bị đo lường : bao gồm các đồng hồ đo điện áp Voltmeter, đo dòng điện Ammeter, đo hệ số công suất power factor ( cos) ,đo công suất phản kháng.
+ Thiết bị đóng cắt : cầu dao chính ACB
+ Các thiết bị bảo vệ : Rơle công suất ngược Reverse Power Relay (RPR) , rơle bảo vệ quá tải Over current relay (OCR)
+ Công tắc chuyển mạch và điều khiển : công tắc chuyển mạch đo dòng điện, điện áp các pha. Các nút ấn dừng, khởi động từ xa Diesel lai máy phát.
+ Các đèn báo hiệu : máy phát hoạt động ( running), ACB đang mở, đang đóng. b.Panel hịa đồng bộ. – synchronizing Panel.
Mỗi bảng điện chính chỉ có một panel hịa đồng bộ thực hiện chức năng hòa đồng bộ các máy phát với nhau. Dù việc hòa đồng bộ được thực hiện bằng tay hay tự động thì vẫn phải có các phần tử thực hiện các chức năng đó.
+ Thiết bị đo lường : bao gồm các đồng hồ đo công suất tác dụng của máy, đo tần số, điện áp các máy phát.
+ Các công tắc chuyển mạch và điều khiển : cơng tắc dùng cho việc hịa đồng bộ SYS- Synchroscope Switch, công tắc lựa chọn máy phát định hòa CS – control switch , công tắc điều chỉnh động cơ Secvo ( dùng để điều chỉnh nhiên liệu Diesel )
+ Các thiết bị chỉ báo : Đồng hồ hòa đồng bộ ( đồng bộ kế ) SYS – synchrocope dùng để hiển thị q trình hịa đồng bộ giữa các máy phát.Việc đưa đồng hồ vào hoạt động được lựa chọn bằng tay, và sau khi hịa xong phải tắt đi vì đây là thiết bị làm việc ngắn hạn. Ngồi ra cịn hệ thống đèn hòa đồng bộ SYL ( Synchrnizing Lamp) gồm ba đèn hoạt động theo nguyên tắc đèn tắt hoặc đèn quay.
c.Panel khởi động cho các phụ tải quan trọng.( group starter panel)
Đây là panel chứa hộp khởi động cho các phụ tải quan trọng lấy nguồn từ bảng điện chính như bơm ballast, quạt gió buồng máy, bơm cứu hỏa sự cố,…Panel này chia thành nhiều panel nhỏ, mỗi panel dùng cho một phụ tải. Thường mỗi panel nhỏ có các phần tử sau :
+ Đồng hồ Ampe kế : dùng để đo dòng điện qua các phụ tải. + Đồng hồ tính giờ : đếm thời gian hoạt động của thiết bị. + Các nút ấn khởi động, dừng, reset hệ thống.
+ Các đèn chỉ báo : chỉ báo phụ tải đang hoạt động, đang không hoạt động, đang bị sự cố ( ngắn mạch, quá tải )
+ Ngồi ra cịn có thể có đồng hồ mega ơm để đo điện trở cách điện. d.Panel cấp nguồn động lực 440V ( 440V feeder panel).
Đây là nơi cung cấp năng lượng cho phụ tải hoặc các nhóm phụ tải động lực thơng qua các cầu dao phụ tải CB. Trên Panel này chủ yếu bố trí các cầu dao phụ tải ( aptomat), ngồi ra cịn các đèn chỉ thị, đồng hồ đo dòng điện, đo thời gian hoạt động của phụ tải,… e.Panel cấp nguồn 220V ( 220V feeder panel)
Panel này chủ yếu cung cấp điện áp 220V phục vụ chiếu sáng và sinh hoạt. Nguồn được cấp cho panel này thông qua các biến áp chiếu sáng 440/200V. Panel này cũng chủ yếu gồm các cầu dao phụ tải CB.
3.4.3.Cấu tạo bảng điện chính tàu 34.000T.
Bảng điện chính tàu 34.000T có 11 PANEL (page 020) bao gồm :
- S1 : PANEL khởi động các phụ tải trên bảng điện chính (No1 GROUP STARTER PANEL).
- S2 : PANEL khởi động và cung cấp điện áp 440V (No1 GROUP STARTER PANEL & 440V FEEDER PANEL).
- S3 : PANEL phụ tải cung cấp điện áp 440V (440V FEEDER PANEL).
- S4 : PANEL máy phát số 1 (No1 DIESEL GENERATOR PANEL).
- S5 : PANEL hoà đồng bộ (SYNCHRO PANEL).
- S6 : PANEL máy phát số 2 (No2 DIESEL GENERATOR PANEL).
- S7 : PANEL máy phát số 3 (No3 DIESEL GENERATOR PANEL).
- S8 : PANEL phụ tải cung cấp điện áp 440V số 2 (440V FEEDER PANEL).
- S9 : PANEL khởi động cho các phụ tải trên bảng điện chính (No2 GROUP STARTER PANEL).
- S10 : PANEL khởi động số và cung cấp điện áp 440V số 2 (No2 GROUP STARTER PANEL & 440V FEEDER PANEL).
- S11 : PANEL cấp điện áp 220V (220V FEEDER PANEL).
S1(PANEL SỐ 1): PANEL khởi động các phụ tải tại bảng điện chính.(sơ đồ trang 062)
gồm các phần tử như sau:
1-1:Bơm nước làm mát máy chính ở mức cao(page 287,288):
- H21 : Đèn màu xanh lá cây báo bơm đang hoạt động. - H22 : Đèn màu trắng báo nguồn.
- H24 : Đèn màu đỏ báo bơm đang làm việc gặp sự cố. - HR : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm.
- S22 : Nút ấn có màu đỏ, nút ấn dừng bơm.
- S24 : Nút ấn màu vàng dùng để RESET lại hệ thống khi hệ thống gặp sự cố. - A : Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua bơm.
1-2: Bơm ballast số 1.
- H21 : Đèn màu xanh lá cây báo bơm đang hoạt động.
- H22 : Đèn màu trắng báo hệ thống được cấp nguồn. - H24 : Đèn màu đỏ báo bơm bị quá tải.
- HR : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của quạt gió. - S21 : Nút ấn có màu xanh lá cây, nút ấn khởi động bơm. - S22 : Nút ấn có màu đỏ, nút ấn dừng bơm.
- S25 : Cơng tắc có màu đen là cơng tắc chọn vị trí điều khiển gồm có hai vị trí là từ xa và tại chỗ (LOCAL/REMOTE).
- S11 : Cơng tắc có màu xanh da trời, là cơng tắc cấp nguồn cho điện trở sấy có hai vị trí ON/OFF.
- A : Đồng hồ ampe kế dung để đo dịng điện chạy qua quạt gió.
1-3: Quạt thơng gió buồng máy .
- H22 : Đèn màu xanh lá cây báo động cơ hoạt động ở tốc độ 1 thuận - H24 : Đèn màu xanh lá cây báo động cơ đang hoạt động ở tốc độ 1 ngược - H25 : Đèn màu xanh lá cây báo động cơ đang hoạt động ở độ 2 thuận - H26 : Đèn màu xanh lá cây báo động cơ đang hoạt động ở tốc độ 2 ngược - H27 : Đèn màu đỏ báo động cơ đang gặp sự cố.
- H28 : Đèn màu trắng báo nguồn
- S27 : Nút ấn có màu xanh lá cây, nút ấn khởi động bơm. - S28 : Nút ấn có màu đỏ, nút ấn dừng bơm.
- S29 : Nút ấn màu vàng dùng để RESET lại hệ thống khi hệ thống gặp sự cố.
- S25 : Cơng tắc có màu xanh da trời, là cơng tắc cấp nguồn cho điện trở sấy có hai vị trí ON/OFF
- A : Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua bơm. - HR : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm.
1-4: Bơm cấp dầu L. O cho máy chính.
- H21: Đèn màu xanh lá cây báo bơm đang hoạt động - H22: Đèn màu trắng là đèn báo nguồn.
- H24: Đèn màu đỏ báo bơm bị quá tải.
- H25: Đèn màu vàng báo bơm đang ở trạng thái sẵn sàng hoạt động (STANDBY). - S21: Nút ấn có màu xanh lá cây, nút ấn khởi động bơm.
- S22: Nút ấn có màu đỏ, nút ấn dừng bơm.
- S25: Cơng tắc có màu đen là cơng tắc chọn vị trí điều khiển gồm có hai vị trí là từ xa và tại chỗ (LOCAL/REMOTE).
- S11: Cơng tắc có màu xanh da trời, là cơng tắc cấp nguồn cho điện trở sấy có hai vị trí ON/OFF
- HR : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm.
- A : Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua bơm.
S2(PANEL SỐ2) : Là PANEL khởi động và cung cấp điện áp 440V (No1 GROUP
STARTER & 440V FEEDER PANEL).(Page 062) gồm các phần tử chính như sau:
2-1 : Bơm làm mát bằng nước biển( công suất 27KW)
- H21: Đèn màu xanh lá cây báo bơm đang hoạt động. - H22: Đèn màu trắng là đèn báo nguồn.
- H24: Đèn màu đỏ báo bơm bị quá tải.
- S21: Nút ấn có màu xanh lá cây;nút ấn khởi động bơm. - S22: Nút ấn có màu đỏ, nút ấn dừng bơm.
- S25: Cơng tắc có màu đen là cơng tắc chọn vị trí điều khiển gồm có hai vị trí là từ xa và tại chỗ (LOCAL/REMOTE).
- S11: Cơng tắc có màu xanh da trời, là cơng tắc cấp nguồn cho điện trở sấy có hai vị trí ON/OFF.
- A : Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua bơm. - HR : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm.
2-2: Bơm cứu hoả số 1.(công suất 40KW)
- H21: Đèn màu xanh lá cây báo bơm đang hoạt động. - H22: Đèn màu trắng là đèn báo nguồn.
- H24: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố.
- S21: Nút ấn có màu xanh lá cây, nút ấn khởi động bơm. - S22: Nút ấn có màu đỏ, nút ấn dừng bơm.
- S11: Cơng tắc có màu xanh da trời, là công tắc cấp nguồn cho điện trở sấy có hai vị trí ON/OFF.
- S25: Công tắc màu đen, công tắc lựa chọn chế độ điều khiển gồm có ba vị trí MANU-AUTO-REMOTE.
- A : Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua bơm. - HR : Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm.
2-3: Bơm dầu LO cho máy chính (cơng suất 30KW)
- H21: Đèn màu xanh lá cây báo bơm đang hoạt động. - H22: Đèn màu trắng là đèn báo nguồn.
- H24: Đèn màu đỏ báo bơm đang gặp sự cố.
- S21: Nút ấn có màu xanh lá cây, nút ấn khởi động bơm. - S22: Nút ấn có màu đỏ, nút ấn dừng bơm.
- S11: Cơng tắc có màu xanh da trời, là cơng tắc cấp nguồn cho điện trở sấy có hai vị trí ON/OFF.
- S25: Công tắc màu đen; công tắc lựa chọn chế độ điều khiển gồm có ba vị trí MANU-AUTO-REMOTE.
- HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm.
- A : Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua bơm.
2-4 Bơm nước làm mát mức thấp cho máy chính.(cơng suất 45KW)
Tương tự như 2-3.
S3(PANEL SỐ3) : Là PANEL cung cấp điện áp 440V (No1 440V FEEDER PANEL).(Page
062) gồm các phần tử chính như sau :
- A : Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện.
- S44: Cơng tắc chọn vị trí để đo dịng điện của cẩu số một hoặc cẩu số hai, có ba vị trí là: CCR1-OFF-CCR2.
- 3-1 : Aptomat cấp nguồn cho điều hồ khơng khí - 3-2 : Aptomat cấp nguồn cho điều hoà nhiệt độ.
- 3-3 : Aptomat cấp nguồn cho quạt thơng gió khu vực sinh hoạt.
- 3-4 : Aptomat cấp nguồn cho thiết bị phun nước tại khu vực buồng máy. - 3-5 : Aptomat cấp nguồn cho bảng khởi động máy nén khí.
- 3-6 : Áptomát cấp nguồn cho panel khởi động số 3
- 3-7 : Aptomat cấp nguồn cho tời nâng cầu thang và quạt gió khu vực cầu thang. - 3-8 : Aptomat cấp nguồn máy lọc và phân ly dầu nước.
- 3-9 : Aptomat cấp nguồn cho nồi hơi phụ. - 3-10: Aptomat cấp nguồn cho máy nén khí.
- 3-11: Aptomat cấp nguồn cho máy móc dụng cụ xưởng. - 3-12: Aptomat cấp nguồn cho bơm tămg áp phụ số 1.
- 3-13: Aptomat cấp nguồn cho bơm cấp nươca cho nồi hơi phụ. - 3-14: Aptomat cấp nguồn cho thiết bị hâm Diesel lai máy phát. - 3-15 : Dự trữ
- 3-16 : Dự trữ
- 3-17: Aptomat cấp nguồn cho động cơ thủy lực đóng mở nắp hầm hàng. - 3-18: Aptomat cấp nguồn cho biến áp chính số 1.
- 3-19 : Apstomat cấp nguồn cho tời neo (phải) - 3-20 : Apstomat cấp nguồn cho tời sau lái (phải) - CCR1: Aptomat cấp nguồn cho cẩu hàng số1. - CCR2: Aptomat cấp nguồn cho cẩu hàng số2.
S4(PANEL SỐ4) : Là PANEL 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 phát 1. - V : Đồng hồ vôn kế dùng để đo điện áp của máy phát 1.
- PF : Đồng hồ đo hệ số cơng suất
- S31 : Cơng tắc có màu đen dùng để chọn đo dịng các pha,có 4 vị trí (OFF-R-S-T). - S32 : Cơng tắc có màu đen dùng để chọn đo điện áp giữa các pha và thanh cái, có 5 vị trí (OFF-RS-ST-TR-BUS).
- S35 : Công tắc màu đen là công tắc chọn vị trí điều khiển có hai vị trí là tại chỗ và từ xa: (LOCAL-REMOTE).
- H2 : Đèn màu trắng báo máy phát số 1 đang hoạt động nhưng chưa đóng vào lưới. - H3 : Đèn màu xanh báo aptomat chính của máy phát đang đóng vào lưới.
- H4 : Đèn màu đỏ bào aptomat chính của máy phát đang mở.
- S11 : Cơng tắc có màu xanh da trời, là công tắc cấp nguồn cho điện trở sấy có hai vị trí ON/OFF.
- S6 : Nút ấn có đèn dùng để reset aptomat chính.
S5(PANEL SỐ5) ( page 063): Là PANEL đồng bộ (SYNCHRO PANEL). 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 : Cịi 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 hoà đồng bộ. - IRM : Đồng hồ đo điện trở cách điện.
- F/F : Đồng hồ tần số kế kép.
- V/V : Đồng hồ vôn kế kép để đo điện áp của máy phát và của lưới. - S104 : Nút ấn có đèn màu trắng để hoà đồng bộ máy phát số 1. - S4 : Nút ấn màu đen dùng để thử đèn và còi.
- S5 : Nút ấn màu đen để thử đèn nối đất.
- S9 : Nút ấn màu đỏ để đừng đèn (khẳng định sự cố ). - S14 : Nút ấn màu đen để dừng chuông khi sảy ra sự cố.
- S12 : Công tắc màu đen có hai vị trí ON/OFF cấp điện cho PANEL đèn. - S8 : Nút ấn màu vàng là nút reset đèn.
- S204 : Nút ấn có đèn màu xanh lá cây để đóng aptomat của máy phát số 1. - S103 : Nút ấn có đèn màu đỏ để mở aptomat của máy phát số 1.
- S202 :Nút ấn có đèn màu xanh lá cây để đóng aptomat của máy phát số 2. - S203 : Nút ấn có đèn màu đỏ để mở aptomat của máy phát số 2.
- S302 : Nút ấn có đèn màu xanh lá cây để đóng aptomat của máy phát số 3.