Đề cương ôn tập môn điện tàu thủy

1


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐÓNG TÀU ĐT: 01683 328 078

























BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÓNG TÀU THỦY & CTN


ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP
MÔN - ĐIỆN TÀU THỦY




Câu hỏi: KHOA ĐIỆN - ĐTVT
Trả lời: SV. Nguyễn Văn Hùng

TP. Hồ Chí Minh tháng 10/2010
2


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN: ĐIỆN TÀU THỦY
Cho lớp: 2 ĐVHT
1. Trình bày vai trò, tầm quan trọng và những yêu cầu cơ bản của hệ thống trạm phát điện
tàu thủy.
2. Trình bày cách phân loại và các thông số cơ bản của trạm phát điện tàu thủy.
3. Trình bày những hiểu biết của bạn về máy phát điện đồng bộ 3 pha và các đặc tính của
chúng.
4. Tại sao phải ổn đònh điện áp cho các máy phát điện xoay chiều 3 pha? Các nguyên nhân
gây dao động điện áp.
5. Trình bày các nguyên lý điều chỉnh điện áp cho máy phát điện xoay chiều 3 pha.
6. Tại sao phải cho các máy phát công tác song song? Trình bày đặc điểm của quá trình

công tác đó.
7. Trình bày điều kiện, thao tác và phương pháp hòa đồng bộ chính xác các máy phát công
tác song song.
8. Tại sao phải phân chia tải P và Q khi các máy phát công tác song song? Hậu quả của việc
phân chia tải phản tác dụng không đều là gì?
9. Làm thế nào để phân chia đều tải phản tác dụng cho các máy phát công tác song song?
Trình bày 1 phương pháp đặc trưng mà bạn biết.
10.Bảng điện chính là gì? Có những yêu cầu gì khi vận hành và khai thác bảng điện chính
tàu thủy? Trình bày rõ chức năng của các thiết bò lắp trên bảng điện chính.
11.Trình bày các phương pháp phân chia điện năng trên tàu thủy.
12.Trình bày ý nghóa của việc bảo vệ trạm phát điện, những yêu cầu cơ bản của việc bảo vệ
đó là gì?
13.Hậu quả của sự cố ngắn mạch là gì? Nguyên nhân gây ngắn mạch, phương pháp bảo vệ
ngắn mạch và các thiết bò bảo vệ ngắn mạch.
14.Hậu quả của sự cố quá tải là gì? Nguyên nhân gây quá tải, phương pháp bảo vệ quá tải
và bày các thiết bò bảo vệ quá tải.
15.Hậu quả của sự cố công suất ngược là gì? Trình bày các thiết bò bảo vệ công suất ngược.
16.Tại sao phải trang bò trạm phát điện sự cố trên tàu thủy? Trình bày những yêu cầu của
đăng kiểm về vấn đề này.
17.Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động của acquy axit, phương pháp nạp điện với dòng
không đổi? Những lưu ý khi sử dụng acquy axit.
18.Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động của acquy kiềm, phương pháp nạp điện với dòng
không đổi? Những lưu ý khi sử dụng acquy kiềm.
19.Trình bày hiểu biết của bạn về các loại đèn thường sử dụng trên tàu thủy.
20.Trình bày chức năng, vai trò, tầm quan trọng và những yêu cầu cơ bản của hệ thống lái
tàu thủy.
3


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

21.Trình bày sơ đồ khối và nguyên lý làm việc của hệ thống lái ở chế độ lái lặp, cơ cấu tạo
lặp có thể sử dụng các thiết bò gì, làm việc theo nguyên tắc gì.
22.Trình bày sơ đồ khối và nguyên lý làm việc của hệ thống lái ở chế độ lái Tự động, cơ cấu
tạo lặp có thể sử dụng các thiết bò gì, làm việc theo nguyên tắc nào.
23.Trình bày chức năng, vai trò, tầm quan trọng và những yêu cầu cơ bản của hệ thống neo
– tời quấn dây tàu thủy.
24.Trình bày các giai đoạn thu neo. Tại sao lại hay xảy ra hiện tượng dừng dưới điện khi thu
neo, để hạn chế điều này người ta thường thiết kế hệ thống điều khiển như thế nào.
25.Đặc điểm của động cơ thựïc hiện và hệ thống điều khiển neo là gì?
26.Trình bày chức năng, vai trò, tầm quan trọng và những yêu cầu cơ bản của hệ thống làm
hàng tàu thủy.
27.Trình bày chức năng, vai trò, tầm quan trọng và những yêu cầu cơ bản của hệ thống tự
động kiểm tra và bảo vệ buồng máy tàu thủy.
28.Trình bày sự hiểu biết của bạn về hệ thống đèn ánh sáng tín hiệu, đèn hành trình trên
tàu thủy.
29.Trình bày cấu tạo, nguyên lí hoạt động của động cơ dò bộ 3 pha. Các thông số ảnh hưởng
đến đặc tính cơ.
4


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

Câu 1: Trình bày vai trò, tầm quan trọng và những yêu cầu cơ bản của hệ thống trạm
phát điện tàu thủy.
Vai trò
Trạm phát điện tầu thuỷ làm nhiệm vụ cung cấp, truyền và phân bố năng lượng điện cho các
thiết bị dùng điện.
Tầm quan trọng
Tất cả các thiết bị để vận hành một con tàu phần lớn đều sử dụng nguồn năng lượng điện, vì vậy

năng lượng điện đóng vai trò rất quan trọng quyết định cho sự sống còn của con tàu. Từ các máy
móc điện hàng hải như: Vơ tuyến, VHF, Rada, Máy đo sâu… đến các thiết bị buồng máy như:
Các loại bơm, máy lọc, máy Phân ly, động cơ Diezel … và cả các thiết bị phục vụ cho con
người như: Chiếu sáng, đốt nóng, Máy lạnh… đều sử dụng chung một nguồn năng lượng, đó là
nguồn năng lượng điện.
Yêu cầu cơ bản
- Phải có kết cấu đơn giản, chắc chắn, gọn nhẹ và ít chiếm diện tích lắp đặt.
- Hoạt động tin cậy, an tồn trong mọi điều kiện làm việc của tàu theo quy định ĐK.
- Dễ dàng trong việc vận hành, khai thác và bảo dưỡng.
- Đảm bảo tính cơ động.
- Hiệu suất sử dụng cao.
- Tránh gây tiếng ồn và ít gây nhiễu cho các thiết bị radio…

Câu 2: Trình bày cách phân loại và các thông số cơ bản của trạm phát điện tàu thủy.
 Phân loại
Theo động cơ lai
+ Trạm phát diesel: có động cơ lai là diesel.
+ Trạm phát turbin hơi: có động cơ lai là turbin.
+ Trạm phát hỗn hợp: có động cơ lai là diesel và turbin.
Theo loại dòng điện:
+ Trạm phát một chiều: các máy phát là máy phát một chiều.
+ Trạm phát xoay chiều: các máy phát là máy phát điện xoay chiều đồng bộ 3 pha.
Theo chức năng của trạm điện trên tàu thủy:
+ Trạm phát điện chính: trạm phát hoạt động thường xun, đảm bảo cung cấp đủ nguồn
điện năng cho mọi chế độ hoạt động của tàu.
+ Trạm phát điện sự cố: trạm phát hoạt động ở chế độ sự cố khi vì một ngun nhân nào
đó mà trạm phát chính khơng có khả năng cung cấp điện.

 Thông số cơ bản
1. Loại dòng điện:

Cơ sở để chọn là các tải của nó( tải chủ yếu là động cơ), xu hướng hiện nay là dùng
trạm xoay chiều. Những thiết bò dùng điện một chiều thì qua bộ biến đổi. Sở dó hay dùng
điện xoay chiều vì những lý do sau đây:
- Độ tin cậy cao, chế tạo dễ, ít hỏng hóc.
- Chi phí bảo dưỡng rẻ hơn rất nhiều so với một chiều.
- Mức độ phức tạp khi quấn dây xoay chiều dễ hơn một chiều.
5


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

- Trọng lượng và kích thước bé( riêng máy fát xoay chiều lớn hơn một chiều).
- Thay đổi tốc độ đối với động cơ xoay chiều khó hơn một chiều( ngày nay đã có
những bộ biến đổi tần số để điều chỉnh láng động cơ xoay chiều).
n ~ = 60f/p = n
tt
(1-s) chỉ thay đổi tốc độ từng cấp.
- Cáp dẫn điện : Động cơ xoay chiều và một chiều tương đương. Nhưng bên xoay
chiều có khả năng tăng áp dễ hơn nên có thể giảm dòng.
- Về thiết bò khởi động: Bên xoay chiều nhỏ hơn một chiều.
- Công tắc tơ, rele : Công tắc tơ một chiều tin cậy hơn xoay chiều, nhưng kích thước
xoay chiều nhỏ hơn một chiều vì thiết bò dập hồ quang bé hơn.
2. Cấp điện áp:
Theo quy đònh của Đăng kiểm Việt nam có các cấp điện áp sau:
- Áp xoay chiều : 12v, 24v, 36v, 127v, 220v, 380v, 440v, 600v.
- Áp một chiều : 12v, 24v, 36v, 110v, 220v.
- 12v : dùng cho nơi ẩm ướt.
- 24v : dùng cho nơi có độ ẩm cao.
- 110v, 220v : dùng cho mạch ánh sáng, động lực.
- 380v, 440v : dùng cho mạch động lực.

- 600v : Dùng cho thiết bò chuyên dùng ( chân vòt điện).
3. Tần số của trạm phát
Thường chọn theo tiêu chuẩn nhà nước chế tạo ra trạm fát đó: Xu hướng là tăng tần số.
Khi f tăng  n tăng  M giảm( P = const )  d ( đường kính rotor) giảm  giảm được kích
thước trọng lượng máy điện nhưng kéo theo đó là một số vấn đề vềbạc đỡ và ổ bi. Tàu Nhật,
tàu Châu Âu: 60hz, Tàu các nước XHCN : 50hz
4. Công suất trạm phát :
Thông thường thì công suất của một trạm phát cụ thể dưới tàu thủy thì phụ thuộc vào
tổng công suất của thiết bò được trang bò trên tàu. Việc bố trí cũng như số lượng và công
suất của mỗi máy phát phải đảm bảo các yêu cầu sau :
- Trạm phát phải cung cấp đủ công suất cho các phụ tải hoạt động trong mọi chế độ
hoạt động của tàu.
- Bắt buộc phải có trạm phát điện sự cố và được đặt trên mớn nước của tàu trên boong
hở và đảm bảo cấp nguồn cho một số tải quan trọng trên tàu theo quy đònh của đăng
kiểm.
Câu 3: Trình bày những hiểu biết của bạn về máy phát điện đồng bộ 3 pha và các đặc
tính của chúng.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy phát đồng bộ : thường có hai loại là máy
phát cực ẩn và máy phát cực hiện.
1. Cấu tạo : thường có hai phần là stator và rotor
6


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

a- Stator
1- Mạch từ :Là loiõ thép kỹ thuật điện
có độ dày từ 0,3-0,5 mm dập hình
vành khăn xẻ rãnh trong, các lá thép
kỹ thuật điện ghép các điện để giảm

dòng Fuco.
2- Vỏ máy: thường bằng thép đúc
hoặc gang, các máy phát điện công
suất nhỏ hai phía có nắp máy, các
máy phát điện công suất lớn các nắp
thường không chòu lực ổ đỡ, mà một
phía gắn cứng với động cơ sơ cấp,
phía bên kia đặt trên ổ đỡ gắn với vỏ
satxi.
3-Các cuộn dây cuộn dây ba pha (hoặc 1 pha) lấy điện ra gọi là cuộn dây phần ứng. Chế tạo
từ dây đồng hoặc hợp kim có độ dẫn điện cao, chòu được nhiệt độ, bên trên tráng một lớp
emay, men cách điện, tơ sợi tổng hợp, hoặc sợi thuỷ tinh, mục đích làm cách điện giữa các
dây trong cuộn dây, dây được quấn trong các rãnh theo quy luật nhất đònh, số đầu dây ra của
cuộn 3 pha có thể là 3, 6 9… tùy theo hãng chế tạo. Các đầu dây được đặt trong hộp kín nước,
có trụ nối để nối với mạch ngòai. Giữa lõi cực từ và cuộn dây điện từ lót một lớp các điện
bằng giấy cách điện, mica cách điện, đặc điểm của lớp bià hay mica là dai, dẻo, chòu được
độ ẩm và điều kiện môi trường, có tuổi thọ cao thông thường thì phần cách điện này phải
chòu được nhiệt độ làm việc từ 135-180
0
C. Phần này lấy điện ra được gọi là phần ứng, gồm
có 3 cuộn dây, các cuộn dây điện từ này đặt lệch nhau 120 độ điện, người ta quấn các cuộn
dây thành 3 pha đối xứng và có số cặp cực tùy thuộc vào tốc độ của động cơ lai để có tần số
phù hợp, Toàn bộ phần ứng được đặt trong vỏ máy theo thiết kế có khe hở thóang thoáng để
có thể giải nhiệt dễ dàng.
b. Rotor: Là phần kích từ có cấu tạo gồm mạch từ và cuộn dây kích từ:
1. Mạch từ làm bằng thép đúc. Có 2 dạng kết cấu kiểu cực lồi và kiểu cực ẩn, phần mỏm
cực tiếp giáp với khe khí Stato thường chế tạo từ các lá thép kỹ thuật điện ghép lại để giảm
dòng Fuco khi làm việc. Số cực từ là số chẵn, với một tốc độ quay cố đònh rotor, số cực càng
nhiều thì tần số nguồn điện càng cao, hay ngước lại với một tần số nguồn điện cần tạo cố
đònh (50,60Hz) số cực càng ít thì tốc độ động cơ sơ cấp càng phải cao.

2. Cuộn dây: Cuộn dây điện từ được chế tạo bằng kim lọai đồng hoặc hợp kim có độ dẫn
điện cao được cấp dòng điện một chiều gọi là dòng kích từ, các cuộn dây kích từ được nối
theo quy luật để hình thành các cực nam châm xen kẽ nhau, có thể nối song song hoặc nối
tiếp các cuộn dây cực từ . Trên phần mỏm cực của rotor có thể có các thanh dẫn kim loại
7


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

luồn theo dọc các cực từ và được hàn hai phía theo kiểu lồng sóc đó là lồng ổn đònh (chống
dao động máy khi tải thay đổi).

c. Các chi tiết của máy phát đồng bộ:
- Vành trượt - hai đầu dây quấn kích từ đi luồn trong trục và nối với hai vành trượt ở đầu
trục, thông qua hai chổi điện để nối với nguồn kích từ bên ngòai,(cần lưu ý rằng các máy
phát điện không chổi thankhông có chi tiết này-xem máy phát điện không chổi than)
- Máy phát điện tàu thủy thường được làm mát bằng không khí nhờ hệ thống quạt làm mát
gắn hai đầu trục máy và kết cấu thông gió trong thân máy. Quạt gió được bố trí phía không
có vành trượt – chổi than.
- Khe khí giữa rotor, stator thường từ 5 –15mm tuỳ theo công suất.
2. Nguyên lý hoạt động :
Khi cuộn dây kích từ được cấp dòng điện một chiều DC thì rotor trở thành một nam
châm điện và hình thành các cực từ N-S xen kẽ þ,
Độ lớn þ tỷ lệ với giá trò của dòng điện kích thích (þ =K.I
kt
) [1-1]
Nếu rotor được quay bởi động cơ sơ cấp thì từ trường naỳ sẽ là từ trường quay so với
Stator và có tốc độ là n=60f/P. Từ trường này sẽ quét qua mặt phẳng các cuộn dây 3 pha là
suất hiện trong cuộn dây 3 pha một sức điện động có giá trò tức thời được tính theo công
thức:

[1-2]
k- là hệ số cấu tạo có liên quan tới kích thước dây quấn
kq – là hệ số quấn dây máy phát
w- Là số vòng dây của cuộn dây máy phát
- Là tốc độ góc của rotor: f**2



[1-3]
f- Là tần số của s.đ.đ được hình thành : [1-4]

Nếu viết dưới dạng hiệu dụng thì : E = 4,44*K*f* þ*w
Vì trục các cuộn dây 3 pha đặt lệch nhau 120
0
trong không gian, nên hệ thống sức điện
động 3 pha được viết lại như sau:
e
A
(t) = E
max
sinωt (V)
e
B
(t) = E
max
sin(ωt -120
0
) (V)
e
C

(t) = E
max
sin(ωt - 240
0
) (V)
Các sức điện động này có thể ghép nối Y (hình 4.3c) hoặc ∆ (hình 4.3d), Thông thường
thực tế máy phát điện tàu thủy chỉ nối Y
 Các đặc tính của máy phát đồng bộ :
Khi nghiên cứu máy điện xoay chiều có các đặc tính sau:
8


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

1. Đặc tính không tải : U
o
= E = f (I
kt
) Khi I
t
= 0, f = const.
2. Đặc tính ngắn mạch: I
ng
= f (I
kt
) Khi U = 0, f = const.
3. Đặc tính ngoài: U = f (I
t
) Khi I
kt

= const, f = const. cos

= const
4. Đặc tính tải : U = f (I
kt
) Khi I
t
= const, f= const. cos

= const
5. Đặc tính điều chỉnh: I
kt
= f (I
t
) Khi U = const, f= const. cos

= const


Đặc tính không tải U
o
= E = f (I
kt
) Khi I
tải
= 0, f = const.


Đặc tính ngắn mạch I
ng

= f (I
kt
) Khi U =0 , f = const.

Phần ứng cuộn dây được nối tắt ngay đầu máy




Đặc tính ngoài U = f (I
tải
) Khi I
kt
= const, f = const. cos

= const

9


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078




Đặc tính tải U = f (I
kt
) Khi I
u
= const, f = const. cos


= const.

Đặc tính điều chỉnh I
kt
= f (I
t
) Khi U = const, f = const. cos

= const


Câu 4: Tại sao phải ổn đònh điện áp cho các máy phát điện xoay chiều 3 pha? Các
nguyên nhân gây dao động điện áp.
Phải ổn đònh điện áp cho các máy phát điện xoay chiều 3 pha vì:
Tất cả các thiết bò điện đều được chế tạo để công tác với một điện áp đònh mức nhất
đònh. Do đó để phát huy hết tác dụng, độ tin cậy, tuổi thọ của thiết bò thì phải đảm bảo thiết
bò đó phải được làm việc với điện áp đònh mức của nó.
Mọi nguyên nhân gây ra sai lệch về điện áp quá giới hạn cho phép đều gây ra những
thiệt hại, hư hỏng, làm giảm tuổi thọ của thiết bò và có thể gây thiệt hại lớn cho cả hệ thống
và gây nguy hiểm cho con người. Có rất nhiều nguyên nhân gây ra sự dao động điện áp như
10


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

tốc độ động cơ lai, tính chất tải thay đổi, mức tải thay đổi, nhiệt độ… Vậy để hạn chế thiệt
hại do sự dao động điện áp thì cần phải trang bò hệ thống tự động ổn đònh điện áp cho các
máy phát đồng bộ ba pha.
Các nguyên nhân gây dao động điện áp

* Do dòng tải thay đổi ( khi thay đổi tải).
* Do tính chất tải thay đổi( đối máy phát điện xoay chiều)
Khi dòng tải thay đổi, điện áp cũng thay đổi theo, do đó phải thay đổi dòng kích từ để giữ
điện áp không đổi. Đối máy phát xoay chiều, với cùng dòng tải, tính chất tải thay đổi cũng
làm điện áp thay đổi( đối tải thuần dung khi tăng tải đến lúc nào đó thì điện áp cũng giảm).
* Do nhiệt độ trong cuộn dây máy phát thay đổi: Khi nhiệt độ của cuộn dây thay đổi làm cho
điện trở của cuộn dây thay đổi, dẫn tới sụt áp trên cuộn dây cũng thay đổi( cuộn dây phần
ứng và cuộn dây kích từ) , dẫn tới điện áp máy phát cũng thay đổi.
* Do tốc độ động cơ lai thay đổi: khi tốc độ động cơ lai thay dổi làm suất điện động của
phần ứng thay đổi, do đó điện áp ra cũng bò thay đổi.
* Do phân phối tải giữa các máy phát làm việc song song không đều
Khi các máy phát điện làm việc song song trên cùng một mạng, nếu xảy ra trường hợp tải
phân bố không đều giữa các máy phát sẽ dẫn tới dòng cân bằng giữa hai máy, dòng điện này
có tính chất cảm kháng , nên mang tính khử từ và làm giảm từ trường chính của các máy phát
điện làm điện áp mạng giảm xuống.
*Do các bộ tự động điều chỉnh làm việc không ổn đònh
Khi bộ điều chỉnh điện áp hoặc bộ điều chỉnh tần số làm việc không ổn đònh sẽ xảy ra hiện
tượng điện áp dao động
*Do ngắn mạch ở các vò trí khác nhau trong mạng điện
Dòng điện ngắn mạch sẽ gây sụt áp trên mạng, giá trò độ giảm điện áp phụ thuộc vò trí của
điểm ngắn mạch
Ngoài các yếu tố cơ bản trên đây, cũng còn một số nguyên nhân phụ khác gây nên sự thay
đổi điện áp: Tính chất mạch từ thay đổi, điện trở tiếp xúc tăng lên, hư hỏng trong máy phát
hoặc bộ điều chỉnh…

Câu 5: Trình bày các nguyên lý điều chỉnh điện áp cho máy phát điện xoay chiều 3 pha
Câu 6: Tại sao phải cho các máy phát công tác song song? Trình bày đặc điểm của quá
trình công tác đó.
Phải cho các máy phát công tác song song vì:
Trên tầu thuỷ công suất tiêu thụ điện lớn so với công suất trạm phát, tải toàn tầu không ổn

đònh (phụ thuộc từng chế độ làm việc của tầu ). Mặt khác để nâng cao độ tin cậy của trạm
11


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

phát thường bố trí ít nhất hai máy phát điện để tăng tính kinh tế khi khai thác năng lượng
điện. Do vậy trên tầu thuỷ thường thường các máy phát phải làm việc song song.
Đặc điểm
Khi các máy phát điện làm việc song song thì:
- Sẽ đảm bảo cung cấp năng lượng điện cho mọi chế độ hoạt động của tầu, có thể ngắt một
hay một số máy khi ít tải.
- Có khả năng khởi động được các động cơ dò bộ có công suất lớn so với công suất của máy
phát .
- Có khả năng phục hồi điện áp nhanh.
- Khi chuyển từ máy này sang máy kia không sẩy ra hiện tượng ngắt điện ( Nguồn trên thanh
cái lúc nào cũng có điện).
- Giảm được trọng lượng của các thiết bò phân phối.
Câu 7: Trình bày điều kiện, thao tác và phương pháp hòa đồng bộ chính xác các máy
phát công tác song song.
a) Điều kiện hòa đồng bộ các máy phát
-Điều kiện thứ nhất là: điện áp tức thời của máy phát bằng điện áp tức thời của lưới. Giả sử
điện áp tức thời của thanh cái là:

)240tsin(Uu
)120tsin(Uu
)
t
sin(
U

u
0
1111C
0
1111B
1111A









và điện áp tức thời của máy phát đònh hòa là:

)240tsin(Uu
)120tsin(Uu
)
t
sin(
U
u
0
2222C
0
2222B
2222A










Điều kiện hòa yêu cầu
2C1C2B1B2A1A
u
u
,
u
u
,
u
u

-Điều kiện thứ 2 là: tần số của máy phát can hòa phải bằng tần số của lưới.
-Điều kiện thứ 3 là: thứ tự pha của máy phát và của lưới phải trùng nhau.
-Điều kiện thứ 4 là: góc pha phải trùng nhau.
Thông thường các máy phát được lắp đặt và thử nghiệm ở nhà máy nên điều kiện thứ tự pha
luôn thỏa mãn, nếu các bộ tự động điều chỉnh điện áp hoạt động bình thường thì điện áp cực
đại hay điện áp hiệu dụng các máy cũng bằng nhau. Do đó chúng ta chỉ quan tâm 2 thông số
là tần số và góc pha đầu. Điều chỉnh tần số có thể được thực hiện dễ dàng thông qua việc
điều khiển động cơ servo gắn trên bộ điều tốc. Điều kiện về góc pha đầu được phát hiện
nhờ các phương pháp hòa đồng bộ chính xác.
b) Các phương pháp hòa đồng bộ máy phát.
Có 2 phương pháp hòa đồng bộ:

12


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

- Hòa đồng bộ thô: đóng máy phát vào lưới khi các điều kiện về điện áp và tần số
thỏa mãn,bỏ qua điều kiện góc pha đầu. Để hạn chế dòng điện tăng khi đóng máy phát
vào lưới, người ta sử dụng cuộn kháng bão hòa.
- Hòa đồng bộ chính xác: có các phương pháp đèn tắt, đèn quay, đồng bộ kế, bộ hòa
tự động.
Phương pháp đèn tắt:
Quan sát cường độ sáng và tốc độ sáng tối của đèn ta nhận thấy rằng hai đèn cùng sáng
tối và tần số chênh lệnh càng nhiều thì tốc độ sáng – tối của các đèn càng cao. Góc pha đầu
chênh lệch càng nhiều thì đèn càng sáng. Thời điểm đóng máy phát vào lưới khi tốc độ sáng
tối của các đèn chậm và các đèn gần tắt hẳn.
Phương pháp đèn quay:
Phương pháp đèn quay có ưu điểm hơn phương pháp đèn tắt là giúp ta xác đònh được tần
số của máy phát lớn hơn hay nhỏ hơn tần số lưới dựa vào chiều quay của đèn. Khi đèn quay
thuận chiều kim đồng hồ thì tần số máy phát lớn hơn tần số lưới và ngược lại. Thời điểm
đóng máy phát vào lưới khi đèn quay thuận chiều kim đồng hồ và hai đèn bên sáng cực đại
còn đèn giữa tắt.
Phương pháp đồng bộ kế:
Đồng bộ kế thực chất là một máy điện đặc biệt có sơ đồ nguyên lý như hình vẽ. Stator có
cuộn dây 2 pha được nối với lưới, rotor có 2 cuộn dây 2 pha nối với máy phát. Trục rotor
được gắn một kim chỉ thò. Tần số giữa điện áp máy phát và điện áp lưới chênh lệch càng lớn
thì kim đồng bộ kế quay càng nhanh.
Khi tần số của điện áp máy phát lớn hơn tần số của điện áp lưới, f
1
> f
2

, thì kim đồng bộ
kế quay thuận chiều kim đồng hồ và ngược lại. Khi kim đồng bộ kế qua điểm 0 chỉ thò thì
góc pha đầu của điện áp máy phát và điện áp lưới bằng nhau. Do đó thời điểm đóng máy
phát vào lưới khi kim đồng bộ kế quay chậm theo chiều kim đồng hồ và sắp qua điểm 0 chỉ
thò.
Phương pháp hòa đồng bộ tự động:
Quá trình hòa xảy ra hoàn toàn tự động. Người vận hành chỉ cần chuyển công tắc chọn
máy phát cần hòa (Generator Selector), chuyển công tắc chọn chế độ hòa (Mode Selector)
từ “tay” (Man) sang “tự động” (Auto).
Thiết bò hòa tự động sẽ tự động thực hiện các chức năng:
- Kiểm tra điện áp các máy phát, điều chỉnh cân bằng các điện áp nếu cần
thiết.
- Kiểm tra tần số, điều chỉnh cân bằng tần số nếu cần thiết.
- Chọn thời điểm hòa và đóng máy phát vào lưới.
Vì các thiết bò hòa được thiết kế làm việc ở chế độ ngắn hạn, cho nên khi máy phát cần
hòa được hòa thành công thì thiết bò hòa phải được ngắt ra. Tổng phụ tải trên thanh cái bây
13


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

giờ được chia đều cho các máy phát khi các máy công tác song song hoặc chuyển tất cả sang
máy phát mới nếu đổi máy phát. Khi hoạt động song song, bộ điều tốc sẽ điều khiển trực
tiếp công suất tác dụng (kW) còn bộ AVR sẽ điều khiển công suất phản tác dụng (kVAr)
hoặc cos.

Câu 8: Tại sao phải phân chia tải P và Q khi các máy phát công tác song song? Hậu quả
của việc phân chia tải phản tác dụng không đều là gì?
Phải phân chia tải P và Q khi các máy phát công tác song song vì:
Phân phối tải đều đặn giữa các máy phát điện làm việc song song với nhau là một việc

quan trọng bởi vì nếu chênh lệch sẽ dẫn tới khả năng làm việc không đồng đều máy này non
tài, máy kia quá tải, tính kinh tế không đảm bảo
Để khai thác thiết bò không ở vùng tối ưu, có hai lọai tải phải phân chia tải tác dụng P (tải
kW); nếu phân phối bằng tay thực hiện bằng cách tăng thanh răng nhiên liệu ở điều tốc của
máy mới hòa và giảm ở máy đã chạy trước đó thông qua việc điều khiển động cơ servo gắn
ở bộ điều tốc. Việc chia đều công suất tác dụng phụ thuộc vào độ cứng của các bộ điều tốc
Việc phân chia tải phản tác dụng Q (tải kVAr) phụ thuộc vào độ cứng của đặc tính ngoài
các máy phát (độ cứng của AVR)
Trong hệ thống điện năng tầu thủy để việc chia tải kW và kVAr đều giữa các máy thì
đặc tính công suất f = g
1
(P) và đặc tính ngoài U = g
2
(I) tương ứng của các máy phải có độ
dốc giống nhau và bằng 2-4%. Đối với các hệ thống điện năng hiện đại ngày nay còn áp
dụng nhiều biện pháp khác để phân chia tải giữa các máy phát
Hậu quả của việc phân chia tải phản tác dụng không đều

Câu 9: Làm thế nào để phân chia đều tải phản tác dụng cho các máy phát công tác song
song? Trình bày 1 phương pháp đặc trưng mà bạn biết.
Để phân chia đều tải phản tác dụng cho các máy phát công tác song song:
Muốn các máy phát điện nhận tải phản tác dụng bằng nhau để phân tải kinh tế nhất ta phải
dòch chuyển tònh tiến các đặc tính tốc độ bằng cách thay đổi tham số cho trước tốc độ n
0
hoặc
thay đổi tín hiệu điều chỉnh theo tải của từng máy bàng tay hay tự động làm sao các đường
đặc tính cắt nhau tại một điểm có toạ độ: U
dm ;
I
1,2,3

=
3
321
III



Qua phân tích ta thấy để phân chia tải tác dụng giữa các tổ máy phát có công suất bằng
nhau theo đặc tính tónh tốt nhất là các đặc tính đó phải trùng nhau.
14


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

Đối với các tổ máy phát điện có công suất khác nhau đặc tính ngòai tương đối
u= ][
dm
I
I
f phải trùng nhau lúc đó việc phân chia tải tác dụng giữa các máy phát tỷ lệ với công
suất của nó. Khi tăng dòng tải phản tác dụng toàn trạm, theo đặc tính ngòai các máy phát
nhận thêm tải
1
I đối với máy phát 1,
2
I
đối với máy phát 2,
3
I đối với máy phát 3.
Phân chia tải Q bằng cách tự động phân chia :

Khi tải không đều, nhờ có dây cân bằng mà áp trái dấu đặt lên hai bộ AVR làm thay đổi
điện áp lên hướng ngược lại. Phương pháp này dùng cho máy tự kích, phức hợp và tự điều
chỉnh điện áp. Cuộn cảm kháng làm giảm ảnh hưởng của sóng nhấp nhô.

Câu 10: Bảng điện chính là gì? Những yêu cầu gì khi vận hành &ø khai thác bảng điện
chính tàu thủy? Trình bày rõ chức năng của các thiết bò lắp trên bảng điện chính.
Bảng điện chính là:
Bảng phân phối điện trên tầu thuỷ là một tủ sắt, trong đó người ta đặt các thiết bò đóng
ngắt, thiết bò điều khiển đo lường, tín hiệu và các thiết bò bảo vệ. Bảng phân phối điện chính
dùng để điều khiển, kiểm tra công tác của máy chính, máy phát điện và phân phối điện
năng cho các thiết bò tiêu thụ trong một vùng nhất đònh.
Cấu trúc bảng điện chính phải thoả mãn các yêu cầu sau :
- Thuận tiện sử dụng và có khả năng tiếp cận các thiết bò đặt bên trong.
- Dễ dàng vận chuyển, lắp ráp trên tầu.
- Sự phân bố các thiết bò ở mặt phải đẹp, gọn gàng sáng sủa.
- Đảm bảo an toàn cho người vận hành. Mặt trước, mặt sau phải có tay vòn để cho
người bám khi tầu lắc, và phải có thảm cách điện. Trong bảng điện chính, ngoài cầu dao
chính còn có cầu dao phân đoạn nhằm đảm bảo cắt các nguồn tiêu thụ không quan trọng khi
trạm phát có sự cố.
Trong bảng điện chính phải được bố trí các thiết bò sau :
- Ampe metter đễ kiểm tra dòng tải các máy phát, các pha, các thiết bò tiêu thụ.
- Vôn mét để kiểm tra điện áp các máy phát, các pha.
- Các thiết bò bảo vệ máy phát : bảo vệ quá tải, ngắn mạch, công suất ngược

15


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

- Bộ tự động điều chỉnh điện áp.
- Bộ điều chỉnh dòng kích từ bằng tay.
- Thiết bò đo điện trở cách điện của trạm phát.
- Cầu chì bảo vệ mạch động lực, mạch điều khiển, tín hiệu.
- Bảng điện dòng xoay chiều.
- Bộ điều chỉnh từ xa động cơ séc vô để đưa lương dầu vào động cơ diezen.
- Hec mét để kiểm tra tần số.
- Wát mét để kiểm tra công suất.
- Cốt phi mét để kiểm tra hệ số công suất.
- Thiết bò hoà đồng bộ : đèn và đồng bộ kế.
- Cầu dao tự động cho máy fát và các thiết bò động lực khác.

Câu 11. Trình bày các phương pháp phân chia điện năng trên tàu thủy
Mạng điện tàu thủy thường có các loại hệ thống phân phối điện năng sau:
- Hệ thống phân phối hình tia đơn giản: tất cả các máy phát cấp điện lên bảng điện
chính và từ đó cấp trực tiếp đến các phụ tải. Hệ thống phân phối thường được áp dụng trên
các tàu có trọng tải trung bình và nhỏ.
- Hệ thống phân phối hình tia phức tạp: tất cả các máy phát cấp điện lên bảng điện
chính và từ đó cấp trực tiếp đến các phụ tải và các bảng điện phụ, các bảng điện phụ này lại
cấp điện cho các phụ tải và các bảng điện phụ nhỏ hơn, … Các phụ tải được cấp điện trực
tiếp từ bảng điện chính thường là các phụ tải có công suất lớn như các chân vòt mũi, chân vòt
mạn, … hoặc là các phụ tải quan trọng như bơm cứu hỏa, máy lái, …



a) Hệ thống phân phối điện
năng theo hình tia đơn giản
G1
G2
Bảng

điện
chính

16


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

G1
G2
Bảng
điện
chính
5
1
1
2
3
3
2
2
3
4
4
4
4

b) Hệ thống điện năng theo hình tia phức tạp
1. Phụ tải được cấp điện trực tiếp từ thanh cái; 2. Bảng điện phụ cấp 1;
3. Bảng điện phụ cấp 2; 4. Phụ tải được cấp điện từ bảng điện phụ; 5. Máy phát

điện
Câu 12: Trình bày ý nghóa của việc bảo vệ trạm phát điện, những yêu cầu cơ bản của
việc bảo vệ đó là gì?
* nghóa của bảo vệ
a. Tự động ngắt mạch những phần tử bò sự cố để loại trừ phần tử đó, đảm bảo cho các
phần tử khác hoạt động bình thường . Hình thức này cho phép ngăn ngừa những tác động
tiếp theo của sự cố có thể dẫn tới hiện tượng ngắn mạch
b. Tự động ngắt mạch một số phần tử thuộc hệ thống điện năng và dự báo các chế độ công
tác khác với chế độ đònh mức co1 thể kể ra là :
- Dòng điện lớn hơn đònh mức do quá tải
- Điện trở thiết bò giảm
- Điện áp quá thấp …
* Các yêu cầu đối với bảo vệ
- Tính chọn lọc : Có nghóa là thiết bò bảo vệ chỉ ngắt những phần tử hư hỏng, sự cố, tính chất
này sẽ đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho các phụ tải khác không bò sự cố trong mạng
điện tầu
- Tính tác động nhanh : Nhờ có đặc tính này mà có thể hạ chế được những ảnh hưởng xấu
đội với máy phát điện khi làm việc song song, giảm tác hại nhiệt và điện động của dòng
ngắn mạch, giảm tia lửa điện, tăng nhanh khả năng phục hồi điện áp, nâng cao tính ổn đònh
cho hệ thống điện …
- Thời gian hoạt động của các thiết bò bảo vệ này nằm trong khoảng (0,1 –0,15) sec
- Độ tin cậy : Các thiết bò bảo vệ rất ít khi hoạt động, nhưng khi xảy ra sự cố nó phải hoạt
động ngay và chính xác.
17


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

- Độ nhạy : đây là một đặc tính rất quan trọng của thiết bò bảo vệ, đặc trưng cho phản ứng
của thiết bò bảo vệ đối với sự cố.

congtac
ngm
n
I
I
k
min.
 k
n
: độ nhạy
I
ngm.min
– Dòng ngắn mạch nhỏ nhất mà thiết bò hoạt động
I
congtac
– Dòng điện làm việc của thiết bò

Câu 13: Hậu quả của sự cố ngắn mạch là gì? Nguyên nhân gây ngắn mạch, phương pháp
bảo vệ ngắn mạch và các thiết bò bảo vệ ngắn mạch.
Hậu quả
làm cho dòng trong cuộn dây lớn và làm xuất hiện tia lửa điện làmhư hỏng stator, rotor, các
cuộn dây máy phát. Hay máy phát có thể trở thành động cơ điện gây mất ổn đònh khi hệ
thống làm việc song song
Nguyên nhân gây ngắn mạch
Phương pháp bảo vệ ngắn mạch
* Bảo vệ ngắn mạch dùng áp tômát cổ điển :

Có 2 giá trò bảo vệ:

- Igh : dòng giới hạn nhỏ nhất bảo vệ quá tải .

- I
2
: dòng quá tải max với độ trễ t
k
.
- I
2
 I
3
:dòng ngắn mạch bảo vệ với thời gian t
b

(thực tế loại này phải có cầu chì để cắt dòng lớn
hơn I
3
).
- t
b
= 10  30 ms. t
k
= 10  20 s.
18


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

* Bảo vệ ngắn mạch dùng áp tômát có chọn lọc
* Bảo vệ ngắn mạch dùng áp tômát bảo vệ nhanh :
* Bảo vệ ngắn mạch dùng áp tômát kết hợp với cầu chì :

Câu 14: Hậu quả của sự cố quá tải là gì? Nguyên nhân gây quá tải, phương pháp bảo vệ
quá tải và bày các thiết bò bảo vệ quá tải.
Hậu quả của sự cố quá tải
Các nguyên nhân gây ra quá tải cho máy phát :
- Việc ngắt một trong các máy phát khi các máy phát làm việc song song.
- Khởi động các động cơ dò bộ công suất lớn.
- Tự động khởi động lại các động cơ.

Có ba nấc bảo vệ: có hai giai đoạn bảo vệ
quá tải từ Igh  I
- từ I  I
3
:bảo vệ ngắn mạch.
- áptômát này vẵn phải kết hợp với cầu chì.
- t
b
= 10  30 ms. t
k
= 10  20 s.
t
z
= 1.1  0.5 s

Có 4 nấc bảo vệ: thêm một nấc bảo vệ
ngắn mạch có thời gian nhỏ hơn t
b
.
Do vậy với áptômát này không cần cầu
chì. Thời gian cắt t
s

là một vài ms (thời
gian cắt nhanh hơn cả cầu chì)

-
Khi ngắn mạch ở thanh cái sẽ có dòng lớn.
nếu không có áptômát tác động nhanh thì
phải có cầu chì bảo vệ máy phát cũng như
các phụ tải khác.
-Khi dòng quá tải và ngắn mạch nhỏ hơn I
3

thì áp tômát bảo vệ. Khi I
ngm
> I
3
cầu chì
sẽ bảo vệ vời thời gian nhỏ hơn t
b
.
19


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

- Do quá tải các phụ tải có công suất lớn.
-Việc phân bố tải không đều khi các máy phát làm việc song song ( do đặc tính ngoài
khác nhau, hay lượng dầu vào diezen không đều ).
- Do ngắn mạch từ xa của các máy phát.
Vì vậy có các biện pháp sau đây :
- Khi quá tải các máy phát cần được ngắt dần các nhóm phụ tải ở mức độ quan trọng

khác nhau. máy phát chỉ được cắt ra khỏi lưới khi các biện pháp bảo vệ đã hết hiệu lực.
- Bảo vệ quá tải bằng cách tăng công suất nguồn : phải có nguồn dự trữ là các máy
phát dự trữ, các máy phát này sẽ khởi động khi trạm phát bò quá tải và ngắt khỏi mạng khi
thừa công suất.
- Bảo vệ quá tải theo tần số : Khi máy phát chòu quá tải lớn, tần số sẽ giảm, điều này
ảnh hưởng đến các động cơ dò bộ. Để bảo vệ quá tải ta sử dụng các rơle tần số, tiếp điềm
của nó sẽ khống chế áptômát máy phát.

Câu 15: Hậu quả của sự cố công suất ngược là gì? Trình bày các thiết bò bảo vệ công
suất ngược
Hậu quả
- Máy phát một chiều thành động cơ và trở thành tải cho các máy phát khác nên gây quá
tải cho các máy phát khác.
- Máy phát xoay chiều trở thành động cơ đồng bộ khi mất dầu, hay hỏng khớp nối, thành
động cơ dò bộ khi mất kích từ.
- Gây xoắn trục tức thời đối với các máy phát.
Để hạn chế hiện tượng trên và hạn chế khả năng ngắt quá tải của các máy phát còn lại
cần phải ngắt ngay các máy phát làm việc ở chế độ động cơ, tức là cần phải trang bò thiết bò
bảo vệ hướng công suất. Đối máy phát điện một chiều phải có thiết bò bảo vệ hướng dòng
điện. Đối với máy xoay chiều phải có thiết bò nhậy cảm với sự biến đồi pha của dòng điện (
ở chế độ bình thường  = (U, I) – khi xẩy ra công suất ngược  = ( + 180
o
). Trên tầu thuỷ
người ta dùng rơle công suất ngược loại cảm ứng, hay các bộ nắn nhậy pha.
R S T
RPR
J K
k
l
ACB

Câu 16: Tại sao phải trang bò trạm phát điện sự cố trên tàu thủy? Trình bày những yêu
cầu của đăng kiểm về vấn đề này.
20


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

Phải trang bò trạm phát điện sự cố trên tàu thủy vì:
Trên tầu thuỷ vấn đề an toàn cho con tầu, hàng hoá và tính mạng của con người rất
được quan tâm trong thiết kế . Khi con tầu không hoàn toàn chủ động hoạt động được do
trạm phát chính mất điện thì phải có một tổ máy phát điện sự cố cung cấp điện năng cho các
phụ tải quan trọng nhất.
Những yêu cầu của đăng kiểm về vấn đề này:
Các tổ máy phát điện sự cố phải đặt ở nơi thuận tiện trên cao hơn mớn nước (thường
là ở thượng tầng ngang cabine buồng lái với tầu hang, ngang boong chính với các tầu dòch
vụ)
Các tổ máy phát điện sự cố phải tự động khởi động khi trạm phát chính mất điện, yêu
cầu sau 30 giây mất điện chính, tổ máy sự cố phải khởi động cung cấp điện cho bảng điện sự
cố
Động cơ lai máy sự cố phải là động cơ Diesel được làm mát tự nhiên hoặc cưỡng bức
bằng hệ thống quạt gió.
Các tổ máy phát điện phải có năng lượng sẵn sàng có thể hoạt động liên tục 24 giờ.
Đối với tầu khách tối thiểu là 36 giờ , nếu chỉ dùng nguồn tiểu sự cố (c quy) thì cần có
điện trong thời gian tối thiểu 4 giờ

Câu 17: Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động của acquy axit, phương pháp nạp điện
với dòng không đổi? Những lưu ý khi sử dụng acquy axit.
Cấu tạo của acqui axit gồm một bình làm bằng vật liệu chống axit như nhựa ebonit, bên

trong đặt xen kẻ các bản cực dương và âm. Mỗi bản cực dương được xen kẻ giữa hai bản cực
âm, như vậy số bản cực âm bao giờ cũng nhiều hơn số bản cực dương một bản.
Các bản cực có kết cấu dạng lưới chì có pha thêm 6 – 8% angtimon để tăng độ bền cơ
học. Các bản cực dương được làm bằng đioxit chì PbO
2
và được nối với nhau tạo thành một
tổ bản cực dương. Các bản cực âm được làm bằng chì Pb và được nối với nhau tạo thành một
tổ bản cực âm. Để giảm kích thước và điện trở trong của acqui thì khoảng cách các bản cực
phải nhỏ. Để tránh ngắn mạch thì giữa hai bản cực có đặt tấm ngăn lưới bằng nhựa ebonit.
Dung dòch điện phân của acqui axít là dung dòch axit sunfurich H
2
SO
4
. Tùy điều kiện
công tác mà nồng độ dung dòch khác nhau. Nồng độ dung dòch cao thì kích thước và trọng
lượng acqui nhỏ, điện trở trong acqui nhỏ. Tuy nhiên nồng độ dung dòch cao sẽ sinh ra hiện
tượng sun phát hóa bản cực làm giảm tuổi thọ của acqui.
Trọng lượng riêng của dung dòch điện phân của acqui đặt tónh là 1,20g/cm
2
, acqui di
động là 1,28g/cm
2
.
Sức điện động của acqui khi nạp no là 2,1 – 2,2 V. Để được 6 hay 12 V ta phải nối 3
hoặc 6 bình thành tổ acqui.
Khi acqui phóng điện, thì phản ứng hóa học xảy ra như sau:
21


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

PbO
2
+ 2H
2
SO
4
+ Pb

=> 2PbSO
4
+ 2H
2
O
Nồng độ dung dòch giảm, điện trở trong tăng, điện áp trên các bản cực của acqui giảm,
dòng phóng càng lớn thì điện áp giảm càng nhanh. Khi điện áp chỉ còn 1,8V thì phải dừng
lại, nếu không thì sun phát chì tạo ra trên thành cực quá dày, acqui sẽ bò hỏng và không nạp
lại được nữa.
Khi nạp điện cho acqui, quá trình xảy ra ngược lại:
2PbSO
4
+ 2H
2
O => PbO
2
+ 2H
2
SO
4
+ Pb

Nồng độ dung dòch tăng, điện áp trên các bản cực tăng, điện trở trong tăng.
Hiện tượng tự phóng điện:
Mặc dù không cho acqui phóng điện nhưng dung lượng cứ giảm dần, khoảng 1-2% dung
lượng đònh mức trong một ngày đêm. Nguyên nhân là do trong dung dòch điện phân và các
bản cực có lẫn nhiều tạp chất
Hiện tượng sun phát hóa:
Các bản cực bò bao phủ bởi một lớp tinh thể sun phát chì màu trắng. Lớp tinh thể này
không dẫn điện và ngăn cách các bản cực và dung dòch làm cho điện trở trong rất lớn. Khi
phóng, điện áp giảm rất nhanh và hầu như không sử dụng được.
Nạp AQ với dòng không đổi : Nạp hai cấp.
Cấp 1 : Nạp với I
đm
trong 10 giờ hay 8 giờ, khi dung lượng đạt 90% nạp cấp 2.
Cấp 2 : Nạp với I = 0.5Iđm.
Đối với AQ kiềm có thể nạp Iđm ngay từ đầu đến cuối. Dấu hiệu của nạp no là có hiện
tượng thoát khí mạnh và điện áp không đổi trong 3h.
Ưu điểm :
- Đấu nối tiếp được nhiều AQ có cùng dung lượng.
- Có thể điều chỉnh điện áp nạp để AQ no hoàn toàn.
- Phương pháp này tốt cho AQ nạp lần đầu và AQ bò sun phát hoá.
Nhược điểm :
- Thời gian nạp lâu và ta phải điều chỉnh dòng nạp .
Những lưu ý khi sử dụng acquy axit.
- Acqui tàu thủy phải chòu được chấn động, có thể công tác trong điều kiện tàu bò nghiêng
mà dung dòch không bò đổ ra ngoài, tuổi thọ cao và dễ dàng thay thế các bản cực.
- Dây cáp nối acqui axit được làm bằng hợp chất đồng - chì, cáp nối acqui kiềm được làm
bằng hợp chất đồng – niken.
- Acqui được đặt trong các thùng gỗ có sơn chòu được dung dòch điện phân.

- Acqui được đặt trong phòng có thông gió để tránh cháy nổ.
- Acqui axít và acqui kiềm không được đặt chung phòng vì hơi axit H
2
SO
4
có thể phản ứng
hóa học với dung dòch điện phân của acqui kiềm.

22


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

Câu 19: Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động của acquy kiềm, phương pháp nạp điện
với dòng không đổi? Những lưu ý khi sử dụng acquy kiềm.
Acqui kiềm có cấu tạo tương tự acqui axít và có hai loại phụ thuộc vào chất tác dụng ở bản
cực âm. Các bản cực âm là Ni-Fe với loại acqui sắt kền và là Ni-Cd với loại acqui cadmi
kền. Các bản cực dương là hydroxit kiềm Ni(OH)
3
. Dung dòch điện phân trong acqui kiềm là
dung dòch hydro kali KOH. Sức điện động của acqui kiềm ít phụ thuộc vào nồng độ của dung
dòch điện phân, và khoảng 1,25V sau khi nạp no.
Phản ứng hóa học khi phóng và nạp acqui kiềm như sau:
Với acqui sắt kền:
2Ni(OH)
3
+ KOH + Fe  2Ni(OH)
2
+ KOH + Fe(OH)
2

Với acqui Cadmi kền:
2Ni(OH)
3
+ KOH + Cd  2Ni(OH)
2
+ KOH + Cd(OH)
2

Nồng độ dung dòch điện phân hầu như không thay đổi trong quá trình phóng nạp acqui.
Do đó chỉ cần ít dung dòch điện phân cho nên acqui kiềm có trọng lượng kích thước nhỏ hơn
acqui axit. Điện trở trong của acqui kiềm lớn cho nên sụt áp trên acqui lớn.
Nạp AQ với dòng không đổi : Nạp hai cấp.
Cấp 1 : Nạp với I
đm
trong 10 giờ hay 8 giờ, khi dung lượng đạt 90% nạp cấp 2.
Cấp 2 : Nạp với I = 0.5Iđm.
Đối với AQ kiềm có thể nạp Iđm ngay từ đầu đến cuối. Dấu hiệu của nạp no là có hiện
tượng thoát khí mạnh và điện áp không đổi trong 3h.
Ưu điểm :
- Đấu nối tiếp được nhiều AQ có cùng dung lượng.
- Có thể điều chỉnh điện áp nạp để AQ no hoàn toàn.
- Phương pháp này tốt cho AQ nạp lần đầu và AQ bò sun phát hoá.
Nhược điểm :
- Thời gian nạp lâu và ta phải điều chỉnh dòng nạp .

Câu 20: Trình bày hiểu biết của bạn về các loại đèn thường sử dụng trên tàu thủy.
1. Đèn sợi đốt.
1.1 Nguyên lý
Khi vật rắn đốt nóng ở nhiệt độ T
0

c > 500
0
thì nó sẽ phát xạ ánh sáng. Cấu tạo : Dây
tóc đặt trong bóng thủy ngân có chứa khí trơ hoặc đã hút hết không khí. Dây tóc làm bằng
kim loại có khả năng phát quang và chòu được nhiệt độ cao, thường là Vonfram. Thường
dùng các loại bóng đui xoáy do loại này có độ chắc chắn và độ tin cậy cao.
1.2 Các thông số của đèn:
- Điện áp đònh mức U < 230 v.
- Công suất đònh mức 1500W trơ xuống.
23


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

Quang thông của đèn : Tuỳ U và P trong bảng sẽ có các giá trò khác nhau.
- Hiệu suất phát quang  : từ 7 – 12 lm/w (lumen/wat).
- Tuổi thọ trung bình : 1000 h . Sau 1000h quang thông giảm 75 % coi như đèn hỏng.Tuổi
thọ của bóng đèn phụ thuộc rất nhiều vào sự ổn đònh của điện áp
- Mầu sắc của ánh sáng : vàng + đỏ
Nhược điểm : khả năng phát sáng kém, tiêu thụ công suất lớn.
1.3 Vận hành đèn sợi đốt
- Khi sử dụng đèn điện trở tăng lên, quang thông F giảm, hiệu suất  giảm.
- Vò trí treo đèn : đui đèn quay lên trên cho hiệu suất cao nhất.
- Quang thông phụ thuộc điện áp, nếu U tăng đèn sáng lên nhưng mau hỏng. Nếu thay đổi
điện áp 1% thì có các thông số sau thay đổi:

2. Đèn phóng điện.
a) Đèn hơi Natri thấp áp:
Đèn có dạng ống, chứa hơi natri và khí neon. Các đặc điểm của đèn Natri là:
Đèn có ánh sáng đỏ – da cam.

Hiệu suất phát sáng lên đến 190lm/W.
Tuổi thọ cao, khoảng 8000 giờ.
b) Đèn Natri cao áp
Đèn có dạng bóng hình quả trứng hoặc hình ống có đui xoáy được làm từ thủy tinh
alumin, thạch anh để có thể làm việc ở áp suất hơi và nhiệt độ cao hơn (1000
0
C). Các đặc
trưng của đèn là:
Đèn có ánh sáng trắng.
Hiệu quả chiếu sáng lên đến 120lm/W.
Tuổi thọ cao, khoảng 10 000 giờ.
c) Đèn halogen kim loại
Đèn halogen kim loại sử dụng hỗn hợp hơi thủy ngân và halogen. Các dặc trưng của đèn
là:
Hiệu suất chiếu sáng là 95lm/W.
Tuổi thọ khoảng 4000 giờ.
Dải công suất (250 – 2000)W

d) Đèn huỳnh quang thủy ngân thấp áp
Cấu tạo bao gồm một ống thủy tinh mờ trong đó chứa argon và một lượng rất nhỏ thủy
ngân. Trên thành ống tráng lớp bột phát quang (phốt-pho) phát ra ánh sáng trắng, thay đổi
vật liệu bột phát quang sẽ cho ra các màu khác nhau.
Các đặc tính của loại đèn này như sau:



24


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

Hiệu suất phát sáng (40 – 60)lm/W.
Tuổi thọ khoảng 7000 giờ.

Tắc-te là thiết bò mồi, có nhiều loại tắc-te nhưng phổ biến nhất là tắc-te có khí. Tắc-te có
khí là một bóng đèn có khí rất nhỏ có các điện cực là thanh lưỡng kim mắc song song với
ống huỳnh quang. Khi cấp nguồn, một điện áp đặt lên các cực của tắc-te làm xuất hiện sự
phóng điện làm ngắn mạch các điện cực, dòng điện chạy qua các sợi đốt nung nóng chúng.
Các điện cực nguội đi và và làm hở mạch, xuất hiện sức điện động cảm ứng do chấn lưu tạo
ra rất lớn sinh ra hồ quang và đèn phát sáng.
Tụ điện mắc trước chấn lưu để nâng cao hệ số cos, tụ điện mắc sau chấn lưu để chống
nhiễu chống các thiết bò vô tuyến.
Chúng ta biết rằng với tần số 50Hz thì đèn sẽ nấy nháy 100 lần trong một giây, hiệu ứng
này rất có hại cho mắt và gây hiệu ứng quay chuyển, đặc biệt ở buồng máy có các thiết bò
quay đang hoạt động. Do đó tất cả các đèn ở buồng máy, trong nhà xưởng đều bố trí đèn
đôi. Hai bóng đèn lệch pha nhau tạo nên ánh sáng đều.
3. Đèn pha







Câu 21: Trình bày chức năng, vai trò, tầm quan trọng và những yêu cầu cơ bản của hệ
thống lái tàu thủy.
Chức năng của hệ thống lái tàu thủy
Hệ thống lái tàu thủy có hai chức năng cơ bản là:
- Điều điều khiển thay đổi hướng đi của con tàu. Chức năng này cho phép điều động tàu
chạy trong luồng, trong vùng nước hạn chế, điều động tàu cập cầu, cập phao,

- Tự động điều khiển tàu đi theo một hướng đi không đổi cho trước.
Ngoài ra ở những tàu có trang bò hệ thống lái hiện đại thì có thêm một số chức năng như:
- Tự động điều khiển tàu chạy theo một hành trình cho trước.
- Tự động dẫn tàu bám theo một mục tiêu di động.
- Tự động tránh va.
.1 Yêu cầu của hệ thống lái tàu thủy
Để chiếu sáng xa và mạnh ta dùng các đèn pha.

Cấu tạo gồm các phần :
- Hệ thống quang học (gương cầu parabol)
- Nguồn sáng (các loại đèn).
-
Vỏ và hộp điều khiển

25


NGUYỄN VĂN HÙNG – VT07B – KHOA ĐĨNG TÀU ĐT: 01683 328 078

Yêu cầu chung:
- Hệ thống lái phải hoạt động an toàn, tin cậy trong mọi điều kiện thời tiết.
- Chòu được tác động của lắc ngang đến 22.5
0
và lắc dọc 11.5
0
. Chòu được rung động với
tần số (5 – 30)Hz
- Hoạt động bình thường trong điều kiện nhiệt độ môi trường thay đổi trong khoảng (-10 –
50)
0

C, và độ ẩm tương đối trong khoảng (90 – 95)%
Yêu cầu đối với máy lái:
- Máy lái phải có công suất phù hợp với kích thước, trọng tải, hình dáng tàu.
- Máy lái phải được cấp điện từ hai nguồn khác nhau bởi hai đường cáp đặt cách nhau
bằng chiều rộng thân tàu.
- Máy lái phải có chế độ hoạt động sự cố để có thể thực hiện bẻ lái được kể cả khi mất
điện toàn tàu.
- Phải có chỉ thò cơ khí vò trí bánh lái.
- Máy lái phải bao gồm hai hệ thống có thể hoạt động độc lập và đồng thời, trong đó một
hệ thống phải có đủ công suất để điều khiển tàu trong mọi điều kiện thời tiết.
- Máy lái phải có khả năng chòu được quá tải 150% trong khoảng thời gian 1 phút.
- Máy lái phải có bảo vệ dừng khi ngắn mạch, báo động khi quá tải, phải có bảo vệ cuối
hành trình bằng ngắt điện và cơ khí
- Máy lái hoạt động phải êm, tin cậy và chính xác.
- Máy lái phải có khả năng hoạt động liên tục, phải có khả năng bẻ lái với tần số cao
hàng chục lần trong một phút.
- Thời gian bẻ lái từ hết mạn này sang hết mạn khác khi tàu đầy tải và tiến hết không quá
28s.
- Góc bẻ lái cực đại phụ thuộc vào loại tàu, thường là 35
0
mỗi phía.
Yêu cầu đối với hệ thống điều khiển:
- Hệ thống điều khiển phải có nhiều chế độ hoạt động: lái đơn giản, lái lặp, lái từ xa, lái
tự động.
- Phải có các núm chỉnh đònh các thông số cơ bản của hệ thống điều khiển phù hợp với
điều kiện thời tiết, trọng tải hàng hóa, tốc độ tàu, …
- Phải có thiết bò điều khiển và theo dõi tình trạng hoạt động của máy lái.
- Phải báo động khi tàu lệch khỏi hướng đi một góc đặt trước (thường 3, 5, 7, 9
0
)

- Phải có đầy đủ các thiết bò chỉ thò hướng tàu, góc quay bánh lái, hướng và tốc độ gió, …