Đồ án tốt nghiệp: Tổng quan về trang thiết bị điện tàu 700TEU đi sâu nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình vật lý hệ thống giám sát Diesel lai máy phát

………… o0o…………



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP



TỔNG QUAN VỀ TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU
700TEU - ĐI SÂU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ
CHẾ TẠO MÔ HÌNH VẬT LÝ HỆ THỐNG GIÁM
SÁT DIESEL LAI MÁY PHÁT




Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
MỤC LỤC
ĐỀ TÀI : TRANG THIẾT BỊ TÀU CONTAINER 700 TEU. ĐI SÂU NGHIÊN
CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH VẬT LÍ HỆ THỐNG GIÁM SÁT D – G
Mục lục
Nội dung Trang
Lời mở đầu
7
Phần I : Trang thiết bị tàu container 700 teu

Giới thiệu chung về tàu container 700 teu
9

Chương 1: Hệ thống năng lượng điện tàu 700 teu
12
1.1. Trạm phát điện chính 12
1.1.1. Đặc điểm kĩ thuật và thông số của trạm phát điện chính. 12
a. Đặc điểm của trạm phát điện chính. 12
b. Thông số kỹ thuật của trạm phát điện chính 13
1.1.2. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động bảng điện chính 15
a. Cấu tạo các panel chính của bảng điện chính 15
b. Nguyên lí quá trình hoà đồng bộ các máy phát khi công tác song song
tàu 700 teu
21
1.2. Trạm phát điện sự cố 23
1.2.1. Các thông số kĩ thuật 23
1.2.2. Điều kiện làm việc và nguyên lí hoạt động 24
a. Điều kiện làm việc và nguyên lý hoạt động tổng quát của trạm phát
sự cố.
24
b. Nguyên lí hoạt động của trạm phát điện sự cố tàu 700 teu 26
1.3. Hệ thống nguồn Acqui trên tàu 700 teu 28
1.3.1. Thông số kĩ thuật 28
Lớp : ĐTT46ĐH-1
1
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
1.3.2. Nguyên lí hoạt động và cách bảo trì hệ thống 28
a. Nguyên lí hoạt động 28
b. Bảo trì hệ thống Acqui 29
Chương 2 : Các hệ thống Truyền động điện và hệ thống điều khiển
tự động trên tàu 700 teu
30

2.1. Giới thiệu chung 30
2.1.1. Giới thiệu chung về hệ thống truyền động điện 30
a. Định nghĩa 30
b. Phân loại 30
c. Yêu cầu chung 30
2.1.2. Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển tự động 31
a. Định nghĩa 31
b. Phân loại 31
c. Yêu cầu chung 31
2.2. Thuyết minh hệ thống truyền động điện máy nén khí 32
2.2.1. Chức năng nhiệm vụ 32
2.2.2. Giới thiệu phần tử 33
2.2.3. Nguyên lí hoạt động 33
a. Chế độ bằng tay 33
b. Chế độ tự động 34
2.2.4. Các báo động và bảo vệ máy nén khí 34
2.3. Thuyết minh hệ thống điều khiên nồi hơi 35
2.3.1. Khái niệm và phân loại 35
a. Khái niệm 35
Lớp : ĐTT46ĐH-1
2
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
b. Phân loại 35
2.3.2.Các chức năng của nồi hơi 35
a. Chức năng tự động cấp nước 35
b. Chức năng điều khiển đốt lò 37
c. Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi 38
d. Chức năng hâm sấy dầu 40
e. Chức năng tự động kiểm tra, báo động và bảo vệ hệ thống 41

2.3.3. Thuyết minh chức năng tự động cấp nước 42
a. Các thông số chính của nồi hơi tàu 700 teu 42
b. Nguyên lý hoạt động 43
Chương 3: Tổng quan về các hệ thống giám sát D-G trên tàu thuỷ
46
3.1. Tổng quan về hệ thống tự động kiểm tra, giám sát 46
3.1.1. Tầm quan trọng của hệ thống tự động kiểm tra, giám sát trên tàu 46
3.1.2. Chức năng và phân loại 46
a. Chức năng 46
b. Phân loại 47
3.2. Hệ thống giám sát D-G tàu 53000 tấn 48
3.2.1. Nguyên lý hoạt động 48
a. Thuật toán điều khiển 48
b. Khởi động D - G 49
c. Dừng D - G 53
3.2.2. Các báo động và bảo vệ 54
3.3. Hệ thống giám sát D-G tàu container 700 teu 56
3.3.1. Nguyên lý hoạt động 56
Lớp : ĐTT46ĐH-1
3
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
a. Khởi động bằng chế độ Manual 56
b. Khởi động bằng chế độ Auto 57
c. Điều khiển từ xa 57
3.3.2. Báo động và bảo vệ 57
3.4. Đánh giá ưu nhược điểm của các hệ thống điều khiển và giám sát 58
3.4.1. Đặc điểm cấu trúc chung của hệ thống điều khiển và giám sát 58
3.4.2. Đánh giá ưu nhược điểm của các hệ thống điều khiển, giám sát 59
a. Ưu điểm 59

b. Nhược điểm 59
Chương 4 : Xây dựng mô hình, thiết kế hệ thống giám sát D-G
62
4.1. Đề xuất cấu hình của hệ thống giám sát D-G 62
4.1.1. Sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống 62
4.1.2. Các thiết bị và cảm biến 62
4.1.3. Xây dựng cấu trúc hệ thống 67
4.1.4. Lựa chọn các hệ thống giám sát, bảo vệ 68
4.2. Xây dựng mô hình thực tế 72
4.2.1. Thiết kế trung tâm thu thập và xử lí tín hiệu dùng AVR 72
4.2.2. Thiết kế hộp giám sát, hiển thị và giải thuật giám sát 76
4.3. Cài đặt các thông số 79
4.3.1. Cài đặt thông số cho các cảm biến 79
4.3.2. Cài đặt thông số báo động và bảo vệ cho hệ thống 82
4.4. Mô hình vật lí và cách vận hành hệ thống 83
4.4.1. Mô hình vật lý 83
4.4.2.Vận hành hệ thống 86
Lớp : ĐTT46ĐH-1
4
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
4.5. Kết quả đạt được 87
Kết luận 88
Tài liệu tham khảo 89

Lớp : ĐTT46ĐH-1
5
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình này là của riêng tôi. Các kết quả và số liệu trong đề
tài là trung thực, chưa được đăng trên bất kỳ tài liệu nào.

Hải phòng, ngày 27 tháng 02 năm 2010

Sinh viên thực hiện


Nguyễn Quang Thịnh


















Lớp : ĐTT46ĐH-1
6
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, ngành công nghiệp tàu thuỷ trên thế giới cũng như ngành đóng tàu Việt
Nam đang có những bước phát triển mạnh mẽ. Chúng ta đã đóng được những con tàu cỡ

lớn với chất lượng cao đã được nhiều bạn hàng trên thế giới tin cậy và đặt hàng.
Đi đôi với sự phát triển ngành hàng hải là sự phát triển của các hệ thống tự động
hoá trên tàu thuỷ. Các hệ thống điện này ngày càng được cải thiện và mức độ tự động hoá
ngày càng cao.
Trong khi đó những công nghệ mới như: công nghệ khả trình PLC (Programmable
logic controler), dùng các IC chuyên dùng và các hệ thống áp dụng vi điều khiển đang
dần thay thế cho những hệ thống dùng Rơle, công tắc tơ. Những hệ thống tự động được
áp dụng công nghệ dùng vi điều khiển, công nghệ khả trình có nhữ
ng ưu điểm hơn hẳn về
mặt kích thước, độ chính xác cũng như độ tin cậy trong quá trình làm việc. Chính vì vậy
tự động hoá ứng dụng công nghệ khả trình trong công nghiệp nói chung và công nghiệp
tàu thuỷ nói riêng là một điều tất yếu.
Một trong những vấn đề cần lưu tâm trên tàu thuỷ đó là vấn đề tiện lợi cho người
sử dụng trong quá trình khai thác con tàu, vì thế các hệ thống giám sát trên tàu ngày càng
đượ
c áp dụng phổ biến.
Ngày nay, những con tàu được trang bị những hệ thống với mức độ tự động hoá
cao cùng hệ thống giám sát hiện đại đang được sử dụng nhiều trên các tàu đóng mới.
Trong đó việc sử dụng vi điều khiển AVR rất tiện lợi và dễ sử dụng, nó có ưu điểm là
tính tự động hoá cao, giá thành rẻ và làm việc tin cậy.
Sau gần 5 nă
m học tập tại trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam em đã được các
Thầy trong Khoa Điện- Điện tử Tàu biển tin tưởng giao cho đề tài: ‘Tổng quan về trang
thiết bị điện tàu 700 Teu. Đi sâu nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình vật lí hệ thống
giám sát Diesel lai máy phát’.
Sau thời gian ba tháng nhận đề tài, với sự nỗ lực nghiên cứu của bản thân, được sự
hướ
ng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn Th.s Kiều Đình Bình và Ks Nguyễn Hữu
Quyền cùng các thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện tử tàu biển, cùng các bạn học đã
giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.

Lớp : ĐTT46ĐH-1
7
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
Trong quá trình hoàn thành đồ án do trình độ bản thân có hạn, nên đồ án của em
không tránh khỏi những thiếu sót. Để giúp cho đồ án tốt nghiệp của mình được hoàn
chỉnh hơn nữa, em kính mong các thầy cô trong khoa cũng như của các bạn sinh viên bổ
xung và góp ý để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !

Lớp : ĐTT46ĐH-1
8
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ TÀU CONTAINER 700 TEU.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CONTAINER 700 TEU HEIMAR J

Ngày 18/3/20089, Tổng công ty Công nghiệp Tàu thủy Nam Triệu, thuộc Tập
đoàn Vinashin, đã hạ thủy thành công tàu chở container 700 TEU mang tên HEIMAR J.
Đây là loại tàu chở container lớn nhất từ trước đến nay được đóng mới ở Việt Nam.
HEIMAR J là chiếc tàu đầu tiên trong hợp đồng đóng mới 8 chiếc giữa Nam Triệu với
chủ tàu là Công ty Horizont mbH thuộc Tập đoàn MPC của Đứ
c. Tàu do Tập đoàn MPC
của Đức thiết kế, được cơ quan đăng kiểm GL(Germanischer Lloyd) của Đức giám sát thi
công và phân cấp, thỏa mãn các công ước mới nhất về hàng hải.
Tàu chở container 700 TEU có đáy đôi, hệ thống dẫn động bằng động cơ Diezel,
trang thiết bị hiện đại và tự động hoá cao. Đặc biệt, mũi tàu được trang bị một mũi phá
băng.
Kết cấu thượng tầng, cabin với sườn ngang hoặc sườn dọc được trang bị các sống
và cột theo điều kiện của khu vực lắp đặt. Trang bị cánh gà cabin khép kín cho cabin lái,
sử dụng vật liệu không nhiễm từ trong vùng từ. Mũi tàu được làm bằng tôn uốn và được
gia cường bằng cơ cấu khoẻ, hai hầm xích neo ở phía trước của vách ngăn chống đâm va.
Phần đuôi tàu được trang b
ị một mũi phá băng. Đáy đôi có chiều cao xấp xỉ 1750 /2250

mm được trang bị bên trong khu vực hầm hàng và buồng máy. Trọng tải container theo
trọng tải từ 3 đến 4 tầng trong hầm hàng.

Tàu chở container 700 TEU số 01 - NT 27


Lớp : ĐTT46ĐH-1
9
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

* Giới thiệu về các thông số cơ bản của tàu Container 700 teu.
• Kích thước chính của tàu : + Chiều dài : 133,6 m.
+ Chiều rộng : 19,4 m.
+ Chiều cao mạn : 9,45 m.
+ Mớn nước : 7,36 m.
• Trọng tải: + Trọng tải toàn phần : 8.150 tấn.
+ Trọng tải đáy trong : 12 tấn/m
2
.
+ Số lượng container : 700 teu.
+ Số lượng hầm hàng : 4.
• Tốc độ, công suất : + Tốc độ : 17,5 hải lý/giờ.
+ Công suất : 7.200 KW.
• Giới thiệu về hệ thống Máy chính - Hệ động lực:
+ Loại máy : MAK 8M43C.
+ Công suất : 7.200 KW/500min
-1
.
• Giới thiệu về phần điện:

- Trạm phát điện chính : + Số lượng : 2 tổ hợp máy độc lập nhau.
+ Hãng sản xuất : Leyoy somer.
+ Công suất định mức một máy : 538KVA.
+ Tần số định mức : 60Hz.
+ Điện áp định mức : 450V AC.
+ Dòng điện định mức : 690A.
+ Hệ số cosϕ định mức : 0,8.
+ Số pha : 3 pha.
- Trạm phát điện sự cố : + Số
lượng : 01.
+ Hãng sản xuất : Leyoy somer.
+ Tần số định mức : 60Hz.
+ Công suất định mức : 500 KVA.
Lớp : ĐTT46ĐH-1
10
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
+ Điện áp định mức : 450VAC.
+ Dòng điện định mức : 642 A.
+ Hệ số coϕ định mức : 0,8.
+ Số pha : 3 pha.
- Máy phát đồng trục: + Số lượng : 01.
+ Hãng sản xuất : Leyoy somer.
+ Tần số định mức : 60 Hz.
+ Công suất định mức : 1495 KVA.
+ Điện áp định mức : 450 VAC.
+ Dòng điện định mức : 642 A.
+ Hệ số coϕ định mức : 0,8.
+ Số pha : 3 pha.

Lớp : ĐTT46ĐH-1
11
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

CHƯƠNG 1 : HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TÀU 700 TEU
1.1. Trạm phát điện chính.
1.1.1. Đặc điểm kĩ thuật và thống số của trạm phát điện chính tàu 700 teu.
a. Đặc điểm của trạm phát điện chính.
Trạm phát điện tàu thuỷ là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng
lượng điện. Nó là trung tâm cung cấp điện năng cho toàn tàu. Trạm phát
điện bao gồm
các máy phát điện, động cơ lai máy phát, các khí cụ điện, các thiết bị bảo vệ và thiết bị đo
các thông số điện của trạm phát và phụ tải.

Trạm phát điện và các thiết bị dẫn điện tạo thành lưới điện trên tàu. Nó có nhiệm
vụ cung cấp điện liên tục cho các phụ tải điện trên tàu hoạt động trong mọ
i chế độ công
tác. Việc thiết kế lắp đặt các thiết bị của trạm phát điện là yếu tố quan trọng, quyết định
đến tính kĩ thuật, kinh tế, mức độ tự động hoá, thuận tiện sử dụng và thẩm mĩ của con
tàu.
Công suất của trạm phát lớn hay nhỏ phụ thuộc vào mức độ điện khí hoá, tự động
hoá và trọng tải c
ủa con tàu. Để đảm bảo an toàn cho con tàu trong mọi chế độ làm việc
tàu được trang bị 2 tổ hợp D – G điện chính, một máy phát đồng trục trong chế độ sự cố
thì ngoài trạm phát chính ra còn có trạm phát sự cố để cấp điện cho các phụ tải đặc biệt
như : bơm hút khô, bơm cứu hoả, các thiết bị chiếu sáng sự cố
Trạm phát điện cũng như các thiế
t bị điện trên tàu làm việc trong điều kiện hết
sức khắc nghiệt đó là :
+ Phải chịu được độ ẩm cao (98%).
+ Nhiệt độ môi trường thay đổi trong phạm vi rộng.
+ Độ nghiêng tối đa của thiết bị là 15
. Độ nghiêng chòng chành của thành tàu so
với phương thẳng đứng là 22
30. Sự chấn động mạnh của thành tàu với sóng, sự dao
động lớn do máy móc, chân vịt làm việc tạo nên.
0
0
Do điều kiện làm việc trong môi trường nóng ẩm dẫn đến ô xy hoá nhanh các
thiết bị điện, làm giảm điện trở cách điện của thiết bị điện nên có thể gây ra những sự cố
bất thường, làm giảm sự tiếp xúc của các tiếp điểm, tă
ng sự ăn mòn của cổ góp và vành
trượt. Các thiết bị điện bị nứt, vỡ, già hoá hoặc bong lớp sơn phủ. Độ nghiêng và chấn
động của tàu làm cho các thiết bị điện hư hỏng về cơ, dẫn đến độ chính xác kém và giảm

tuổi thọ.

Lớp : ĐTT46ĐH-1
12
ỏn tt nghip i hc
Sinh viờn : Nguyn Quang Thnh

Do lm vic trong iu kin rt khc nghit nh vy nờn trm phỏt in phi m
bo cỏc yờu cu sau:
* Yờu cu cụng tỏc ca trm phỏt in tu thu:
- Trm phỏt in phi cú kt cu chc chn, cú bn c hc cao, chu c s va
p v chn ng mnh.
- cỏch in ca mỏy in, cỏp
in phi cao, chu c m, nhit cao.
- n nh cao, nht l b t ng iu chnh in ỏp v b t ng iu chnh
tn s.
- i vi cỏc phn t riờng bit phi chu c rung lc, lm vic lõu di trong
mụi trng cú m cao, nhit ln. Phi khụng thm nc, khú chỏy, khụng b tỏc
dng bi hi nc mn, hi du v axit.
* Yờu cu i vi h thng in nng tu thu:
- H thng in nng tu thu l s kt hp nhiu phn t riờng bit. Khi con tu
vn hnh khai thỏc khụng cho phộp giỏn on cung cp in bt kỡ mt h thng no.
Trong trng hp c bit, ch cho phộp giỏn on cung cp i
n mt s h thng khụng
quan trng trong thi gian ngn. Cũn i vi cỏc h thng c bit quan trng nh mỏy
lỏi, cu ho, ốn hnh trỡnh, vụ tuyn in, ra a, la bn , mỏy o sõu ngi ta phi cung
cp in t hai ngun riờng bit. Trm phỏt in s c phi lp tc phỏt in sau 10s khi
trm phỏt chớnh mt in.
b. Thụng s ca tr
m phỏt in chớnh.

H thng nng lng trờn tu container 700 teu bao gm: 1 mỏy phỏt ng trc, 2
mỏy phỏt chớnh v 1 mỏy phỏt s c. Tu c trang b bng in chớnh dt trong bung
iu khin mỏy v h thng thanh cỏi phõn on, cỏc aptomat chớnh cung cp ngun
nng lng n cỏc ph ti. Ngoi ra tu cũn c trang b mt h thng ngun acquy
24V DC. a cỏc mỏy phỏt vo cụng tỏc song song, trờn tu cũn s dng h thng ho
ng b chớnh xỏc b
ng phng phỏp ốn quay v ng b k.
* Thụng s:
Tổ hợp hai diezel máy phát độc lập có cấu tạo giống hệt nhau, có thể công tác độc
lập hoặc song với nhau với các thông số kỹ thuật nh sau:
+ Hãng sản xuất : Leroy.
+ in ỏp nh mc : AC 450V.
+ Tn s nh mc : 60 Hz.
Lp : TT46H-1
13
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
+ Công suất định mức : 538 KVA.
+ Dòng điện định mức : 690A.
+ Hệ số Cosϕ định mức: 0.8.
+ Số pha : 3pha.
M¸y ph¸t ®ång trôc:
+ H·ng s¶n xuÊt : Leroy somer.
+ Điện áp định mức : AC 450V.
+ Tần số định mức : 60 Hz.
+ Công suất định mức : 1495 KVA.
+ Dòng điện định mức : 1920 A.
+ Hệ số Cosϕ định mức : 0.8.
+ Số pha : 3pha.
M¸y ph¸t sù cè :

+ H·ng s¶n xuÊt : Leroy somer
+ Điện áp định m
ức : AC 450V.
+ Tần số định mức : 60 Hz.
+ Côngsuất định mức : 500 KVA
+ Dòng điện định mức : 642A
+ Hệ số Cosϕ định mức : 0.8.
+ Số pha : 3pha.
Ngoài ra trên tàu còn trang bị hai hệ thống ác quy dùng để cấp nguồn cho các thiết
bị điều khiển tự động và nguồn tiểu sự cố với các thống số như sau :
+ Điện áp : 24 VDC
+ Dung lượng : 135 Ah





Lớp : ĐTT46ĐH-1
14
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

1.1.2. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của bảng điện chính.
a. Cấu tạo các panel của bảng điện chính.
Bảng điện chính tàu container 700teu được đặt trong buồng điều khiển buồng máy, bao
gồm 9 panel.
* Panel số 1 là panel cấp nguồn 450V cho các phụ tải.
Trang 10( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Panel điều khiển nồi hơi (boiler control panel) được cấp nguồn từ aptomat Q2.
- Phụ tải là các tời chuyển (capstan port) 18,5KW; 30A được cấp nguồn từ

aptomat Q4.
- Aptomat Q5 cấp nguồn cho bơm nước biển làm mát máy chính (sea cool water
pump 1M.E)(26Kw,43,5A).
- Panel máy phát cảng.
- Nhóm điều khiển aptomát (group breaker)
Trang 11( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Bơm nước làm mát máy chính 26KW,43,5A được cấp nguồn từ aptomát Q6.
- Bơm nước làm mát nhiệt độ thấp (LT COOL WATER PUMP 1) 63KW; 105A
được cấp nguồn từ aptomát Q7.
- Các bơm balat, cứu hoả, la canh được cấp nguồn từ aptomát Q9(BILGE,
BALLAST, FIRE PUM 1) 44KW; 72,5A.
Trang 12( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Aptomát Q10, Q11 cấp nguồn cho phụ tải là (HYDR.P.1 PITCH
PROR;11KW;19A) và (CEE SOCKET WORKSHOP 32A).
- Aptomát Q12 cấp nguồn cho các đèn 70KVA ;90A.
Trang 13( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Phụ tải là các máy tách kem được cấp nguồn từ aptomát Q21.(BILGENWATER
SEPARATOR).5KW;8,2A.
- Các bơm dầu HFO 4,4KW;10,5A được cấp nguồn bởi aptomat Q22.(HFO
MODUL SUPPLY 1).
- Aptomát Q23 cấp nguồn cho các phần tử bảo vệ (KATHOD PROTECTION
UNIT).
Lớp : ĐTT46ĐH-1
15
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

- Phụ tải là các máy xử lý chất thải của tàu 3,55 KW;5,8A (SEWAGE
TRATMENT PLANT).
- Mạch sấy 0,75KW ;1,6A cấp nguồn bởi aptomát Q25.

Trang 14( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Aptomát Q26 cấp nguồn cho phụ tải có công suất 1,3KW; 2,63A.
- Aptomát Q27 cấp nguồn cho phụ tải là máy lọc dầu tự động.(HFO
AUTOMATIC FILTER).
- Aptomat Q28 cấp nguồn dự trữ.(SPARE).
- Aptomat Q29 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu 0,75KW 1,6A.(DRAIN OIL
TRANSFER PUMP).
- Aptomat Q30 cấp nguồn cho máy điều hoà không khí.(AIR CONDITION
WHEELH).
* Panel số 2 là panel cấp nguồn 450 V cho các phụ tải.
TRANG 16( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Aptomat Q1 cấp nguồn cho bơm dầu nhờn máy chính (LUB OIL PUMP
M.E)
90KW;148A.
- Aptomat Q2 cấp nguồn cho nhóm aptomat (GROUP BREAKER).
- Aptomát Q3 cấp nguồn cho bơm nước làm mát nhiệt độ cao 26KW;43,5A
(HT.COOL WATER PUMP1).
- Aptomát Q4 cấp nguồn cho điều hoà không khí (DB AIR CONDITION)
50KW;90A.
- Aptomat Q6 cấp nguồn cho phụ tải là quạt gió buồng máy (ENG ROOM FAN
PORT) 33KW;11,4/50A.
Trang 18( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Phụ tải là chân vịt mũi đươc cấp nguồn bởi aptomat Q12 khi có sự hoạt động
của
máy phát đồng trục.
- Biến ap T30 (450V/230V) cấp nguồn cho thiết bị dừng sự cố tại buồng
lái.(EM.STOP WHEEL HOUSE).


Lớp : ĐTT46ĐH-1

16
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
Trang 20( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Aptomat Q21 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu HFO 48KW;9,7A (HFO
TRANSFER PUMP 1).
- Aptomat Q22 cấp nguồn dự trữ (SPARE).
- Aptomat Q23 cấp nguồn cho quạt gió làm mát 20A.
- Aptomat Q25 cấp nguồn 450V cho phụ tải trong khoang bếp(GALLEY
BANGE) 15KW;19,7A.
Trang 21( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Aptomát Q26 câp nguồn cho cầu công tác nâng bằng tời 2KW;4A (GANG WAY
WINCHES).
- Aptomat Q27 cấp nguồn dự trữ.(SPARE).
- Aptomat Q28 cấp nguồn cho bơm nước ngọt cho máy lọc (FRESH WATER
FILLING PUMP) 0,75KW;1,9A.
- Aptomat Q21 cấp nguồn dự trữ.(SPARE).
- Aptomát Q30 cấp nguồn cho quạt tách kem.1,8KW;6,3A
Trang 22 ( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Phụ tải là quạt gió buồng máy (ENGINE ROOM FAN PORT).
Trang 25( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Phụ tải là quạt tách kem (FAN SEPARATOR) 2,55KW;4,2A.
* Panel số 3 là panel máy phát số 1.
Trang 26( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- P3 là đồng hồ đo điện áp máy phát số 1(từ 0-500V).
- P4 là đồng hồ đo tần số máy phát số 1.
- S3 là công tắc chọn để đo điện áp các pha, nó có 4 vị trí
S11 là công tắc đóng
điện khi muốn hoà máy phát số 1 vào lưới.
+ 0 là vị trí ban đầu.

+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1-L2.
+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2-L3.
+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3-L1.
Lớp : ĐTT46ĐH-1
17
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
- Khối A1 là khối báo vệ và điều khiển aptomat (GEN.PROTECTING
DEVICE/BEARER CONTROL).
- Q1 là aptomat đóng điện lên lươi bằng tay hoặc tự động.
- T1, T2, T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1.
Trang 28( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- S11 là công tắc đóng điện khi đưa máy phát số 1 lên lưới.
- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát số 1.
- P5 là đồng hồ đo thời gian làm việc của máy phát số 1.
- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát số 1.
- H11 là đèn báo màu trắng (230V).
- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát số 1.
* Panel số 4 là panel máy phát đồng trục.
Trang 31( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- P3 là đồng hồ đo điện áp máy phát đồng trục(từ 0-500V).
- P4 là đồng hồ đo tần số máy phát đồng trục.
- S3 là công tắc chọn để đo điện áp các pha, nó có 4 vị trí:
+ 0 là vị trí ban đầu.
+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1-L2.
+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2-L3.
+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3-L1.
- Khối A1 là khối báo vệ và điều khiển aptomat (GEN.PROTECTING

DEVICE/BEARER CONTROL).
- Q1 là aptomat đóng điện lên l
ưới bằng tay hoặc tự động.
- T1, T2, T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1.
Trang 33( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- S11 là công tắc đóng điện khi muốn hoà máy phát đồng trục vào lưới.
- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát đồng trục.
- P5 là đồng hồ đo thời gian làm việc của máy phát đồng trục.
- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát đồng trục.
Lớp : ĐTT46ĐH-1
18
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát đồng
trục.
*Panel số 5 là panel hoà, kết nối BUSBAR.
Trang 35( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- T3 là biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào đồng hồ đo dòng P1.
- Q1 là aptomat đóng điện từ busbar của máy phát đồng trục lên hoà vào mạng
điện chính của tàu.
- T2 là biến áp hạ áp (450/230V).
Trang 40( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- P3,P4 là các đồng hồ đo điện áp và tần số của máy phát cần hoà và của
lưới.
- S3 là công tắc 4 vị trí chọn đo điện áp và tần số các pha :
+ 0 là vị trí ban đầu không đo .
+ 1 là vị trí đo điện áp và tần số pha L1-L2.

+ 2 là vị trí đo điện áp và tần số pha L2-L3.
+ 3 là vị trí đo điện áp và tần số pha L3-L1.
- P5 là khối kiểm tra hoà đồng bộ.(CHECK SYNCHRONIZER).
Trang 41( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- S7 là công tắc chọn máy phát cần hoà.
- 3S15 là công tắc lựa chọn chế độ hoà bằng tay hoặc tự động.
*Panel số 6 là panel máy phát số 2.
- Panel máy phát số 2 cũng được bố trí và trang bị như panel máy phát số 1.Với
các phần tử đo lường, bảo vệ, hoà đồng bộ, mạch cấp nguồn như máy phát số 1.
Trang 46( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- P3 là đồng hồ đo điện áp máy phát số 2 (từ 0-500V) .
- P4 là đồng hồ đo tần số máy phát số 2.
- S3 là công tắc chọn để đo điện áp các pha, nó có 4 vị trí :

+ 0 là vị trí ban đầu.
+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1-L2.
+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2-L3.
Lớp : ĐTT46ĐH-1
19
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3-L1.
- Khối A1 là khối báo vệ và điều khiển aptomat(GEN.PROTECTING
DEVICE/BEARER CONTROL).
- Q1 là aptomat đóng điện lên lưới bằng tay hoặc tự động.
- T1,T2,T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1.
Trang 48( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- S11 là công tắc đóng điện khi đưa máy phát số 2 lên lưới.
- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát số 2.
- P5 là đồng hồ đo thời gian làm việc của máy phát số 2.
- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát số 2.
- H11 là đèn báo màu trắng (230V).
- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát số 2.
* Panel số 7 là panel cấp nguồn 450V cho các phụ tải:
- Aptomat Q1 cấp nguồn cho phụ tải là những ổ cắm container (D.B
CONTAINER SOCKET 1).
- Aptomat Q2 và Q3 cấp nguồn cho các ổ cắm container 2,3 (D.B CONTAINER
SOCKETS).
* Panel số 8 là panel cấp nguồn 450V cho phụ tải là các lỗ cắm container 4, 5, 6 qua
các aptomat Q1,Q2,Q3.
*Panel số 9 cấp nguồn cho các phụ tải:
Trang 74( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- Aptomát Q1 cấp nguồn cho phụ tải ở giữa tàu.
- Aptomát Q2 cấp nguồn cho tời 23KW; 40A
- Aptomat Q3 cấp nguồn cho bơm nước làm mát nhiệt độ cao (H.T COOL
WATER PUMP 2) 26KW;43,5A.
- Aptomát Q4 cấp nguồn cho phần tử lái tự động.(STEERING GEAR)
18KW;31A.
- Aptomat Q5 cấp nguồn cho bơm nước biển làm mát (SEA COOL WATER
PUMP2) 26KW;43,5A.
- Aptomat Q6 cấp nguồn cho bơm nước làm mát nhiệt độ thấp.(L.T COOL
WATER PUMP2) 63KW;105A.
Lớp : ĐTT46ĐH-1
20
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

- Aptomát Q7 cấp nguồn cho máy tách kem (D.B SEPARATORS) 45KW;80A.
- Aptomat Q8 cấp nguồn cho bơm la canh, bơm nước dằn tàu, bơm cứu hoả
(44Kw,72,5A).
Trang 76( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- Các phụ tải là các bơm nước ngọt trong cảng và phụ tải ở phía trước tàu.
Trang 77( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- Aptomat Q13, Q14 cấp nguồn cho nhóm aptomat khác.
- Aptomat Q15 cấp nguồn dự trữ.
- Aptomat Q16 cấp nguồn cho quạt gió buồng máy.
- Aptomat Q17 cấp nguồn cho quạt gió hầm hàng.
- Aptomát Q18 cấp nguồn cho bơm cứu hoả, các đối tượng bảo vệ.
Trang 80( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- Aptomát Q20 cấp nguồn cho bơm dầu nhờn.
- Aptomat Q22 cấp nguồn cho bộ phận quay hộp số.(TURNING GEAR).
- Aptomat Q23 cấp nguồn cho bơm nước ngọt.
- Aptomat Q24 cấp nguồn cho bơm nước nóng.
Trang 81( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- Aptomat Q26 cấp nguồn cho thiết bị sinh nhiệt trong nhà ăn .
- Aptomat Q27 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu HFO3.
- Aptomat Q30 cấp nguồn cho hệ thống bơm ballast.
b. Nguyên lí hoà đồng bộ các máy phát khi công tác song song tàu 700 teu.
Ta có thể hoà đồng bộ tự động hoặc bằng tay. Việc chọn máy phát để hoà được
thực hiện trên Panel hoà (panel 5) bằng việc lựa chọn công tắc S7. Việc lựa chọn chế độ
hòa được thực hiện bằng cách chọn công tắ
c S8 (ở mỗi panel máy phát 1, 2, máy phát
đồng trục). Có 2 chế độ hòa đó là:

+ Hòa bằng tay.
+ Hòa tự động.



Lớp : ĐTT46ĐH-1
21
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

• Hoà bằng tay (Manual):
Giả sử máy phát 2 đang hoạt động trên lưới ta hòa máy phát điện số 1 lên làm việc
song song với máy phát 2 .
Trên panel hòa ta chọn máy phát cần hòa là máy phát số 1 bằng cách đưa công tắc
chọn S7 trên (panel 5) panel hòa đồng bộ về vị trí máy phát số 1. Việc điều chỉnh điện áp
và tần số của máy phát cần hoà phụ thuộc vào tốc độ quay của Diesel lai máy phát đó .
Ta khởi động Diesel máy phát số 1 sau đó quan sát đồng b
ộ kế. Nếu kim trên
đồng bộ kế quay cùng chiều kim đồng hồ có nghĩa là tần số máy phát 1 lớn hơn tần số
của lưới ta cần tiến hành giảm nhiên liệu vào Diesel lai máy phát 1. Cách làm như sau:
+ Ta đưa tay gạt 3S15 sang vị trí Decrease (011-3 Generator Protection
Diesel Generator 1) tín hiệu giảm tốc độ ‘speed decrease’ được đưa vào từ input diode 11
(011-3 Generator Protection Diesel Generator 1), khi đó tín hiệu giảm tốc ‘speed lower’
được đưa ra (017-3 Generator Protection Diesel Generator 1), Rơle K23 (017-3
Generator Protection Diesel Generator 1) có điện => tiếp điểm của nó sẽ
tự động chuyển
sang vị trí 11-14 (026-2 Generator Protection Diesel Generator 1), đưa tín hiệu điều khiển
giảm tốc độ Diesel.
Nếu kim trên đồng bộ kế quay ngược chiều kim đồng hồ có nghĩa là tần số máy
phát số 1 lớn hơn tần số lưới. Ta cần tiến hành giảm nhiên liệu cho Diesel lai máy phát số

1 như sau:
Ta đưa tay gạt 3S15 sang vị trí Increase (011-4 Generator Protection Diesel
Generator 1) tín hiệu tăng tốc độ ‘speed increase’ được đưa vào từ input diode 12 (011-4
Generator Protection Diesel Generator 1), khi
đó tín hiệu tăng tốc ‘speed higher’ được
đưa ra (017-4), Rơle K24 có điện tiếp điểm của nó sẽ tự động chuyển sang vị trí 11-14
(026-3), đưa tín hiệu điều khiển tăng tốc độ Diesel
Ta điều chỉnh sao cho tốc độ quay của kim đồng bộ kế càng chậm càng tốt và
cùng chiều kim đồng hồ tránh hiện tượng khi đóng máy phát lên lưới xảy ra hiện tượng
công suất ngượ
c. Khi kim đồng bộ kế gần sát vạch đỏ (Đúng vị trí kim đồng hồ chỉ 12h
chẵn) ta ấn nút đóng aptomat S11(page 28) để đóng điện từ máy phát số 1 lên lưới. Tín
hiệu đóng aptomat Q1(NW 10 H1) (page 26) được đưa vào chân 1XT1.4 của khối A1
(Generator Protection Device /Breaker Control). Ở đầu ra output diode 7 rơ le K12 có
điện (trang 015 bản vẽ Generator protection Diesel generator 1) tiếp điểm (13.14) (24.4)
đóng lại đưa tín hiệu vào khối Breaker đóng aptomat.

Lớp : ĐTT46ĐH-1
22
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

Sau khi hòa xong ta tiến hành phân chia tải tác dụng cho 2 máy.
• Hoà tự động (Automatic):
Sau khi chọn máy phát để hoà công tắc chọn S7, và chọn chế độ hoà tự động
bằng cách đưa công tắc chọn S8 ( page28). Tín hiệu hòa tự động được đưa vào chân
1XT1.3 của khối A1 (Generator Protection Device /Breaker Control page 28), tại đầu ra
output diode 8 Rơle K13 và K14 có điện đóng tiếp điểm (24.6(13-14)) cấp tín hiệu đến
khối SYNCHRONIZING UNIT trang 024). Đồng thời tiếp điểm (13-14,23-24(011.2)
đóng lại gử

i tín hiệu đến khối Input Diode 10 (Tín hiệu đóng aptomat ở chế độ hòa đồng
bộ). Khi điều kiện hòa thỏa mãn tại đầu ra output Diode 7 (015.6) rơ le K12 có điện đóng
tiếp điểm (13-14) trang 24.4 gửi tín hiệu đóng aptomat đến khối Breaker (page 24) đóng
aptomat lên lưới .
Trong trường hợp hòa không thành công, tín hiệu ‘Synchr failure’ sẽ được đưa ra
ở output diode 3 (014-6), đèn sáng báo lỗi hoà. Nếu việc hòa thành công nghĩa là aptomat
đã được đóng ở đầu ra củ
a khối output diode 2 (014.5) đèn sẽ sáng báo aptomat đã đóng.
1.2. Trạm phát điện sự cố.
1.2.1. Thông số kĩ thuật.
Tàu 700 teu được trang bị 1 máy phát sự cố với các thông số kĩ thuật như sau :
+ H·ng s¶n xuÊt : Leroy somer.
+ Điện áp định mức : AC 450V.
+ Tần số định mức : 60 Hz.
+ Côngsuất định mức : 500 KVA
+ Dòng điện định mức : 642A
+ Hệ số Cosϕ định mức : 0.8.
+ Số pha : 3pha.






Lớp : ĐTT46ĐH-1
23
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

1.2.2. Điều kiện làm việc và nguyên lí hoạt động.

a. Điều kiện làm việc và nguyên lí hoạt động tổng quát của trạm phát điện sự cố.
Trên tàu thuỷ ngoài trạm phát điện chính còn có các nguồn điện khác phòng
trường hợp trạm phát điện chính hoàn toàn không có khả năng hoạt động. Có một số
nguồn dự phòng trong đó có nguồn điện dự phòng được cung cấp từ trạ
m phát điện sự cố.
Trạm phát sự cố cấp nguồn đến bảng điện sự cố đặt ở nơi riêng biệt nằm bên trên
mớn nước của tàu. Từ bảng điện sự cố chỉ cấp nguồn cho một số phụ tải rất quan trọng
của tàu đã được tính toán và xác định trước như:
+ Nguồn cho máy lái.
+ Ánh sáng sự cố.
+ B
ơm cứu đắm.
+ Các thiết bị vô tuyến điện: La bàn điện…
Nếu trong điều kiện bình thường thì bảng điện sự cố được cấp nguồn từ bảng điện
chính. Nguyên tắc cấu trúc của trạm phát sự cố được giới thiệu trên hình sau:
Lớp : ĐTT46ĐH-1
24