Trang thiết bị tàu chở nhựa đường
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (557.44 KB, 72 trang )
!"!#!$%&%'(#)%&*+,-.
Tàu chở nhựa đường 1700m
3
là có cấu tạo phức tạp,đòi hỏi kĩ thuật cao,chính xác,
áp dụng những công nghệ tiên tiến trên thế giới.Tàu do Viện Khoa học và Công nghệ
hàng hải thiết kế, được đóng tại công ty đóng tàu Quỳnh Cư do Đăng Kiểm Việt Nam và
Đăng kiểm BV Pháp giám sát.Tàu được trang bị các hệ thống và thiết bị điện hiện đại với
mức độ tự động hoá cao,rất thuận tiện dễ dàng cho người vận hành khai thác.
Tàu chở nhựa đường 1700m
3
la loại tàu hoạt động có giới hạn,1 chân vịt lai bằng
động cơ Diesel,chuyên chở nhựa đường.
/0123#%4#
56&#"&&6
Chiều rộng :12,6m
Chiều dài toàn bộ :78m
Chiều dài giữa 2 đường vuông góc :72m
Chiều cao mạn :5,8m
Mớn nước thiết kế :5m
7!#89
1700m
3
1&-:#)%')#!;%,<=>?
Thử tốc độ ở điều kiện đã dằn tại nơi nước sâu ở vòng quay lớn nhất của động cơ
chính: khoảng 13,6 hải lý
Tốc độ phục vụ trong điều kiện tải thiết kế tại nơi nước sâu ở công suất ra rung
bình của máy với 15% điều kiện biển: khoảng 12,7 hải lý
Suất tiêu hao năng lương thiết kế:
@%#6&2A#BC%')2A#"&
Két dầu F.O : 130m
3
Két dầu D.O : 50m
3
Két nước ngọt : 55m
3
Két nước ballát : 600m
3
8DEF#&6
Số lượng :2
Công suất tác dụng :180 KW
Điện áp :450 V
Dòng điện :295 A
Số pha :3
Tần số :60 Hz
Cosϕ :0.8
8DEF#0+&1
Số lượng :1
Công suất tác dụng :12KW
Điện áp :220 V
Dòng điện :40A
Số pha :3
Tần số :60Hz
Cosϕ :0.8
GFH&6
Máy chính là động cơ Diesel kiểu 2 thì, quét thẳng qua xupap, tác dụng đơn, đảo
chiều trực tiếp, một hàng xilanh thẳng đứng, đầu chữ thập, tuabin khí xả tăng áp. Chong
chóng kiểu 4 cánh đồng nhất.Máy chính được làm mát gián tiếp bằng 2 vòng tuần hoàn,
bôi trơn áp lực tuần hoàn kín, khởi động bằng khí nén, có thể điều khiển tại chỗ hoặc từ
xa nhờ hệ thống điều khiển từ xa Diesel dùng khí nén kết hợp với mạch điện.
I1#86#%H('!;
Sĩ quan:
Boong: -Thuyền trưởng : 1
-Đại phó : 1
-Phó II : 1
-Phó III : 1
Máy: -Máy trưởng : 1
-Máy nhất : 1
-Máy II : 1
Thuỷ thủ:
-Boong trưởng : 1
-Thuỷ thủ boong : 2
-Thợ chấm dầu I : 1
-Phục vụ trưởng : 1
-Nấu ăn : 1
-Thuỷ thủ khác : 1
Tổng số thuyền viên : 14
I8DEF#-!$&6#)%&*+,-.
I JK%,'(#8DEF#-!$&6
Trạm phát điện là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác nhau thành năng lượng
điện và từ đó phân phối đến các hộ tiêu thụ điện.
a,Phân loại trạm phát điện
Trạm phát điện tàu thuỷ có thể phân loại theo :
- Dòng điện:
+ Trạm phát điện 1 chiều.
+ Trạm phát điện xoay chiều.
- Truyền động:
+ Trạm phát được truyền động bằng động cơ đốt trong.
+ Trạm phát đồng trục.
+ Trạm phát được truyền động hỗn hợp.
- Dạng biến đổi năng lượng:
+ Trạm phát nhiệt điện.
+ Trạm phát điện nguyên tử.
- Mức độ tự động:
Kết hợp với hệ thống động lực, trạm phát điện có những cấp tự động sau:
+ Cấp A1: Không cần trực ca dưới buồng máy cũng như buồng điều khiển.
+ Cấp A2: Không cần trực ca dưới buồng máy nhưng phải trực ca trên buồng điều
khiển.
+ Cấp A3: Các loại tàu thường xuyên trực ca trên buồng máy.Việc điều khiển,
kiểm tra hầu như phải bằng tay.
- Nhiệm vụ:
+ Trạm phát chung cung cấp năng lượng điện cho toàn mạng.
+ Trạm phát cung cấp năng lượng quay chân vịt.
b,Các yêu cầu của trạm phát điện chính tàu thuỷ
- Về độ tin cậy: Hệ thống trạm phát phải đáp ứng được các chức năng nhiệm vụ và
yêu cầu của nó. Các phần tử đều có dự trữ (máy phát, cáp dẫn, thiết bị đóng ngắt) và
phân ra những mạch và mỗi mạch có thể công tác độc lập. Tự động khởi động máy phát
dự trữ, tự động cắt các phụ tải không quan trọng khi bị quá tải.
- Về tính cơ động: Thoả mãn yêu cầu này để đảm bảo vận hành tàu an toàn thuận
lợi và chuyển đổi không những ở chế độ công tác bình thường mà ngay cả khi một vài
phần tử bị hỏng. Tức là cho phép tiến hành kiểm tra khắc phục sai sót thay đổi thiết bị hư
hỏng sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng.
- Vận hành và sử dụng thuận tiện: Sơ đồ phải đơn giản, cấu tạo phải hoàn chỉnh, ít
sửa chữa, tăng thời gian khai thác, áp dụng điều khiển từ xa tập trung và dễ dàng phát
hiện những hư hỏng.
- Kinh tế trong vận hành và khai thác: Phải ứng dụng các hệ thống tự động rộng
rãi, có thể dùng nguồn điện bờ khi tàu nằm trong cảng và ứng dụng máy phát đồng trục
khi tàu hành trình, phải chia phụ tải ra những nhóm có mức độ cần thiết khác nhau.
I IL%#D<')&F&#/01&6&M,#8DEF#-!$&6#)%&*+,-.
Tàu chở nhựa đường 1700m
3
có 2 máy phát chính lai bởi 2 động cơ Diesel của hãng
AKASAKA ố trí dưới buồng máy ở tầng trên của máy chính về phía đuôi tàu.
Trạm phát chính có thể thực hiện khởi động Diesel lai máy phát và hoà các máy
phát khi công tác song song với nhau bằng tay hoặc tự động và có thể điều khiển ở trạm
tại chỗ hay từ xa.
Máy phát chính là loại máy phát không chổi than của hãng TAYJO. Máy phát
không chổi than có rất nhiều ưu điểm như kích thước và trọng lượng gọn nhẹ; sửa chữa,
bảo dưỡng đơn giản và đặc biệt là độ tin cậy cao.
a,Các thông số kĩ thuật của máy phát chính
Số lượng :2
Công suất tác dụng :225 KVA
Điện áp :450 V
Dòng điện :295 A
Số pha :3
Tần số :60 Hz
Cosϕ :0.8
b,Cấu tạo mặt ngoài của bảng điện chính
Bảng điện chính tàu chở nhựa đường cấu tạo và thiết kế chia thành 8 panel:
- Nhóm panel khởi động các phụ tải tại bảng điện chính số 1 (No.1 GSP)
- Nhóm panel khởi động các phụ tải tại bảng điện chính số 2 (No.2 GSP)
- Panel máy phát số 1 (NO.1 GEN PANEL)
- Panel máy phát số 2 (NO.2 GEN PANEL)
- Panel cấp nguồn 220V (220V FEED PANEL)
- Panel cấp nguồn 440V (NO.1 440V FEEDER PANEL)
- Panel cấp nguồn 440V (NO.2 440V FEEDER PANEL)
- Panel hoà đồng bộ (SYNCHRONIZING PANEL)
* Panel máy phát số 1 (NO.1 GEN PANEL)
ACB1 : Aptomat chính máy phát số 1
A11 : Ampe kế đo dòng máy phát 1
V11 : Volt kế đo điện áp máy phát 1
FM11 : Đồng hồ đo tần số máy phát 1
ORC11 : Rơle bảo vệ quá tải
RPR11 : Rơle bảo vệ công suất ngược
AS11 : Công tắc chuyển mạch đo dòng các pha
VFS11 : Công tắc chuyển mạch điện áp pha
SHS11 : Công tắc điều khiển mạch sấy
3-105 : Nút dừng máy
3-106 : Nút khởi động máy
VR1 : Biến trở điều chỉnh điện áp không tải máy phát
RL : Đèn báo máy phát số 1 chưa được đóng lên lưới
GL : Đèn báo máy phát số 1 đang hoạt động trên lưới
WL : Đèn màu trắng báo máy phát số 1 đang hoạt động
*Panel máy phát số 2 (NO.2 GEN PANEL)
ACB2 : Aptomat chính máy phát số 2
A21 : Ampe kế đo dòng máy phát 2
V21 : Volt kế đo điện áp máy phát 2
FM21 : Đồng hồ đo tần số máy phát 2
ORC21 : Rơle bảo vệ quá tải
RPR21 : Rơle bảo vệ công suất ngược
AS21 : Công tắc chuyển mạch đo dòng các pha
VFS21 : Công tắc chuyển mạch điện áp pha
SHS21 : Công tắc điều khiển mạch sấy
3-205 : Nút dừng máy
3-206 : Nút khởi động máy
VR1 : Biến trở điều chỉnh điện áp không tải máy phát
RL : Đèn báo máy phát số 2 chưa được đóng lên lưới
GL : Đèn báo máy phát số 2 đang hoạt động trên lưới
WL : Đèn màu trắng báo máy phát số 2 đang hoạt động
* Panel cấp nguồn 220V (220V FEED PANEL)
A61 : Ampeke xoay chiều.
V61 : Đồng hồ vôn kế xoay chiều
MΩ61 : Đồng hồ đo cách điện
EL61 : Đèn cách điện pha R, S, T
AS61 : Công tắc chọn đo dòng các pha
VS61 : Công tắc chọn đo điện áp các pha
ES61 : Đèn cách điện pha R, S, T
PL1÷PL11:Các aptomat cấp nguồn cho các phụ tải
*Panel cấp nguồn 440V (NO.1 440V FEEDER PANEL)
MΩ51 : Đồng hồ đo cách điện
ES51 : Nút thử đèn cách điện các pha
EL51 : Đèn báo cách điện các pha R, S, T
ES51 : Nút thử đèn cách điện các pha
P1÷P20: Các aptomat cấp nguồn cho các phụ tải
*Panel cấp nguồn 440V (NO.2 440V FEEDER PANEL)
P21÷P35 :Các aptomat cấp nguồn cho các phụ tải
*Panel hoà đồng bộ (SYNCHRONIZING PANEL)
SYS : Công tắc chuyển mạch chọn máy phát định hoà
BZ : Chuông báo động khi máy phát bị sự cố
W11 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 1
W21 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 2
SY : Đồng bộ kế
SYS : Công tắc chuyển mạch chọn máy phát định hoà
3-28Z : Nút ấn tắt chuông.
3-28F : Nút ấn tắt tín hiệu nhấp nháy
3R-28 : Nút ấn reset hệ thống khi sự cố đã được khắc phục
3.11 : Nút kiểm tra đèn
CS11,CS21 : Công tắc chuyển mạch điều khiển động cơ secvo
GS11,GS21 : Công tắc dùng cho phân bố tải tác dụng bằng tay
BZ : Chuông báo động khi máy phát bị sự cố
*GSL10,GSL20 Nhóm đèn tín hiệu máy phát
+REMOTE CONTROL(YL): Đèn màu vàng báo máy phát đang ở chế độ điều
khiển từ xa.
+LOCAL CONTROL(YL): Đèn màu vàng báo máy phát đang ở chế độ điều khiển
tại chỗ.
+SPACE HEATER(OL): Đèn màu cam báo điện trở sấy hoạt động
+READY TO START(YL): Đèn vàng báo máy sẵn sàng khởi động
+AUTO ST-BY(YL): Đèn vàng báo máy chờ ở chế độ tự động
+AUTO SYNCHRO(YL): Đèn vàng báo máy đang chờ ở chế độ hoà tự động.
+AUTO LOAD SHIFT(YL): Đèn vàng báo máy ở chế độ tự động phân chia tải.
+ACB REVERSE POWER(RL): Đèn đỏ báo aptomat ngắt bảo vệ công suất
ngựơc.
+ACB ABNORMAL TRIP(RL): Đèn đỏ báo aptomat ngắt không bình thường.
+ACB OVER CURRENT(RL): Đèn đỏ báo aptomat ngắt bảo vệ quá dòng.
+START FAILURE(RL): Đèn đỏ báo Diesel lai máy phát khởi động không thành
công.
+ENG SHUTDOWN(RL): Đèn đỏ báo Diesel ngừng hoạt động
*GSL50 Nhóm đèn tín hiệu báo động
+DC24V CONTROL POWER(YL): Đèn vàng báo nguồn điều khiển 1 chiều
24volt.
+EMERG STOP&PREF TRIP POWER(YL): Đèn vàng báo máy phát sự cố dừng
và ngắt ưu tiên trong chế độ sự cố.
+POWER CONTROL MANUAL(YL): Đèn vàng báo nguồn điều khiển ở chế độ
bằng tay.
+POWER CONTROL AUTO(YL): Đèn vàng báo nguồn điều khiển ở chế độ tự
động.
+EMERG STOP & PREF TRIP POWER FAIL(RL): Đèn vàng báo máy phát sự
cố dừng máy phát sự cố và lỗi ngắt ưu tiên trong chế độ sự cố.
+PREFERENCE TRIP(RL): Đèn đỏ báo ngắt ưu tiên những tải ít quan trọng khi
máy phát bị quá tải.
+MSB 220V LOW INSULATION(RL): Đèn đỏ báo cách điện thấp mạng 220v
trên bảng điện chính.
+MSB 440V LOW INSULATION(RL): Đèn đỏ báo cách điện thấp mạng 440v
trên bảng điện chính .
+ACB NON CLOSE(RL): Đèn đỏ báo aptomat mở.
+PWC ABNORMAL(RL): Đèn đỏ báo mất nguồn điều khiển.
c,Các phần tử bên trong bảng điện chính và chức năng của phần tử
- S01 Mạch điều khiển nguồn máy phát số 1.
+ G : Máy phát điện số 1
+ ACB1: Áptômát chính máy phát số 1.
+ CT11 : Biến dòng 600/5A, lấy tín hiệu dòng đưa tới bộ đo công suất và bảo vệ
máy phát 1.
+ T14 :Biến áp hạ áp 440/220V, được đưa tới mạch điều khiển áptômát và mạch
điện trở sấy.
+ T13 : Biến áp hạ áp 440/220V, được đưa tới động cơ secvo.
+ PT11 : Biến áp hạ áp 440/220V, được đưa tới mạch đo, bảo vệ máy phát, hòa
đồng bộ bằng tay và tự động.
- S02 Mạch điều khiển nguồn máy phát số 2.
+ G : Máy phát điện số2.
+ ACB2 : Aptomat chính máy phát số 2.
+ CT21 : Biến dòng 600/5A, lấy tín hiệu dòng đưa tới bộ đo và bảo vệ máy phát
2.
+ T24 : Biến áp hạ áp 440/220V, được đưa tới mạch điều khiển aptomatvà mạch
điện trở sấy.
+ T23 : Biến áp hạ áp 440/220V, được đưa tới động cơ secvo.
+ PT21 : Biến áp hạ áp 440/220V, được đưa tới mạch đo, bảo vệ máy phát, hòa
đồng bộ bằng tay và tự động.
-S05 Bus điều khiển công suất.
+ PT51 : Biến áp hạ áp 440/220V cấp tới mạch PWC, hòa đồng bộ bằng tay và tự
động.
+ MΩ51 : Đồng hồ megaom đo điện trở cách điện.
+ EL51 : Đèn thử cách điện.
+ 43DV : Công tắc chọn đoạn thanh cái cần lấy tín hiệu đo.
+ ES51 : Nút ấn thử cách điện.
+ F501, F502, F83, F82, F84, F91, F51, F52, F58 là các cầu chì bảo vệ.
-S07 Mạch cấp nguồn xoay chiều 220V.
+ VS61 : Công tắc xoay đo điện áp các pha.
+ V61 : Đồng hồ volt kế.
+ EL61 : Đèn thử cách điện.
+ MΩ61 : Đồng hồ megaom đo điện trở cách điện cho nguồn xoay chiều 220V.
+ AS61 : Công tắc xoay đo dòng các pha.
+ A61 : Đồng hồ ampe kế.
-S09 Sơ đồ 1 dây.
-S10 Mạch bảo vệ biến áp.
-S11 Mạch đo và bảo vệ máy phát số 1.
+ W11 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 1.
+ AS11 : Công tắc xoay để đo dòng điện các pha.
+ A11 : Đồng hồ ampe kế đo dòng điện máy phát số 1.
+ VS11 : Công tắc xoay đo điện áp và tần số máy phát số 1.
+ V11 : Đồng hồ vôn kế để đo điện áp máy phát số 1.
+ FM11 : Đồng hồ đo tần số máy phát số 1.
- S12 Mạch đo và bảo vệ máy phát số 2.
+W21: Đồng hồ đo công suất máy phát số 2.
+AS21: Công tắc xoay chọn đo dòng các pha.
+A21: Ampe kế đo dòng điện máy phát số 2.
+VS21: Công tắc xoay chọn đo điện áp và tần số các pha .
+V21: Vôn kế đo điện áp máy phát số 2.
+FM21: Đồng hồ đo tần số máy phát số 2.
-S16 Mạch hoà đồng bộ bằng tay.
+ SYS: Công tắc xoay dùng để hòa đồng bộ các máy phát.
+ SY: Đồng bộ kế.
+ SYL: Ba đèn quay hoà đồng bộ.
-S17 Mạch điều khiển động cơ secvo.
+ 115R: Rơle điều chỉnh tốc độ D-G 1 theo chiều tăng cho máy phát số 1.
+ 115L: Rơle điều chỉnh tốc độ D-G 1 theo chiều giảm cho máy phát số 1.
+ 215R: Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G 2 theo chiều tăng cho máy phát số 2.
+ 215L: Rơle điều chỉnh tốc độ D-G 2 theo chiều giảm cho máy phát số 2.
-S18 Mạch tự động điều chỉnh điện áp.
+ CCT1: Biến dòng lấy tín hiệu đưa tới bộ tự động điều chỉnh điện áp máy
phát số 1.
+ AVR1: Bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát số 1.
+ CCT2: Biến dòng lấy tín hiệu đưa tới bộ tự động điều chỉnh điện áp máy
phát số 2.
+ AVR2: Bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát số 2.
-S19 Mạch điện trở sấy các máy phát.
+ 188H: Contactor cấp điện cho điện trở sấy máy phát số 1.
+ 288H: Contactor cấp điện cho điện trở sấy máy phát số 2.
-S21 Mạch điều khiển aptomat máy phát số 1.
+ 184T: Rơ le thời gian tạo độ trễ khi đóng aptomat.
+ 152A,B: Rơle trung gian.
+ YC : Rơle trung gian để đóng aptomat.
+ YU : Rơle trung gian để mở aptomat.
+K042-1: Cuộn hút để bảo vệ điện áp thấp cho máy phát số 1
+ RPR11 : Cuộn hút để bảo vệ điện áp ngược cho máy phát số 1.
-S22 Mạch điều khiển aptomat máy phát số 2.
+ 284T: Rơle thời gian tạo độ trễ khi đóng aptomat.
+ 252A,B : Rơle trung gian.
+ YC : Rơle trung gian để đóng aptomat.
+ YU : Rơle trung gian để mở aptomat.
+ K042-2: Cuộn hút để bảo vệ điện áp thấp cho máy phát số 2.
+ RPR21 : Cuộn hút để bảo vệ điện áp ngược cho máy phát số 2.
-S24 Mạch kết nối điện bờ.
+ PT500 Biến áp lấy tín hiệu mạng điện bờ
+ UVT Rơle để đóng và bảo vệ điện áp thấp của mạng điện bờ.
-S26 Mạch dừng khẩn cấp và ngắt ưu tiên.
+ ESPC: Khối tích hợp dùng để xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu để ngắt ưu
tiên khi quá tải và sự cố .
+ SHC: Cuộn ngắt từ xa của các aptomat.
-S28 Mạch dừng sự cố
+ ES : Cuộn ngắt sự cố
-S31 Mạch điều khiển một chiều 24V.
+ICU-GP1,ICU-GP2:
Khối xử lý và đưa ra các lệnh: Ngắt ưu tiên, đóng aptomat, bảo vệ
công suất ngược, reset, bảo vệ quá tải báo máy chạy, dừng …
+114X: Rơ le thực hiện chức năng để báo Diesel máy 1 đang hoạt động.
+105X: Rơ le thực hiện chức năng để báo Diesel máy 1 dừng.
+110X: Rơle thực hiện chức năng để báo sẵn sàng khởi động máy phát 1.
+143R: Rơle thực hiện chức năng điều khiển từ xa máy số 1.
+148X: Rơle thực hiện chức năng báo máy số 1 khởi động không thành
công.
+186X: Rơle thực hiện chức năng để báo máy số 1 dừng.
+214X: Rơle thực hiện chức năng để báo Diesel máy 2 đang hoạt động.
+205X: Rơle thực hiện chức năng để báo Diesel máy 2 dừng.
+210X: Rơle thực hiện chức năng để báo sẵn sàng khởi động máy phát 2.
+243R: Rơle thực hiện chức năng điều khiển từ xa máy số 2.
+248X: Rơle thực hiện chức năng báo máy số 2 khởi động không thành
công.
+286X: Rơle thực hiện chức năng để báo máy số 2 dừng.
-S51,S52 Mạch điều khiển tự động hòa đồng bộ, điều khiển công suất.
+ T4500 : Khối tự động hoà đồng bộ
+ LSU-112DG : Khối điều khiển công suất
Đây là khối tích hợp để xử lý bảo vệ quá tải, điện áp cao, điện áp thấp, tần số cao,
tần số thấp và phân bố tải tác dụng ở chế độ tự động cho 2 máy phát.
-S61 Tín hiệu đèn báo.
+L207(RL): Tín hiệu đèn báo điều khiển từ xa.
+L208(YL): Tín hiệu đèn báo điều khiển tại chỗ.
+L203(YL): Tín hiệu đèn báo sẵn sàng khởi động.
+L204(YL): Tín hiệu đèn báo chế độ tự động sẵn sàng làm việc.
+L205(YL): Tín hiệu đèn báo hòa tự động.
+L206(RL): Tín hiệu đèn báo tự động phân chia tải.
+L201(YL): Tín hiệu đèn báo điện trở sấy đang hoạt động.
+L210(RL): Tín hiệu đèn báo công suất ngược.
+L211(RL): Tín hiệu đèn báo quá tải.
+L212(RL): Tín hiệu báo aptomat ngắt không bình thường.
+L213(RL): Tín hiệu đèn báo khởi động bị lỗi.
+L214(RL): Tín hiệu đèn báo Diesel tắt.
-S62 Tín hiệu đèn báo.
+ Chân L501 đưa tín hiệu đèn (YL) báo nguồn điều khiển 24V.
+ Chân L502 đưa tín hiệu đèn (YL) báo dừng khẩn cấp.
+ Chân L503 đưa tín hiệu đèn (YL) báo hoà bằng tay
+ Chân L504 đưa tín hiệu đèn (YL) báo hoà tự động
+ Chân L506 đưa tín hiệu đèn (RL) báo dừng khẩn cấp khi nuồn lỗi
+ Chân L507 đưa tín hiệu đèn (RL) báo đã ngắt aptomat
+ Chân L508 đưa tín hiệu đèn (RL) báo cách điện thấp
+ Chân L510 đưa tín hiệu đèn (RL) báo áptômát không đóng
+ Chân L511 đưa tín hiệu đèn (RL) báo phân chia tải
-S63 Tín hiệu đèn báo.
+ Chân SL52 đưa tín hiệu đèn (WL) báo nguồn điện bờ
+ Chân SL11,SL21 đưa tín hiệu đèn (WL) báo máy phát 1,2 đang hoạt động.
+ Chân SL12,SL22 đưa tín hiệu đèn (GL) báo aptomat ACB1,ACB2 đóng.
+ Chân SL13,SL23 đưa tín hiệu đèn (RL) báo aptomat ACB1,ACB2 mở.
-S71,S72 Mạch báo động điều khiển bằng PLC.
+ IRU0 : Khối PLC dùng để báo động, xử lý.
-S91,S92 Mạch kết nối với bên ngoài
I %H;>N<D#-:
,,5*!-:')BO@!P0P>
- Khởi động:
Khi tất cả các thông số của máy phát thỏa mãn đảm bảo cho diesel làm việc, ta có
thể thực hiện khởi động bằng tay hoặc tự động.
Giả sử muốn chạy máy phát số 1. Khi các thông số điều kiện khởi động Diesel đã
thoả mãn như : nguồn cung cấp cho mạch điều khiển đảm bảo, khoá liên động khởi động
không có sự cố, ACB mở thì đèn YL sáng báo nguồn điều khiển, đèn RL sáng báo ACB
mở. Các điều kiện trên đảm bảo thì ta ấn nút Start động cơ Diesel. Bộ điều tốc hoạt động,
nếu không có tín hiệu tốc độ thì đưa tín hiệu ngừng khởi động và báo khởi động không
thành công. Nếu có thì đèn WL sáng báo GEN RUN. Để công tắc 43A ở MANUAL .
Nếu như trên lưới chưa có tín hiệu điện áp thì kết hợp với điều kiện ACB bình thường để
công tắc S041-1(S21) ở vị trí CLOSE thì ACB được đóng. Đèn ACB CLOSE GL sáng
báo ACB đóng. Sử dụng công tắc GS11 để điều chỉnh tần số cho đủ để kết thúc quá trình.
Nếu như lưới đã có tín hiệu điện áp; tức là đang có máy phát 2 cấp điện cho lưới
thì sẽ chuyển sang quá trình hoà đồng bộ máy phát 1. Nếu 43A vẫn ở Manual tức là quá
trình hoà diễn ra bằng tay. Chuyển công tắc SYS tới vị trí tương ứng với máy cần hoà.
Điều chỉnh tần số máy bằng GS11 và quan sát đồng bộ kế, hệ thống đèn quay khi đủ
điều kiện hoà đồng bộ thì đóng ACB bằng công tắc S041-1.Đèn báo ACB đã đóng GL
sáng, điều chỉnh tần số và phân chia tải bằng GS11. Kết thúc quá trình, 2 máy phát hoạt
động song song cấp điện lên lưới. Nếu chuyển 43A sang Auto thì quá trình hoà và phân
chia tải tự động diễn ra.
-Dừng:
Khi hai máy phát đang công tác song song mà tải của trạm phát giảm đáng kể, chỉ
cần một máy công tác là đủ thì ta tiến hành cắt một máy ra. Giả sử ta cắt máy phát số 2
ra khỏi lưới.
Trước tiên, ta đưa công tắc GS11 về vị trí RAISE để tăng lượng nhiên liệu vào
Diesel của máy phát số 1, đồng thời đưa công tắc GS21 về vị trí LOWER để giảm nhiên
liệu vào Diesel của máy phát số 2. Lúc này công suất của máy phát số 2 dần chuyển sang
cho máy phát số 1. Khi đồng hồ W21 chỉ ‘0’ ta đóng S042-2, cấp điện cho rơle K091-
2(S22) làm tiếp điểm K091-2 mở ngắt điện rơle YU sẽ mở ACB2. Khi ACB2 mở, tiếp
điểm ACB2(Q/1,S22) mở cắt điện rơle K041-2,tiếp điểm K041-2 mở làm 252A, 252B
mất điện. Tiếp điểm ACB2(S63) đóng lại cấp điện cho đèn SL23(S63) sáng báo ACB2
đã mở.
Sau khi ACB2 đã mở thì ta ấn nút 3-205 để cấp tín hiệu dừng Diesel.
b, Hòa đồng bộ công tác song song các máy phát
*!"!#!$%&%
Hiện nay để đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho các phụ tải, hầu hết các trạm
phát đều được bố trí để công tác song song, điều đó thuận tiện cho việc tự động hóa trạm
phát điện tàu thủy.
- Ưu điểm:
+ Tạo điều kiện giảm bớt các thiết bị chuyển mạch và dây cáp nối các thiết bị phần
tử với nhau.
+ Bảo đảm nguồn điện liên tục cho các phụ tải trong mọi trường hợp.
+ Làm giảm bớt trọng lượng và kích thước của các thiết bị phân phối điện.
+ Giảm bớt sự dao động điện áp khi tải tăng vọt đột ngột.
+ Nâng cao hiệu suất sử dụng công suất của các tổ máy phát.
- Nhược điểm:
+ Đòi hỏi người sử dụng có trình độ cao về chuyên môn hơn.
+ Độ lớn dòng ngắn mạch tăng lên cần phải có các thiết bị bảo vệ ngắn mạch phức
tạp và nhất định phải có thiết bị bảo vệ công suất ngược.
+ Sự phân chia tải phức tạp hơn khi một trong các động cơ truyền động có sự cố
nhỏ.
- Điều kiện hoà đồng bộ.
+ Thứ tự pha của các máy phát phải như nhau.
+ Điện áp của máy phát phải bằng điện áp của lưới.
+ Tần số của máy phát cần hoà bằng tần số của lưới.
+ Góc lệch pha giữa vectơ điện áp của 2 máy phát bằng nhau.
- Các phương pháp hoà đồng bộ.
+ Hoà đồng bộ thô là thời điểm đóng máy phát lên lưới khi tất cả các điều kiện
hoà thoả mãn trừ điều kiện góc pha ban đầu của điện áp máy phát và điện áp lưới chưa
bằng nhau.
+ Hoà đồng bộ chính xác là tại thời điểm hoà khi tất cả các điều kiện hoà đều được
thoả mãn, phương pháp này được áp dụng chủ yếu. Trên tàu thuỷ có 3 cách để thực hiện
phương pháp này. Đó là dùng hệ thống đèn tắt, đèn quay, đồng bộ kế.
Hệ thống hòa đồng bộ giữa các máy phát cho phép đưa các máy phát vào công tác
song song với nhau được thực hiện bằng tay hoặc tự động. Quá trình hoà đồng bộ được
coi là thành công khi không gây ra xung dòng lớn và thời gian hoà ngắn.
*$#1Q,-RS:#)%&*+,-.
- Quá trình hòa đồng bộ bằng tay:
Ta giả sử trên lưới máy phát số 2 đang công tác, khi đó ta phải hòa máy phát 1 lên
lưới.
Bật công tắc hòa đồng bộ 43A(S311) sang chế độ Manu, bật công tắc SYS(S16)
về NO.1 hệ thống đèn quay và đồng bộ kế được đưa vào hoạt động, tín hiệu áp của máy
phát 1 được lấy thông qua 11V sau biến áp PT11, tín hiệu áp của máy phát 2 được lấy
thông qua 21V.
Khi thực hiện hòa đồng bộ thì điều kiện sau phải được thỏa mãn:
+ Tần số máy phát và lưới bằng nhau được kiểm tra qua VS11(S11).
+ Điện áp của máy phát và điện áp lưới bằng nhau, kiểm tra thông qua VS11(S11).
+ Góc lệch pha giữa véc tơ điện áp lưới và máy phát bằng nhau được kiểm tra
thông qua đồng bộ kế SYS(S16).
Quan sát đồng bộ kế và hệ thống đèn quay, nếu kim đồng bộ kế quay theo chiều
kim đồng hồ (f1> f lưới) và hệ thống đèn quay quay theo chiều nhanh (FAST) thì ta xoay
công tắc GS11(S17) theo chiều giảm (LOWER), khi đó rơ le 115L(S17) có điện, cấp điện
vào sécvô motor G1-GM quay theo chiều giảm nhiên liệu vào động cơ Diesel máy phát
1. Ngược lại nếu kim đồng bộ kế quay ngược chiều kim đồng hồ và hệ thống đèn quay
theo chiều giảm (SLOW), thì ta quay công tắc GS11(S17) theo chiều tăng khi đó rơ le
115R(S17) có điện, cấp điện cho secvo motor đưa nhiên liệu vào Diesel máy phát 1 theo
chiều tăng.
Thời điểm đóng máy phát lên lưới là thời điểm kim đồng bộ kế chỉ xấp xỉ giá trị 0,
còn hệ thống đèn quay thì có một đèn tắt còn 2 đèn sáng như nhau.
Khi các điều kiện hòa đã thỏa mãn ta bật công tắc S041-1(S21)để đóng máy phát 1
lên lưới. Khi đó rơle K041-1(S21) có điện tiếp điểm của nó đóng lại cấp tín hiệu đến
đóng máy phát lên lưới, và đèn SL12(S63) sáng báo máy phát 1 được đóng lên lưới và
quá trình hòa kết thúc.
-Quá trình hòa tự động:
Chuyển công tắc 43A(S31) sang vị trí AUTO, trước đó tiếp điểm 252A(S31) đã
đóng vì máy phát 2 đã đóng lên lưới, làm rơle 77AX2 có điện tiếp điểm của nó ở S31
đóng lại, cấp điện đến chân 43AX1 của ICU-GP1 chế độ hòa tự động sẵn sàng hoạt động
và tiếp điểm 77AX2 ở S61 đóng làm đèn sáng báo chế độ tự động sẵn sàng hoạt động.
+ Tín hiệu điện áp của lưới đưa vào khối T4500(S51) thông qua 2 chân BVR1 và
BVT1.
+ Tín hiệu điện áp của máy phát số 1 được đưa vào khối T4500(S51) thông qua 2
chân 15VR và 15VT.
+ Tín hiệu điện áp của máy phát số 2 được đưa vào khối ASD(S51) thông qua 2
chân 25VR và 25VT.
Ta chọn máy phát số 1 để hòa lên lưới. Khi các điều kiện hòa đã được kiểm tra tại
T4500 và điều chỉnh, đồng thời nó thực hiện cả chức năng hòa. Khi điều kiện hòa chưa
thỏa mãn về tần số thì khối T4500(S51) sẽ xử lý tín hiệu cảm biến được và đưa ra tín
hiệu để đưa đến điều khiển động cơ secvo.
Giả sử tần số máy phát số 1 nhỏ hơn tần số của lưới thì khối T4500(S51) đưa tín
hiệu qua chân 15, 16 lúc đó tiếp điểm của nó đóng lại cấp điện cho rơle K061-1(S51) tiếp
điểm K061-1(S17) đóng lại làm cuộn hút rơle 115R(S17) có điện khi đó điều chỉnh secvo
motor theo chiều tăng nhiên liệu vào Diesel máy 1. Khi nào tần số máy phát bằng với tần
số lưới thì khối T4500(S51) xử lý, lúc đó tiếp điểm của nó mở ra và rơle K061-1 mất
điện làm rơle 115R(S17) mất điện dừng việc điều chỉnh secvo motor. Nếu như tần số
máy phát 1 lớn hơn tần số của lưới quá trình điều chỉnh động cơ secvo theo chiều giảm
nhiên liệu vào Diesel máy 1 cũng diễn ra tương tự.
Khi các điều kiện hòa thỏa mãn thì T4500(S51) sẽ gửi tín hiệu ra chân 9 và 10 tới
S21 làm tiếp điểm của T4500 là T145-1 đóng, cấp điện cho rơle YC làm tiếp điểm Q/3
đóng, aptomat máy phát 1 đóng, máy phát 1 cấp điện lên lưới kết thúc quá trình hòa.
b, Phân bố tải tác dụng cho các máy phát công tác song song.
Phân bố tải tác dụng cho các máy phát đồng bộ công tác song song được quyết
định bởi bộ điều tốc của động cơ truyền động cho máy phát.
Giả sử máy phát 2 đang công tác, hoà máy phát 1 vào công tác song song, thì tại
thời điểm máy phát 1 được đóng vào mạng, máy phát 1 nhận một lượng tải nhất định, quá
trình phân chia tải như sau:
TUVS1#7!#F&BWSX#,H
Chuyển công tắc 43A(S31) sang chế độ MANU, quan sát đồng hồ đo công suất
W21(S12)và W11(S11) sau khi hòa đồng bộ. Giả sử công suất tác dụng của máy phát số
2 lớn hơn công suất tác dụng của máy phát số 1. Khi đó ta quay công tắc điều khiển
GS12(S17) theo chiều “LOWER” giảm nhiên liệu vào Diesel máy phát 2, đồng thời quay
công tắc GS11(S17) theo chiều “RAISE” tăng nhiên liệu vào Diesel máy phát 1, đến khi
thấy công suất 2 máy bằng nhau thì dừng lại và kết thúc quá trình phân bố tải tác dụng.
TUVS1#7!#F&BW*&Y-:#+-:
Đưa công tắc 43A(S31) sang chế độ AUTO, khi đó tiếp điểm thường mở của nó
đóng lại ở S62 đèn YL(L504) sáng báo phân bố tải tác dụng ở chế độ tự động, đồng thời
khi ở chế độ tự động thì rơle K071, K072(S05) có điện,tiếp điểm ở S52 đóng cấp nguồn
cho khối LSU-112DG thông qua chân 1,3 khối LSU-112DG ở đây là khối thực hiện tự
động phân bố tải tác dụng cho 2 máy, tín hiệu áp của thanh cái ở S05 đưa vào chân 43,
44-45, 46 tín hiệu công suất máy 1 đưa đến LSU-112DG từ S11 thông qua chân 28 và 29
tín hiệu công suất máy 2 đưa đến PWC từ S12 thông qua chân 28 và 29. Để thực hiện tự
động phân bố tải tác dụng phải có tín hiệu các aptômat của máy phát 1 và máy phát 2 đã
đóng lên lưới thông qua chân 24, 26 của khối LSU-112DG. Khi có đầy đủ tín hiệu tới
LSU-112DG, nó xử lý và tự động phân chia tải tác dụng cho các máy phát. Giả sử công
suất tác dụng của máy phát số 2 lớn hơn công suất tác dụng của máy phát số 1. Khi đó
khối LSU-112DG xử lý sẽ đưa tín hiệu ra chân 43, 44(S51) và 45, 46(S52)làm rơle
K061-1(S51) và K062-2(S52) có điện đóng tiếp điểm K061-1(S17), K062-2(S17) đóng
cấp tín hiệu điều khiển secvo motor tăng nhiên liệu vào Diesel máy phát 1, điều khiển
secvo motor giảm nhiên liệu vào Diesel máy phát 2, cho đến khi công suất tác dụng của 2
máy bằng nhau thì quá trình kết thúc.
c,Phân bố tải vô công cho các máy phát công tác song song.
T!"!#!$%&%:
Theo qui định của đăng kiểm thì sự chênh lệch tải vô công giữa hai máy công tác
song song phải ≤ 10% công suất định mức của máy lớn nhất. Khi các máy phát công tác
song song, nếu có sự phân bố tải vô công không đều, vượt quá giới hạn cho phép sẽ dẫn
đến:
- Máy phát này nhận toàn bộ tải của máy kia dẫn đến cắt một máy ra khỏi mạng do
quá tải.
- Tăng tổn hao trong các cuộn dây vì luôn luôn có dòng cân bằng chạy trong hai
máy.
- Hiệu suất của máy có tải vô công lớn sẽ rất thấp.
Để thực hiện phân bố tải vô công có các phương pháp sau:
- Điều khiển đặc tính ngoài.
- Nối dây cân bằng.
- Tự điều chỉnh phân bố tải vô công.
b, Hệ thống phân chia tải vô công tàu chở nhựa đường
Sơ đồ: Mạch tự động điều chỉnh điện áp(S18)
Hệ thống này dùng phương pháp nối dây cân bằng phía xoay chiều và thay đổi độ
nghiêng đặc tính ngoài.
CT11 là biến dòng lấy tín hiệu dòng của máy phát 1, cuộn thứ cấp của nó nối với
chân L,K. Chân L
2
,K
2
của khối AVR ở máy phát này được nối dây cân bằng với chân L
2
,
K
2
của khối AVR của máy phát kia. CT21 là biến dòng lấy tín hiệu dòng của máy phát
2.Cuộn thứ cấp của nó nối với chân L,K.
Khi máy phát công tác độc lập, các tiếp điểm 152A hoặc 252A đóng lại cuộn K
2
L
2
bị ngắn mạch, dòng chạy trong cuộn này rất lớn, tín hiệu này cùng với tín hiệu dòng tải
máy phát ở cuộn sơ cấp của biến dòng DCT làm cho dòng ở cuộn thứ cấp lớn, dẫn tới tín
hiệu áp trên CCR đưa tới khối AVR lớn. Tín hiệu này cộng với tín hiệu điện áp thực của
máy phát lấy thông qua biến áp TP1 đưa qua khối AVR làm dòng I
AVR
nhỏ. Như vậy I
kt
(=
I – I
AVR
) tăng lên, dòng kích từ tăng làm tăng độ cứng đặc tính ngoài của máy phát. Nhờ
đó tăng được sự ổn định điện áp cho máy phát. Việc điều chỉnh độ nghiêng đặc tính
ngoài của máy phát thông qua biến trở CCR được chỉnh định từ trước.
Khi hai máy phát công tác song song trên lưới, các tiếp điểm 152A, 252A mở ra,
độ cứng đặc tính ngoài giảm xuống ở độ hữu sai cho phép (đảm bảo sự ổn định điện áp
máy phát). Hai cuộn thứ cấp L
2
K
2
của 2 biến dòng DCT được nối với nhau, lúc này tín
hiệu dòng của mỗi cuộn thứ cấp thứ 2 không chỉ phụ thuộc vào tín hiệu dòng ở cuộn sơ
cấp KL mà còn phụ thuộc vào tín hiệu dòng của cuộn thứ cấp phía bên kia. Như vậy sự
thay đổi tải vô công của máy phát này luôn được máy kia cảm nhận thông qua biến dòng
DCT, nhờ đó luôn đảm bảo được sự cân bằng tải vô công giữa 2 máy phát khi công tác
song song.
c,Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp
Tất cả các thiết bị điện hay khí cụ điện trang bị trên tàu đều được chế tạo để công
tác với một giá trị điện áp nhất định gọi là giá trị điện áp định mức. Từ góc độ kinh tế, kĩ
thuật chất lượng khai thác thì khi công tác với điện áp ổn định bằng điện áp định mức thì
các trang thiết bị sẽ công tác ở trạng thái tốt nhất, tin cậy nhất. Do vậy mọi sai lệch quá
giá trị cho phép của điện áp đều gây ra sự công tác không ổn định và giảm độ tin cậy cho
thiết bị.
Để đáp ứng được các quy định về hệ thống tự điều chỉnh của đăng kiểm, các hệ thống
hiện nay ngày càng được thiết kế với sự hoạt động chính xác, tin cậy. Tàu chở nhựa
đường 1700m
3
sử dụng bộ tự động điều chỉnh điện áp cho máy phát không chổi than.
Xuất phát từ tầm quan trọng đó, đăng kiểm của một số nước trong đó có Việt Nam
quy định như sau về hệ thống tự động điều chỉnh điện áp.
* Chế độ tĩnh:
Khi phụ tải thay đổi dần từ 0 ÷ I
đm
với cosφ = cosφ
đm
tốc độ quay ổn định với sai số là
±5% n
đm
thì điện áp máy phát không được phép sai số quá ± 2,5% U
đm
.
Còn khi cosφ thay đổi từ 0,6 ÷ 0,9 thì sự dao động điện áp máy phát không vượt quá ±
3,5% U
đm
.
* Chế độ động: (Hình 1.1)
Khí tải thay đổi đột ngột (giả sử là tăng tải), điện áp máy phát giảm tức thời một giá trị là:
ΔU
1
= (U
0
– U
1
) rồi tiếp tục giảm đến ΔU
2
= (U
0
– U
2
).
t
đc
: thời gian điều chỉnh, tính từ khi U
MF
giảm tới khi hệ thống đã điều chỉnh U
MF
trở về độ
chính xác ± 3,5%. Giá trị t
đc
phải ≤ 1,5s.
Khi tải thay đổi đột ngột 60%I
đm
và cosφ < 0,4 thì sự dao động điện áp phải nhỏ hơn (-15%
÷ 20%) U
đm
Hình 1.1
Để đáp ứng được các quy định về hệ thống VCU của đăng kiểm, các hệ thống VCU
hiện nay ngày càng được thiết kế với sự hoạt động chính xác, tin cậy.
*Giới thiệu phần tử hệ thống TĐĐCĐA
Hệ thống điều chỉnh điện áp này là hệ thống điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết
hợp giữa phức hợp pha song song và điều chỉnh theo độ lệch:
- Phần mạch phức hợp pha:
+ G: Máy phát đồng bộ ba pha không chổi than.
+ EX: Máy phát kích từ.
+ F1: Cuộn kích từ máy phát chính.
+ F2: Cuộn kích từ máy phát kích từ.
+ RT: Cuộn kháng lấy tín hiệu điện áp máy phát.
+ CT: Biến dòng lấy tín hiệu dòng tải.
+ Si1,Si2: Các bộ chỉnh lưu.
- Phần mạch điều chỉnh theo độ lệch:
+ Deviation detecting circuit: Mạch tạo tín hiệu độ lệch.
+ PID circuit: Mạch PID.
+ Phase contort circuit: Mạch điều chỉnh pha.
+ Power source circuit: Mạch cấp nguồn.
+ Main thysistor circuit: Mạch thysistor chính.
+ Synchronize control circuit: Mạch điều khiển đồng bộ.
+ CTT: Biến dòng lấy tín hiệu dòng cho mạch phân bố tải vô công.
+ TP1: Biến áp cảm biến điện áp thực của máy phát.
+ CCR: Biến trở điều chỉnh tải vô công.
+ D1: Cầu chỉnh lưu 3 pha.
+ VR: Biến trở điều chỉnh điện áp máy phát.
+ Q1: Khuếch đại thuật toán.
+ Tụ C8,C9 và R11: Bù tần số tạo ra tính ổn định cho Q1.
+ Q3,Q4: Các transistor.
+ Q5: Transistor 1 tiếp giáp UJT tạo xung.
+ Z1,Z2: Các điot zener ổn áp.
+ D9: Cầu chỉnh lưu 2 pha.
+ TP3: Biến áp xung.
+ AA-049: Bộ lọc sóng hài bậc cao.
+ SCR1, SCR2: Các thysistor thực hiện chức năng điều chỉnh.
+ TP2: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển pha.
+ Q2: Khuếch đại thuật toán tạo điện áp đồng bộ.
+ C16,C15,R31: Bù tần số tạo tính ổn định cho Q2.
T Nguyên lý hoạt động:
- Quá trình tự kích ban đầu:
Khởi động Diesel lai máy phát đến tốc độ định mức. Khi đó do có từ dư ở máy
phát kích từ nên cuộn dây phần ứng máy phát chính cảm ứng được tín hiệu điện áp nhỏ
có giá trị khoảng 2-5% điện áp định mức. Bởi vì có tín hiệu phản hồi điện áp ở khối phức
hợp pha nên điện áp kích từ tăng lên nhanh chóng, do đó điện áp của máy phát tăng
nhanh. Nếu không có tín hiệu từ bộ hiệu chỉnh AVR tác động đến cuộn kích từ thì điện
áp máy phát chính có thể lên tới 110% điện áp định mức. Nhiệm vụ của bộ AVR là đưa
điện áp máy phát trở về giá trị định mức.
- Nguyên lý hoạt động theo phức hợp pha:
Tín hiệu dòng được lấy thông qua biến dòng CT, tín hiệu áp lấy thông qua cuộn
cảm RT. Hai tín hiệu này cộng điện trước chỉnh lưu rồi cấp cho cuộn kích từ F2 của máy
phát kích từ. Ta có:
I
kt
= I
i
+ I
u
+ I
AVR
Nếu xét về độ lớn ta có: I
kt
= I
i
+ I
u
- I
AVR
= I
tổng
– I
AVR
Giả sử khi tải máy phát tăng làm điện áp máy phát giảm đi. Nhiệm vụ là phải điều
chỉnh để đưa điện áp máy phát về giá trị định mức. Khi tải tăng làm cho I
i
tăng lên dẫn
đến I
tổng
= I
i
+ I
u
. Đồng thời do điện áp máy phát giảm nên khối AVR hoạt động làm giảm
I
AVR
. Vậy khi dòng kích từ máy phát kích từ tăng thì dòng kích từ của máy phát chính
cũng tăng dẫn đến điện áp máy phát tăng. Độ tăng của điện áp máy phát sẽ vượt quá
10%Uđm. Lúc này phần điều chỉnh điện áp theo nhiễu sẽ dừng hoạt động. Do U
dm
tăng
tín hiệu này đưa đến khối AVR khối này sẽ thực hiện điều chỉnh làm I
AVR
tăng dẫn tới
dòng kích từ của máy phát giảm do đó điện áp được kéo về giá trị định mức.
- Nguyên lý hoạt động mạch hiệu chỉnh:
+ Nguyên lý của mạch tạo tín hiệu độ lệch E3 và mạch PID:
Tín hiệu điện áp thay đổi của máy phát được cảm biến bởi biến áp TP1 qua cầu chỉnh lưu
3 pha D1 tạo ra điện áp E1, điện áp E1 tỉ lệ tuyến tính với điện áp thực của máy phát.
Điện áp chuẩn E2 được tạo ra bởi điot zener Z1, hai tín hiệu điện áp này được so sánh và
tạo ra tín hiệu độ lệch: E3 = E1+E2.
Tín hiệu độ lệch E3 được đưa vào cửa đảo của khuếch đại thuật toán Q1 thông qua
điện trở R7 và R8. Tín hiệu độ lệch điện áp sau khi qua mạch PID sẽ được khuếch đại
thành E3’.
+ Nguyên lý hoạt động của mạch tạo xung đồng bộ điều khiển Thysistor SCR1,
SCR2:
Tín hiệu độ lệch điện áp sau khi qua mạch PID sẽ khuếch đại và đảo cực tính
thành E3’ đưa tới chân bazơ B của transistor Q3 thông qua điện trở R14 và điot D3.
Giả sử điện áp thực của máy phát nhỏ hơn điện áp chuẩn thì tín hiệu E3 sẽ mang
giá trị dương. Nếu E3 càng lớn thì điện áp dương đặt vào cửa đảo của khuếch đại thuật
toán Q1 càng lớn thì tín hiệu ra của Q1 càng âm đi làm cho thế đặt vào chân bazơ của Q3
giảm đi dẫn đến bóng Q3 khoá bớt lại do đó tụ C10 được nạp chậm hơn làm Q5 phát
xung muộn hơn theo chu kì của điện áp đặt vào 2 chân A-B. Tín hiệu xung do Q5 phát ra
được khuếch đại qua biến áp xung TP3 sau đó xung từ thứ cấp biến áp xung TP3 được
đưa đến cực điều khiển G1K1, G2K2 của thysistor SCR1, SCR2 làm 2 thysistor này khoá
bớt lại lúc này dòng vào 2 chân A-B mạch thysistor chính giảm đi do đó dòng điện đưa
vào cầu chỉnh lưu Si2 sẽ tăng lên vì vậy dòng kích từ đưa đến cuộn F2 cũng tăng lên dẫn
đến điện áp máy phát cũng tăng lên. Đến khi điện áp của máy phát đạt đến giá trị định
mức thì dòng vào 2 chân A-B trở về giá trị nhất định và dòng kích từ đưa đến cuộn F2
cũng trở về giá trị định mức. Trong trường hợp điện áp máy phát lớn hơn so với điện áp
chuẩn thì quá trình xảy ra nguợc lại. Trong trường hợp này Q3 thông nhiều hơn dẫn đến
tụ C10 nạp nhanh hơn, thời gian đạt đến điện áp phóng nhanh hơn, Q3 phát xung sớm
hơn, Hai thysistor mở nhiều hơn dẫn đến dòng vào hai chân A-B lớn, dòng kích từ đưa
đến F2 giảm, điện áp máy phát nhanh chóng trở về giá trị định mức.
+ Nguyên lý mạch đồng bộ pha:
Mạch này kết hợp với mạch điều khiển xung để tạo xung đồng bộ mở thysistor. Ở
½ chu kì điện áp duơng khi có điện áp dương đặt lên thysistor SCR1 và tín hiệu E3’ có
giá trị lớn thì tụ C10 được nạp nhanh đến giá trị điện áp phóng, Q5 phát xung điều khiển
thysistor SCR1 thông. Sun sơ cấp biến áp TP2 lại làm tín hiệu điện áp ở đầu thứ cấp đặt
lên cầu chỉnh lưu D13 gần như bằng không. Điện áp đặt lên R33 lại có giá trị khác 0, vì
vậy tín hiệu ở của khuếch đại thuật toán Q2 có giá trị dương lớn, tín hiệu ở cửa ra được
khuếch đại và có giá trị dương lớn, thế đặt vào bazơ của transistor Q4 có giá trị lớn nên
Q4 mở hoàn toàn và sun C10 lại. Ở ½ chu kì điện áp âm lúc SCR1 khoá dần và ở đầu chu
kì điện áp âm biến áp TP2 có điện, tín hiệu từ thứ cấp đưa đến cầu chỉnh lưu D13 và điện
áp đặt trên R32 lớn nên tín hiệu đầu ra của Q2 nhỏ, Q4 bớt thông tụ C10 được nạp nhanh
chóng đạt đến điện áp phóng để Q phát xung điều khiển mở thysistor SCR1. Như vậy
thời gian nạp của tụ C10 nhanh hay chậm để đạt điện áp phóng được quyết định bởi giá
trị độ lớn của E3 cũng có nghĩa là dòng tăng hay giảm là phụ thuộc vào giá trị của E3.
d, Báo động và bảo vệ cho trạm phát
Trong quá trình vận hành, khai thác luôn có khả năng xảy ra sự cố hoặc hư hỏng,
chính vì vậy hệ thống nào cũng bao gồm một hoặc nhiều thiết bị bảo vệ riêng biệt.
+ Ý nghĩa:
- Tự động ngắt mạch những phần tử có sự cố, tách khỏi những phần tử khác đang
hoạt động bình thường. Nó tác dụng ngăn ngừa những hậu quả tiếp theo, có thể đưa đến
ngắn mạch phần tử khác.
- Tự động ngắt mạch một số phần tử, dự báo những chế độ công tác khác với chế
độ công tác định mức.
- Ngắt mạch khi dòng công tác xấp xỉ hoặc lớn hơn dòng định mức, điện trở của
hệ thống giảm quá giới hạn.
+ Yêu cầu: - Có tính chọn lọc.
- Có độ nhạy cao.
- Có tính tác động nhanh.
- Có độ tin cậy.
T7<'$K%F#7!
Bảo vệ quá tải máy phát được thực hiện bởi khối LSU-112DG,IRU01 IRU02.
Tín hiệu điện áp và tín hiệu dòng tải của máy phát thông qua biến dòng gửi tới
LSU-112DG thông qua chân 1,3,28 và 29.
Nếu máy phát 1 bị quá tải, ACB1 có tín hiệu đóng tiếp điểm làm cho đầu vào 11
của khối IRU01 có tín hiệu tiếp điểm của nó đóng lại cấp tín hiệu tới PLC xử lý, làm đầu
ra của PLC 03 ở S61 có tín hiệu, khi đó đèn RL sáng báo máy phát số 1 quá tải. Khi máy
phát 1 bị quá tải thì khối IRU01(S31) cũng gửi tín hiệu đến PLC, từ PLC gửi tín hiệu đến
các cuộn SHC(S26) để ngắt các phụ tải không quan trọng như thiết bị làm lạnh, quạt gió,
máy đốt rác và các hệ thống không quan trọng khác.
Nếu như ngắt các phụ tải không quan trọng mà vẫn còn quá tải thì LSU-112DG
gửi tín hiệu đến chân 9,10 làm K042-1 có điện và tiếp điểm K042-1(S21) mở YU mất
điện ngắt ACB1,đèn SL13 sáng báo đã ngắt ACB1. Nếu máy phát 2 bị quá tải thì quá
trình bảo vệ tương tự như đối với máy phát 1.
T7<'$ZD&
Bảo vệ ngắn mạch là việc hết sức quan trọng đối với các máy phát cũng như các
thiết bị trên tàu thủy, nếu xảy ra ngắn mạch mà không được bảo vệ kịp thời thì gây ra:
- Tác động về nhiệt có thể làm nóng chảy hoặc bốc cháy các tiếp điểm hoặc các
dây cáp mà nó đi qua.
- Gây ra một lực điện động rất lớn làm cong vênh hoặc phá vỡ các vật cố định của
phần tử nó đi qua như bung các giá đỡ, trụ đỡ.
- Làm sụt áp trong mạng rất lớn gây ra sự công tác không ổn định của các hộ tiêu
thụ.
- Làm các máy phát công tác song song mất đồng bộ.
Việc thực hiện bảo vệ ngắn mạch được thực hiện phối hợp bởi các aptomat và cầu chì.
Khi xảy ra ngắn mạch thì aptomat có tác động để mở tiếp điểm của nó.
Khi xảy ra ngắn mạch tùy từng trường hợp mà aptomat thực hiện bảo vệ với thời
gian khác nhau.
+ Khi dòng tải I = 115% Iđm thì thời gian bảo vệ là 20s.
+ Khi dòng tải I = 250 % Iđm thì thời gian bảo vệ là 20ms.
+ Khi dòng tải I = 1200% Iđm thì thời gian bảo vệ ngay tức khắc.
T7<'$&/0%L#?&
Bảo vệ công suất ngược được thực hiện bởi khối RPR11(S11), RPR21(S12). Giả sử khi
máy phát số 1 xảy ra hiện tượng công suất ngược thì RPR11 hoạt động đóng tiếp điểm
của nó ở S21 cấp điện cho K091-1 làm tiếp điểm K091-1 dẫn đến YU mất điện và ACB1
ngắt. Đồng thời có tín hiệu đến chân 8 của khối IRU01, khối này sẽ gửi tín hiệu đến PLC
và đâu ra 02 của PLC có tín hiệu làm đèn RL sang báo máy 1 công suất ngược.
T7<'$-!$FE#LE
Bảo vệ điện áp thấp được thực hiện bởi khối UVC, vì lý do nào đó mà điện áp
giảm xuống thấp dưới 80%Uđm thì khối UVC tác động gửi tín hiệu ngắt aptomat ra khỏi
lưới điện để đảm bảo an toàn cho hệ thống.
TF<-:&F&-!$#LE
- Mạng 440V.
Điện áp 440V của máy phát được đưa vào khối GRS51(S05). Khi có cách điện
thấp thì đầu ra 5-6 của khối GRS51(S05) có tín hiệu gửi đến PLC nếu sau 30s cách điện
vẫn thấp thì đầu ra 2.2 của PLC có tín hiệu đèn RL(L508)sáng báo cách điện 440V thấp.
- Mạng 220V.
Điện áp 220V của máy phát được đưa vào khối GRS61(S07). Khi có cách điện
thấp thì đầu ra 5-6 của khối GRS61(S07) có tín hiệu gửi đến PLC, nếu sau 30s cách điện
vẫn thấp thì đâu ra 2.3 của PLC co tín hiệu làm đèn RL(L509) sáng báo cách điện 220V
thấp.
$#1-!(%2![#O\,@!P0P>&6
!"!#!$%&%'($#1-!(%2![#O\,@!P0P>&6
a, Khái niệm chung
Hệ thống điều khiển từ xa diezen là hệ thống cho phép thực hiện các động tác điều
khiển hoạt động của động cơ ở mọi chế độ hoạt động, từ các vị trí không nằm ở trên động
cơ như buồng điều khiển trung tâm hoặc buồng lái của con tàu.
b,Yêu cầu đối với hệ thống điều khiển từ xa Diezen
Thực hiện quá trình khởi động, dừng, đảo chiều, thay đổi tốc độ động cơ chỉ thực
hiện từ một cần điều khiển, có thể đưa cần điều khiển từ bất cứ vị trí nào tới một vị trí
khác không cần dừng lại ở vị trí trung gian nào. Trình tự hoạt động của hệ theo một
chương trình logic có sẵn trong hệ thống điều khiển.
- Cần điều khiển trên các vị trí lái luôn gắn với tay chuông truyền lệnh.
- Quá trình điều khiển và điều chỉnh phải êm, nhẹ nhàng.
- Phải có trạm điều khiển dự phòng khi xảy ra sự cố, thưòng thì được trang bị 2 đến
3 trạm dự phòng khác chẳng hạn ở buồng lái, buồng điều khiển trung tâm, điều khiển tại
chỗ.
- Hệ thống phải có khả năng tự động khởi động lại, số lần khởi động tuỳ thuộc khả năng
phục hồi và dung tích "chai gió" của hệ thống khí khởi động.
- Tự động điều khiển động cơ diezen phải gắn liền với tự động kiểm tra và dự báo
thông số tập trung.
- Phải có các thiết bị tự động bảo vệ, ngăn ngừa sự cố nguy hiểm như mất dầu bôi
trơn, quá tốc
- Thiết bị phải có độ tin cậy cao, ít chủng loại, chịu được điều kiện môi trường khắc
nghiệt.
- Phải có chương trình đưa nhanh động cơ qua vùng tốc độ cộng hưởng nếu như tay
điều khiển vô tình đặt ở vùng tốc độ cộng hưởng.
- Có thể gắn máy tự ghi với tay chuông truyền lệnh để ghi lại các lệnh điều khiển.
c,Phân loại hệ thống điều khiển từ xa Diezen
- Phân loại theo dạng đối tượng điều khiển
+ Hệ thống điều khiển từ xa Diesel lai chân vịt bước cố định: Với tổ hợp này để
đảo chiều quay chân vịt của tàu thì bằng 2 cách:
Đảo chiều quay của động cơ .
Đảo chiều quay bằng bộ ly hợp.
Hình 4
+ Hệ thống điều khiển từ xa Diesel lai chân vịt biến bước (Hình 5): Đặc điểm là
không cần đảo chiều quay Diesel, hộp số chỉ cần có một chiều nhưng phải có hệ thống
điều khiển bước chân vịt. Do vậy việc điều khiển động cơ Diesel chỉ cần khởi động động
cơ là xong, còn điều khiển từ xa Diesel là điều khiển bước chân vịt. Thường thì người ta
thay đổi bước chân vịt bằng hệ thống thuỷ lực.
Hình 5
+ Hệ thống chân vịt điện (Hình 6):
Loại này động cơ Diesel không cần đảo chiều quay. Thường dùng hệ thống F- D.
Muốn đảo chiều quay chân vịt thì người ta đảo chiều quay của động cơ điện lai nó bằng
cách đảo nguồn cấp từ máy phát vào động cơ điện.
Hình 6
- Phân loại theo dạng năng lượng điều khiển
+ Hệ điều khiển cơ khí: Từ trạm điều khiển các lệnh điều khiển và phản hồi đều
thông qua các phần tử cơ khí như cáp, xích thanh truyền. Loại này chỉ tồn tại ở các tàu
xuồng bé vì chúng có nhược điểm là cồng kềnh khó điều khiển.
+ Hệ điều khiển khí nén: Các hệ thống điều khiển khí rất gọn, nhẹ, ít hư hỏng,
điều khiển chắc chắn, dễ sửa chữa, bảo quản.Tổ chức lắp đặt đơn giản hơn và khoảng
cách có thể xa hơn. Nhược điểm của hệ thống khí nén phải đảm bảo khí nén khô, sạch,
tránh bị gỉ sét dẫn đến rò rỉ, kẹt, khi áp lực khí nén nhỏ thì khó điều khiển.
+ Hệ điều khiển thuỷ lực: Ngoài ưu điểm như hệ thống khí thì chúng còn có khả
năng chịu quá tải và tạo ra công suất lớn. Nhược điểm của nó là khó truyền đi xa.
+ Hệ điều khiển điện - điện tử: Chủ yếu dùng cho các mạch điều khiển, các phần
tử logic có khả năng truyền được tín hiệu từ xa. Hệ thống có thể thực hiện nhanh do hằng
số thời gian điện từ rất nhỏ so với khí nén và thuỷ lực, khả năng tự động cao, khoảng
cách không hạn chế, việc lắp đặt dễ dàng, tác động điều khiển chính xác và có thể kết nối
với các máy vi tính, máy telex. Nhược điểm của hệ thống loại này phức tạp, hạn chế về
công suất, hay gặp trục trặc do ảnh hưởng của yếu tố môi trường.
+ Hệ điều khiển hỗn hợp cơ-khí-thuỷ lực-điện tử: Đây là loại phổ biến nhất hiện
nay vì nó phát huy được các ưu điểm và hạn chế nhược điểm của các loại trên.
d,Chức năng hệ thống điều khiển từ xa Diezen
- Khởi động từ xa động cơ
- Dừng máy từ xa
- Đảo chiều quay từ xa
- Điều khiển tốc độ từ xa
- Đóng mở ly hợp
- Tự động kiểm tra, báo động và bảo vệ
Hệ thống điều khiển từ xa máy chính tàu chở nhựa đường 1700m
3
là một hệ thống
điều khiển sử dụng kết hợp với một phần điện. Đây là hệ thống điều khiển từ xa một cách
an toàn và chính xác. Việc điều khiển được thực hiện bằng cần điều khiển thuộc hệ thống
điều khiển đặt trong buồng điều khiển máy hoặc tại buồng lái. Hệ thống có thể điều khiển
tiến, lùi, điều khiển tốc độ, dừng máy. Hệ thống còn có thêm các thiết bị an toàn và báo
động cho nên nó rất tiện ích cho việc bảo vệ máy chính. Nguồn khí và nguồn khí điều
khiển được lấy từ nguồn khí chai gió qua bộ giảm áp. Nguồn điện điều khiển là nguồn
một chiều.
I$#1-!(%2![#O\,@!P0P>&6#)%&*+,-.
a,!"!#!$%EC#]&M,$#1
*Sơ đồ khí điều khiển:
-Trụ điều khiển tại lầu lái
+101: tay truyền lệnh
+102: van điều khiển tốc độ và cho tín hiệu hạn chế nhiên liệu khi khởi động.
+103: van điều khiển tốc độ và cho tín hiệu hạn chế nhiên liệu khi khởi động.
+104:
+106: giảm âm
+107: bộ lọc
+108,111,113: đồng hồ đo áp suất
+109,112: van chặn
+110: cảm biến áp lực
-Bảng điều khiển tại máy chính:
+E01: tay điều khiển khởi động và dừng
+E02: tay điều khiển chuyển đổi tiến lùi
+E03: van 3 ngả thay đổi vị trí điều khiển
+E04: van điều khiển tốc độ
+E05: xylanh hạn chế dầu F.O
+E06: xylanh dừng
+E07: van khoá khởi động khi via máy
+E08: bộ lọc
+E09: điều khiển áp lưc khí nén
+E10: bình dầu
+E11: van dừng sự cố
+Governor: Máy phát tốc
+Governor booster: Tăng áp máy phát tốc
+Cam shaft change over divice: thiết bị thay đổi vị trí trục cam
+ LS: Các tiếp điểm hành trình
-Bảng nguồn khí nén
+501: van bi
+502: van giảm áp
+503: van OR
+504: van an toàn
+505: đồng hồ đo áp suất
+506,601: bộ lọc
+602: bộ làm khô khí
*Sơ đồ điện:
-Sơ đồ 2:
+RD1: rơle báo nguồn AC110V
+RD2: rơle báo nguồn 24V
+RD3: rơle báo có nguồn cho mạch điều khiển vào ra
+RD4: rơle báo mạch dừng sự cố
+RD5: rơle báo cấp nguồn cho mạch điều khiển
+DC/DC1: bộ biến đổi cấp nguồn cho CONTROL PC
+DC/DC2: bộ biến đổi cấp nguồn cho mạch đèn báo
-Sơ đồ 3:
+PS: tiếp điểm cảm biến áp lực
+PB: nút ấn
+LS: tiếp điểm hành trình
+HSAH,HSAS: tiếp điểm chiều tiến lùi
-Sơ đồ 4:
+LED: diôt phát quang là các đèn báo
+TLRC1: rơle thời gian điều khiển cắt khí khởi động
+TRC12: van điện từ thay đổi trạng thái từ xa
+TRC13: điều khiển van 102 trên trụ lái
-Sơ đồ 5:
+TRC41: điều khiển van khởi động
+TRC42: điều khiển van dừng
+TRC43: điều khiển van chiều tiến
+TRC44: điều khiển van chiều lùi
-Sơ đồ 7:
+TLRFOH: rơle thời gian điều khiển dưng cấp dầu FO
+TLRE1 : rơle thời gian báo áp suất dầu L.O thấp
+RE1 : rơle điều khiển dừng sự cố khi áp lực dầu F.O thấp
+TLROS : rơle thời gian điều khiển dừng máy khi quá tốc
+RE4 : rơle điều khiển dừng sự cố bằng tay
