Trang thiết bị điện tàu 53000T . Đi sâu nghiên cứu phân hệ thống điều khiển diesel máy phát

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của riêng tôi. Các kết quả và
số liệu trong đề tài là trung thực,chƣa đƣợc đăng trên bất kỳ tài liệu nào.
Hải Phòng,Ngày 5 tháng 5 năm 2016
Sinh viên
Nguyễn Đức Hoàng

1


LỜI NÓI ĐẦU
Giao thông vận tải là một ngành quan trọng trong ngành kinh tế nƣớc ta. Đặc
biệt trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa, chúng ta đã thiết lập quan
hệ ngoại giao và buôn bán với nhiều nƣớc trên thế giới, do đó nhu cầu chuyển
hàng hoá giữa nƣớc ta với các nƣớc trên thế giới và giữa các vùng trong nƣớc
càng đƣợc đòi hỏi lớn. Để thực hiện nhiệm vụ nặng nề đó, ngành Hàng Hải
Việt Nam không ngừng phải đổi mới, không ngừng phải nâng cao trình độ
chuyên môn của cán bộ thuyền viên mà còn từng bƣớc hiện đại hoá đội tàu và
tự động hoá toàn bộ các hệ thống trên tàu để nâng cao độ tin cậy, an toàn cho
con tàu, giảm bớt thời gian hành trình, giảm bớt số ngƣời phục vụ đồng thời
cải thiện điều kiện làm việc của thuyền viên nhằm đem lại hiệu quả kinh tế
cao. Trong 4.5 năm học tập ở trƣờng ĐH Hàng Hải Việt Nam và đƣợc sự, dạy
bảo của các thầy cô trong trƣờng và trong khoa Điện- Điện tử. Qua thời gian
thực tập tốt nghiệp đƣợc khoa và nhà trƣờng giao cho đề tài:
“ Trang thiết bị điện tàu 53000T . Đi sâu nghiên cứu phân hệ thống điều
khiển diesel máy phát”
Trong thời gian làm đồ án đƣợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo
trong khoa Điện- Điện tử, đặc biệt là sự giúp đỡ của thầy giáo hƣớng dẫn :
PGS, TS. Lƣu Kim Thành đến nay em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp.
Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn ít cho nên bản
đồ án tốt nghiệp còn nhiều thiếu sót. Em rất mong muốn đƣợc sự đóng góp

của các thầy cô giáo trong khoa Điện- Điện tử và các bạn để đồ án tốt nghiệp
của em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hải Phòng, Ngày 5 tháng 5 năm 2016
Sinh viên
Nguyễn Đức Hoàng
2


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................. 1
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................. 2
MỤC LỤC ......................................................................................................... 3
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 53000T ......................................................... 7
CHƢƠNG I. TÌM HIỂU BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T ...................... 10
1.1 Giới thiệu chung về bảng điện chính ..................................................... 10
1.2 Hệ thống đo lƣờng trong bảng điện chính ............................................. 11
1.3 Mạch điều khiển áp tô mát chính của máy phát NO 1........................... 13
1.5. Phân chia tải vô công cho các máy phát công tác song song ............... 18
1.6 Điều chỉnh tần số và phân chia tải tác dụng cho máy phát. ................... 19
1.7. Các mạch báo động và bảo vệ của trạm phát điện chính. ..................... 20
CHƢƠNG II: HỆ THỐNG LÁI TỰ ĐỘNG .................................................. 22
2.1 Cấu tạo hệ thống: ................................................................................... 22
2.2 Nguyên lý hoạt động: ............................................................................. 23
2.2.1. Lái lặp HAND: ................................................................................ 24
2.1.1. Lái tự động AUTO: ........................................................................ 25
2.1.3. Lái đơn giản NON FOLLOW-UP: ................................................. 25
2.1.4 lái sự cố ............................................................................................ 26
CHƢƠNG III: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ................................... 27
3

3.1 Quạt gió buồng máy ............................................................................... 27
3.1.1 Giới thiệu phần tử (trang 289,290) .................................................. 27
3.1.2 Hoạt động của mạch........................................................................ 28
3.1.3 Các bảo vệ của hệ thống .................................................................. 29
3.2 Bơm ballast ............................................................................................ 29
3.2.1 Các phần tử của hệ thống (Page 293-294) ....................................... 29
3.2.2. Nguyên lý hoạt động của mạch....................................................... 30
3.2.3.Các bảo vệ trong hệ thống ............................................................... 32
3.3 Máy nén khí............................................................................................ 33
3.3.1. Giới thiệu phần tử của hệ thống. ..................................................... 33
3.3.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống. ................................................ 34
3.3.3. Các bảo vệ của hệ thống. ................................................................ 36
3.4 Bơm dầu bôi trơn. .................................................................................. 38
3.4.1 Giới thiệu các phần tử: ..................................................................... 38
3.4.2 Nguyên lý hoạt động ........................................................................ 39
3.4.3 Các báo động và bảo vệ trong mạch ................................................ 40
CHƢƠNG IV: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DIESEL MÁY PHÁT ............... 41
4.1 Giới thiệu các phần tử ............................................................................ 41
4.2 Nguyên lý hoạt động của mạch .............................................................. 44
4.3 Bảo vệ , báo động cho hệ thống diesel lai máy phát .............................. 48
4


4.4 Các lƣu đồ thuật toán : ........................................................................... 51
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 57

5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hình

Tên hình

Trang

1

Hình 4.1 sơ đồ thuật toán tổng quát

51

2

Hình 4.2 sơ đồ thuật toán khởi động tại chỗ

52

3

Hình 4.3 sơ đồ thuật toán khởi động từ xa

53

4

Hình 4.4 sơ đồ thuật toán dừng bình thƣờng

54

5

Hình 4.5 sơ đồ thuật toán dừng sự cố, báo động và

55

bảo vệ diesel

6


GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 53000T
1. Kích thƣớc chính
- Chiều dài toàn tàu

: 190.00m

- Chiều dài giữa 2 đƣờng nƣớc vuông góc

: 183.25m

- Bề rộng thiết kế

: 32.26m

- Cao mạn chính đến boong

: 10.90m

- Mớn nƣớc mô hình

: 12.60m

- Chiều cao boong chính (tại đƣờng tâm) :
+ Từ boong chính – boong dâng lái 1

: 1.00m

+ Từ boong dâng lái chính – boong dâng lái 5,mỗi : 2.8.m
boong
+ Từ boong dâng lái 5 - đỉnh cabin (buồng lái )

: 3.00m

+ Các boong ở

: 2.60m

- Độ cong ngang tại boong chính từ mạn tới 5.6mm trên đƣờng chuẩn 0.60m.
- Trên các boong khác không có độ cong ngang và dọc boong.
2. Trọng tải và mớn nƣớc
Các thông số dƣới đây đƣợc đo bằng đơn vị tấn (theo hệ mét ) trong nƣớc
biển với trọng lƣợng riêng là 1.025 t/m3.
- Mớn nƣớc mẫu thử lý thuyết: 12,60m. (Tải trọng tƣơng ứng 53000T)
- Mớn nƣớc hàng nhẹ: 10,90m. (Tải trọng tƣơng ứng 44000T)

7

3. Dung tích các khoang hàng tính cả miệng khoang
- Hầm hàng số 1

: 12000 m3

- Hầm hàng số 2

: 13000 m3

- Hầm hàng số 3

: 13000 m3

- Hầm hàng số 4

: 13000 m3

- Hầm hàng số 5

: 13000 m3

4. Tốc độ và công suất
-Tốc độ khai thác theo mớn nƣớc mẫu thử 12.60m, có tính đến 15% dung sai
khác ( Trạng thái dự phòng ): 14.0 (hải lý).
- Tốc độ khai thác tại mớn nƣớc chở hàng nhẹ 10.9m, có tính đến 15% dung
sai khai thác ( Trạng thái dự phòng ): 14.2 (hải lý).
- Công suất máy tƣơng ứng tại 82% MCR (vòng tua tối đa liên tục và tốc độ
chân vịt 118 vòng / phút ≈ 9480 KW.

5. Tiêu hao nhiên liệu và tầm hoạt động
-Lƣợng dầu nặng FO tiêu hao hằng ngày trên máy chính tại 82% vòng quay
tối đa liên tục, công suất máy 9480KW và chân vịt đạt 118 vòng / phút ≈ 31.2
tấn.
- Lƣợng tiêu hao dầu nặng FO đƣợc tính dựa trên các điều kiện ISO.
- Tiêu hao nhiên liệu hàng ngày ≈ 33.6 tấn.
- Lƣợng tiêu hao đƣợc tính dựa trên điều kiện HFO, độ nhớt 380 CST tại
500C và giá trị hâm 42.70 KJ/KG, mớn nƣớc mẫu thử và 15% dung sai khác.
- Thông số trên đƣợc xác nhận sau khi thử két mô hình.
8


- Tầm hoạt động ≈ 18.00N dặm.
- Dựa trên điều kiện 82% MCR (vòng cua tối đa liên tục) 199% dung tích các
két HFO.
6. Nguyên lý thiết kế và mô phỏng chung
Tàu 53000T là loại tàu viễn dƣơng, 1 chân vịt lai bằng diesel phù hợp chuyên
chở các loại hàng rời. Thông thƣờng nhƣ than, quặng, ngũ cốc, xi măng,
nhôm ôxit, thép cuộn, gỗ đóng kiện… Tầu đƣợc đóng và trang bị cho việc
chuyên chở các loại hàng nguy hiểm trong phạm vi quy định.
Tàu có mũi quả lê, 1 boong dâng mũi và 1 boong sống đuôi. Phần vỏ dƣới
boong chính đƣợc phân cách bằng các vành kín nƣớc gồm: Két mũi, 5 hầm
hàng, buồng máy và két lái.

9


CHƢƠNG I. TÌM HIỂU BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU 53000T
1.1 Giới thiệu chung về bảng điện chính
hông số của máy phát

+ Uđm = 450 V
+ Iđm =1091 A
+ Pđm = 680 KW
+ Fđm= 60 Hz
+ Cosđm = 0,8
- Thông số máy phát sự cố:
+ P = 125 KW
+ U = 450V
+ I = 250A
+ Số pha: 3 pha
+ f = 60Hz
+ Cosφ = 0,8

 kích thước bảng điện :
- Chiều dài: 5795 mm
- Chiều rộng : 765 mm
- Chiều ca: 2100 mm

10


Bảng điện chính:
Gồm có 11 panel (page 060) có chiều dài bảng điện là 5795mm , chiều cao
bảng điện là 2100mm. Bao gồm 3 PANEL điều khiển máy phát và 3
PANEL phụ tải
1.2 Hệ thống đo lƣờng trong bảng điện chính
Mạch đo lƣờng máy phát số 1(page 082, 083)
Các phần tử có trong mạch đo.Sơ đồ trang 082:
- HR: Là đồng hồ đếm gian chạy máy phát số 1.
- RMP-121D: rơ le công suất ngƣợc của máy phát số 1.

- RMC-122D: rơ le bảo vệ quá dòng điện cho máy phát số 1.
- TAC-311DG(PA88.3) :khối biến đổi dòng điện.
- TAS-331DG(PT83.2) : khối biến đổi công suất.
- KW : đồng hồ đo công suất của máy phát số 1 phát ra.
- Voltmeter switch (SA82.9): công tắc xoay dùng để đo điện áp các pha của
máy phát số 1, có 5 vị trí
- SA82.6: công tắc xoay đo điệ áp pha
- A: ampe kế để đo dòng điện chạy qua các pha.
- V: Là đồng hồ vôn kế
- F: Là tần số kế.
- RM4-UA33M : bộ xây dựng điện áp
 Sơ đồ trong 083:
- TAC-311DG: khối biến đổi dòng.
- TAS-331DG: là bộ biến đổi công suất.
- TAS-311DG: là bộ biến đổi tần số.
 Sơ đồ trang 167 và 263:
- YT-F96: Bộ đo điện trở cách điện.
- S5: Công tắc dùng để thử nghiệm hệ thống đèn báo chạm mát các pha.
- h11, h12, h13: Các đèn màu trắng báo trạm mát các pha R, S, T.
11


- K167.4, K263.4: Các rơ le trung gian.
- K235.4, K235.6: Các rơ le.
* Hoạt động của mạch đo máy phát số 1.
a. Mạch đo thời gian chạy của máy phát.
Diesel máy phát khởi động thành công, hai pha R, S của máy phát sẽ đƣợc
đƣa đến hai đầu của đồng hồ HR bắt đầu đo thời gian chạy của máy phát.
b. Đo dòng điện của máy phát số 1:
Dòng điện của máy phát số 1 đƣợc lấy sau áp tô mát chính thông qua các biến

dòng TA81.25, 26, 27/081 qua công tắc chuyển mạch SA82.6. Khi ta do
dòng điện pha nào thì ta xoay công tắc SA82.6 ở pha đó, đồng hồ ampe kế
hiển thị giá trị dòng điện cần đo. Khi ta không đo dòng pha nào thì xoay
công tắc SA82.6 về “0”. Đồng hồ ampe đƣợc nối trực tiếp với thứ cấp biến
dòng, mà biến dòng hoạt động trên nguyên tắc ngắn mạch nên ngoại trừ pha
đang đƣợc đo dòng điện, các pha còn lại phải nối ngắn mạch với nhau. Ví dụ
khi đo dòng điện R (từ 8167), để công tắc ở vị trí R. Khi đó dòng điện đi từ
pha R của máy phát số 1 qua đƣờng 8167 đến chân 2 sang chân 9 rồi qua
Ampe kế tới chân 1 sau đó tới đƣờng 8170 về mát. Trong trƣờng hợp này
dòng lấy từ pha S và T ngắn mạch với nhau tại chân 10 và chân 4và ngắn
mạch với mát.
c. Đo điện áp và tần số của máy phát số 1:
Điện áp máy phát và thanh cái đƣợc lấy thông qua các biến áp đo lƣờng
TP81.75/76, TP81.73/74/page 81 rồi qua công tắc chuyển mạch SA82.9 tới
đồng hồ đo điện áp và đồng hồ đo tần số. Khi đo Ud và f của hai pha nào thì
xoay công tắc SA82.9 sang pha đấy. Ví dụ đo điện Ud và f hai pha S, T của
máy phát số 1 ta xoay công tắc SA82.9 sang vị trí ST lúc đó điện áp dây lấy
từ hai pha Tvà S thông qua chân 7 và chân 5 của công tắc chuyển mạch tới
hai đầu 11 và 12 của vôn kế và tần số kế, thông qua số chỉ của đồng hồ đo

12


điện áp và dồng hồ đo tần số ta biết đƣợc điện áp dây của hai pha T, S và tần
số của máy phát số 1.
d. Đo công suất của máy phát số 1:
- Tín hiệu điện áp của máy phát số 1 đƣợc lấy từ ba pha R, S, T qua đƣờng
8144, 8145, 8146 đến các đầu 2, 5, 8 của oát kế PJ82.6. Tín hiệu dòng điện
đƣợc lấy thông qua pha R,T thông qua đƣờng 8101, 8103 qua bộ chuyển đổi
công suất TAS-331DG đến các đầu 9, 3 của oát kế rồi qua đƣờng 8104 về

mát.
1.3 Mạch điều khiển áp tô mát chính của máy phát NO 1
a. Giới thiệu các phần tử (page 084).
- M : Động cơ lên cót để đóng áp tô mát
- XF : Cuộn tác động mở lẫy cơ khí đóng áp tô mát chính.
- MN : Cuộn giữ áp tô mát.
- SB84.4 : Nút ấn đóng áp tô mát.
- SB84.8 : Nút ấn mở áp tô mát.
- PMS DG1(69-70) : Tiếp điểm từ máy tính đóng áp tô mát.
- SA84.3(s35) : Công tắc xoay lựa chọn chế độ điều khiển đóng áp tô mát, có
2 vị trí là LOCAL-REMOTE.
b. Hoạt động của mạch điều khiển đóng cắt áp tô mát.
* Đóng áp tô mát tại chỗ.
Ta bật công tắc SA84.3 về chê độ LOCAL :
- Đóng aptomat : khi khởi động diesel máy phát phát thành công muốn đƣa
máy phát số 1 vào lƣới thì ta điều khiển đóng áp tô mát nhƣ sau, nguồn từ
13


máy phát, phát ra đƣợc đƣa đến động cơ M (do khi chƣa đóng áp tô mát tiếp
điểm CH đóng). Động cơ lên cót M đƣợc cấp nguồn nén lò xo lại nếu đến
cuối hành trình nén lúc này một lẫy cơ khí sẽ giữ lò xo lại, và nó cũng tác
động làm tiếp điểm hành trình mở ra làm động cơ M mất nguồn. Nếu các điều
kiện để đƣa máy phát số 1 hòa vào lƣới đã thỏa mãn hết thì ra nhấn nút
SB84.4 nguồn 220V sau biến áp TC81.77 cấp cho cuộn XF cuộn này sẽ mở
lẫy cơ khí ra làm lõ xo bung ra làm áp tô mát đóng lại khi lò xo bung ra hết cỡ
lúc này lại tác động vào tiếp điểm hành trình làm đóng công tắc hành trình
động cơ lên cót M lại có nguồn. Lúc này cuộn MN của áp tô mát đã có nguồn
từ trƣớc để giữ áp tô mát chính vẫn đóng.
- Khi áp tô mát đóng thì làm cho các rơ le trung gian K85.21, K85.22, K85.23

có điện.
+ Rơ le K85.21 có nguồn sẽ tác động đóng tiếp điểm K85.21(3-4) page 084
luôn duy trì điện cho cuộn giữ MN, đóng tiếp điểm K85.21(13-14) page 085
chờ sẵn, mở tiếp điểm K85.21(21-22) page 091 đƣa bộ điều chỉnh điện áp
AVR của máy phát số 1 nối với các máy còn lại sẵn sàng cho việc phân bố tải
vô công kho các máy chạy song song.
+ Rơ le K85.22 có điện , đóng tiếp điểm K85.22(5-9) page 086 đèn HL86.2
có nguồn và sáng báo áp tô mát đã đóng. Mở tiếp điểm K85.22(2-10) page
093 ngắt điện vào rơ le K90.3 làm ngắt bộ sấy ra không cho phép sấy máy
phát. Đóng tiếp điểm K85.22(7-11) báo tới bộ PMS áp to mát đã đƣợc đóng.
+ Rơ le K85.23 có điện mở tiếp điểm K85.23(5-9) page 170 cắt mạch hòa
đồng bộ của máy phát số 1 ra, đóng tiếp điểm K85.23(6-10) page 231 cấp
điện cho đèn HL231.2 sáng báo áp tô mát đã đƣợc đóng, mở tiếp điểm
K85.23(4-12) page 223 ngắt điện cho cuộn giữ MN của áp tô mát lấy điện bờ,
bà mở tiếp điểm K85.23(3-11) ngắt nguồn váo máy phát số 1 Shutdown trip.
14


Mở áp tô mát : nhấn nút SB84.8 làm cuộn giữ MN của áp tô mát số 1 mất
nguồn . Lúc này làm các rơ le K82.21, K85.22, K85.23 mất điện:
+ Đóng tiếp điểm K85.21(21-22) page 091 làm chân C3,C4 của bộ AVR máy
phát số 1 bị ngắn mạch. Mở tiếp điểm K85.22(5-9) page 086 làm cho đèn
HL86.2 tắt, và đèn HL86.3 sáng báo máy phát số 1 đã đƣợc cắt ra khỏi lƣới.
Đóng tiếp điểm K85.22(2-10) page 090 sẵn sàng cấp nguồn cho mạch sấy
máy phát số 1. Mở tiếp điểm K85.22 (4-12) page 093 đƣa tín hiệu mở áp tô
mát vào khối PMS DG1. Tiếp điểm (6-10) K85.23 trang 231 mở ra, làm đèn
HL231.2 tắt, HL231.3 sáng báo máy phát đã đƣợc ngắt khỏi lƣới. Mở tiếp
điểm K85.23(3-11) page 242 báo máy phát số 1 đang ở trạng thái dừng, mở
tiếp điểm K85.23(4-12) page 223, sẵn sàng cấp nguồn cho cuộn giữ MN của
áp tô mát lấy điện bờ. Đóng tiếp điểm K85.23( 1-9) page 170, cấp điện cho

mạch hòa đồng bộ tự động máy phát số 1.
* Chế độ điều khiển tự động.
- Đƣa công tắc SA84.3 sang vị trí REMOTE. Động cơ M có điện trƣớc và lên
cót để sẵn sàng đóng áp tô mát vào lƣới. Khi các điều kiện hoà đã đủ và điện
áp của máy phát số 1 bằng hoặc lớn hơn 95%Uđm thì rơ le K82.8 có điện đóng
tiếp điểm K82.8(15-18) page 084 lúc này bộ PMS sẽ phát lệnh đóng áp tô mát
bằng cách đóng tiếp điểm PMS-DG1 vào cấp nguồn cho cuộn XF nhả lẫy
đóng áp tô mát lại khi áp tô mát đã đƣợc đóng làm các rơ le K85.21, K85.22,
K85.23 có nguồn quá trình tiếp theo nhƣ là điều khiển tại chỗ
- Khi áp tô mát chính đang đóng, để mở áp tô mát chính, máy tính sẽ phát
lệnh làm tiếp điểm PMS-DG1 ở page 085 đóng làm cho rơ le K85.9 có nguồn.
Mở tiếp điểm K85.9(2-10) page 084, mất nguồn vào cuộn giữ MN của áp tô
mát làm áp tô mát mở ra .

15


1.4. Mạch hòa đồng bộ cho máy phát.
a. Các phần tử có trong mạch hòa (trang 87,166,170,171).
- S35: công tắc xoay chọn chế độ hòa: Local hoặc Remote
- SA166.2 (S34): công tắc xoay chọn máy phát cần hoà vào lƣới
- K87.2,K87.4: các rơ le
- V/V: là đồng hồ đo điện áp kép
- F/F: là đồng hồ đo tần số kép
- SYN: là đồng bộ kế.
- SB170.2, SB170.4, SB170.6: các công tắc hoà của các máy phát.
- XR1, XR2, XR3 (page 170) là các tiếp điểm hoà tự động điều khiển từ bộ
PMS.
- K170.21, K170.22, K170.23, K170.41, K170.42, K170.43, K170.61,
K170.62, K170.63 là các rơ le thực hiện.

- DEIF HAS-111DG: khối hòa tự động .
b. Hoà đồng bộ bằng tay.
Giả trên lƣới chỉ có máy phát số 2 hoạt động nếu đƣa máy phát số 1 hòa vào
lƣới thì. Trƣớc tiên ta khởi động tổ hợp D/G No1, điều chỉnh Dieezel quay đạt
tốc độ định mức. theo dõi tần số của máy phát số 1, bật công tắc S32 đo tần số
dƣới lƣới sau đó chuyển sang đo tần số của máy phát định hòa. Nếu fMF < fL
thì ta bật công tắc S33 về phía tăng (RAISE) khi đó động cơ secvo sẽ điều
chỉnh thanh răng nhiên liệu vào diezel và tần số của máy phát sẽ tăng lên. Còn
nếu fMF > fL ta bật công tắc S33 về phía giảm (LOWER) lúc này động cơ
secvo sẽ điều chỉnh thanh răng nhiên liệu về phía giảm nhiên liệu vào diezel
16


làm fMF sẽ giảm xuống. ta tiến hành điều chỉnh sao cho fMF = fL =fdm là đƣợc.
theo dõi trên Panel của máy phát số 1 khi nào đèn h2 sáng báo điện áp máy
phát đã đƣợc phát ra. Ta bật công tắc S32 để đo điện áp lƣới UL sau đó lần
lƣợt đo URS, Uts, URT của máy phát số 1 nếu điện áp UMF1 định hòa chƣa đạt
hoặc lớn hơn định mức ta điều chỉnh núm VAD để sao cho UMF = UL =Udm.
Đƣa công tắc S34 sang vị trí MF1 S34(1-2) đóng, trƣớc đó S35(1-2) đã đóng
khi chọn chế độ bằng tay. Khi đó rơ le K87.4 có điện đóng tiếp điểm
K87.4(43-44) cấp điện cho rơ le K87.2 tiếp điểm K87.2(43-44) đóng lại chờ
sẵn. Kiểm tra các điều kiện công tác song song, theo dõi UMF và UL bằng
đồng hồ vôn kế, theo dõi fMF và fL bằng tần số kế. Nếu hai điều kiện U và f đã
thỏa mãn ta tiến hành trọn thời điểm hòa bằng cách theo dõi đồng bộ kế hoặc
theo dõi đèn hòa, đợi cho tới khi kim đồng bộ kế gần tới không và cũng là lúc
đèn h14 tắt thì ta đóng áp tô mát cho máy phát 1 hòa vào lƣới. Đóng áp tô mát
khi kim đồng bộ kế gần đến vạch đỏ và chọn thời điểm hòa khi hệ thống đèn
quay, quay theo chiều kim đồng hồ để khi đóng áp tô mát nó nhận ngay một
lƣợng công suất khoảng 5% công suất định mức của nó là tốt nhất, còn nếu
ngƣợc lại thì khi đóng vào sẽ xảy ra hiện tƣợng công suất ngƣợc có khả năng

áp tô mát bị cắt ngay do rơ le công suất ngƣợc tác động.
c. Hòa tự động cho máy phát số1 ( trang 170, 171).
- PMS DG1, PMS DG2, PMS DG3 là các tiếp điểm hòa tự động.
- Bật công tắc lựa chọn chế độ điều khiển SA84.3 sang vị trí REMOTE tiếp
điểm(11-12) của nó ở trang 170 đóng vào sẵn sàng cho quá trình hòa đồng bộ
tự động máy phát số1. Máy tính đóng tiếp điểm PMS DG1 đóng cấp điện cho
các rơ le K170.21, K170.22 và K170.23. rơ le K170.22 có điện đóng các tiếp
điểm đƣa tín hiệu vào khối rơ le tự động hòa (trang 171). Khối chọn thời điểm
hòa (DEIF HAS-111DG) đƣợc cấp điện 220V từ thanh cái thông qua biến áp
TP81.73 đƣa tới chân X1, L1 (Busbar), X2, L2 (Busbar). Từ máy phát cần
17


hòa DG1 thông qua biến áp TP81.75 đƣa tới chân L1(Gen), L2(Gen). Khối
chọn thời điểm hòa (DEIF HAS-111DG)S so sánh điện áp và tần số của máy
phát số 1 với thanh cái, khi các điều kiện hòa đã đảm bảo thì rơ le K171.2
trong khối DEIF HAS-111DG có điện đóng tiếp điểm K171.2(9-10) cấp điện
cho rơ le K171.8 (do trƣớc đó tiếp điểm K170.23 đã đóng), đóng tiếp điểm
K171.8 (6-10) (trang 084) cấp điện cho cuộn đóng áp tô mát XF, áp tô mát
QF DG1 đóng đƣa máy phát 1 hòa vào lƣới, công tác song song với máy phát
khác. Khi tiếp điểm chính áp tô mát đóng đƣa máy phát lên lƣới, thì lúc đó
tiếp điểm phụ của áp tô mát chính đóng lại cấp nguồn cho các rơ le K85.21,
K85.22, K85.23 có điện mở tiếp điểm K85.23 (trang 170) cắt điện vào mạch
tự động hòa đảm bảo an toàn cho mạch.
1.5. Phân chia tải vô công cho các máy phát công tác song song
Phân chia tải vô công cho các máy phát công tác song song trên tàu 53000T
sử dụng phƣơng pháp điều khiển độ nghiêng đặc tính ngoài, kết hợp nối dây
cân bằng phía xoay chiều.
- Tín hiệu dòng điện của máy phát số 1 lấy qua đầu 8105 và 8106 sau biến
dòng TA81.24 đƣa tới chân C1, C2 của khối AVR đầu C3 của khối AVR

máy phát 1 đƣa tới đầu C3 của khối AVR máy phát sô 3, đầu C4 đƣợc nối
với đầu C4 của khối AVR máy phát số 2 khi cả ba máy phát công tác song
song với nhau thì các tiếp điểm của các rơ le K85.21(21-22), k125.21(2122), và K105.21(21-22) của cả 3 máy phát sẽ mở ra sẵn sàng cho việc phân
chia tải vô công. Nếu máy phát 1 nhận nhiều tải phản tác dụng nhất thì tín
hiệu dòng điện của máy phát số 1 đƣa tới đầu C1, C2 là lớn nhất bộ AVR
của máy phát 1 sẽ điều chỉnh để đƣa tín hiệu này tới đầu C3, C4 đƣa tới
chân C3, C4 của các máy phát số 2, và 3 , sự thay đổi dòng kích từ của các
máy phát là giống nhau, vậy tải phản tác dụng sẽ đƣợc phân chia đều cho
các máy phát
18


- Ngoài ra còn thực hiện phân bố tải vô công theo phƣơng pháp điều chỉnh độ
nghiêng đặc tính ngoài bằng cách lấy tín hiệu dòng tải của máy phát. Trong
đó điện áp rơi trên VAD ( sơ đồ hệ thống tự động điều chỉnh điện áp trong tập
bản vẽ) là tín hiệu dòng tải của pha S lấy thông qua biến dòng CCT. Điện áp
này có trị số và pha thay đổi theo giá trị và tính chất tải. Nhƣ vậy, ảnh hƣởng
của dòng tải đến đặc tính ngoài đƣợc phản ánh một cách tự động và việc thay
đổi độ dốc đặc tính cũng hoàn toàn tự động theo diễn biến ngẫu nhiên của hệ.
Khi thay đổi giá trị VAD bằng việc thay đổi con chạy điện trở sẽ làm thay đổi
độ dốc của đặc tính. Nhƣ vậy trong một chừng mực nào đó, ngƣời vận hành
có thể điều chỉnh độ dốc đặc tính ngoài tạo nên sự hòa hợp vùng làm việc cho
các máy có đặc tính ngoài tƣơng đối khá gần nhau khi chúng công tác song
song với nhau.
1.6 Điều chỉnh tần số và phân chia tải tác dụng cho máy phát.
a. Các phần tử có trong sơ đồ (trang 089).
- SA89.2 : Công tắc xoay điều chỉnh lƣợn nhiên liệu vào động cơ servo.
- REC89.1: Biến đổi nguồn AC220V/DC24V
- PMSDG1 (63-64, 65-66): Các tiếp tự động điều chỉnh Raise, Low
- K89.3, K89.4: Các rơ le.

- M: Động cơ servo.
b. Nguyên lý hoạt động của mạch.
- Điện áp máy phát qua biến áp TC81.4(440/220V) qua đầu 08163 và 08164
đƣa tới bộ REC89.1 chỉnh lƣu nguồn 220V AC thành 24VDC đƣa tới mạch
điều chỉnh động cơ servo
>

Phân bố tải tác dụng bằng tay:

+ Nếu trên lƣới có hai máy phát đang chạy song song với nhau các máy phát
19


nhận tải tác dụng không đều nhau. Giả sử máy phát số 1 nhận nhiều tải tác
dụng hơn máy phát số 2 thì lúc này ta xoay công tắc SA89.2 của máy phát số
1 về vị trí LOW còn xoay công tắc điều chỉnh lƣợng nhiên liệu vào động cơ
servo của máy phát số 2 về vị trí RAISE nếu thấy hai máy phát nhận tải tác
dụng nhƣ nhau rồi thì ta dừng lại.
>

Phân chia tải tác dụng tự động:
-

Khi tần số của máy phát số 1 thấp hoặc nhận ít tải tác dụng, thông qua

bộ chuyển đổi tần số FT83.4, PT83.2/083 biến đổi thành tín hiệu dòng điện
có giá trị từ 4 -20mA đƣa đến khối PMS, máy tính sẽ phát lệnh điều khiển
làm đóng tiếp điểm XR1 ở 65-66 vào làm cho rơ le K89.4 có điện cấp điện
cho động cơ servo tăng nhiên liệu vào máy tƣơng tự nhƣ ta đƣa tay điều
khiển sang vị trí RAISE.

-

Khi tần số của máy phát số1 cao hoặc nhận nhiều tải tác dụng, máy tính

sẽ điều khiển đóng tiếp điểm XR1 ở 63-64 vào làm cho rơle K89.3 có điện
đóng tiếp điểm của nó cấp điện cho động cơ servo giảm nhiên liệu vào máy
tƣơng tự nhƣ ta đƣa tay điều khiển sang vị trí LOWER.
1.7. Các mạch báo động và bảo vệ của trạm phát điện chính.
a. Bảo vệ ngắn mạch.
- Bảo vệ ngắn mạch cho các mạch đo, mạch điều khiển dùng cầu chì
- Nếu có sự cố ngắn mạch thì dòng điện của máy phát phát ra lớn hơn dòng
định mức nhiều lần và đƣa tới khối TAC- 331DG page 083 qua các biến dòng
đầu ra của khối này sẽ đƣa tới đầu 5, 6 của bộ PMS lúc này bộ điều khiển tự
động PMS sẽ điều khiển đóng tiếp điểm PMS DG1(67-68) cấp điện cho công
tắc tơ K85.9 , mở tiếp điểm K85.9(1-9) page 084 cuộn giữ MN mất nguồn áp
tô mát sẽ mở ra cắt máy phát ra khỏi lƣới
b. Bảo vệ quá tải.
- Nếu máy phát bị sự cố quá tải lúc này điện áp máy phát đƣa tới chân 1, 3
của khối RMC-122D, dòng điện các pha R, S, T của máy phát đƣa tới đầu 23,
20


26, 29 của bộ RMC-122D qua các biến dòng khối này sẽ tác động làm rơ le
thời gian K82.3 có nguồn .
+ Trong trƣờng hợp máy phát bị sự cố quá tải không lớn thì sau thời gian trễ
là 20s thì tiếp điểm K82.3(13-14) page 182 đóng cấp nguồn cho rơ le thời
gian K182.2 page 182 đóng tiếp điển K182.2(13-14) đƣa tín hiệu quá tải tới
PLC và PLC sẽ đƣa ra báo động và cắt các tải ƣu tiên thứ 1, và sau thời gian
trễ đóng tiếp tiếp điểm K182.2(67-68) nguồn sẽ đƣợc cấp cho rơ le K182.5
đóng tiếp điểm K182.5(3-4) và (13-14), (43-44) page 184 và (73-74) page 186

nguồn đƣợc cấp cho cuộn nhả của các áp tô mát của các phụ tải không quan
trọng, mở tiếp điểm K182.5(21-22) page 192 trƣớc đó tiếp điểm (21-22) của
rơ le K182.5 đã mở gửi tín hiệu tới hệ thống giám sát báo động đƣa ra báo
động máy phát đang bị sự cố quá tải, đóng tiếp điểm K182.5(63-64) gửi tín
hiệu quá tải tới PLC, PLC sẽ đƣa ra báo động và sẽ điều khiển cắt tải ƣu tiên 2
+ Trong trƣờng hợp máy phát mà bị quá tải rất lớn thì khổi RMC-122D sẽ tác
động làm K82.3 có nguồn và ngay lập tức sẽ đóng tiếp điểm K82.3(6-7) page
093 lúc này tín hiệu quá tải sẽ đƣợc đƣa tới khối PMS và khối này sẽ phát
lệnh mở áp tô mát và đƣa ra tín hiệu sự cố quá tải cảu máy phát
c. Bảo vệ công suất ngƣợc.
- Nếu máy phát bị sự cố công suất ngƣợc thì khối RMP-12D page 082 hoạt
động rơ le thời K82.2 hoạt động có nguồn sau 10s đóng tiếp điểm K82.2(6-7)
page 085 nguồn đƣợc cấp cho rơ le K85.5, K85.5 (8-12) đóng nguồn cấp cho
rơ le K85.7. đóng tiếp điểm K85.56-10) page 093 gửi tín hiệu sự cố công suất
ngƣợc vào khối PMS interface, đóng tiếp điểm K85.2(5-9) page 242 gửi tín
hiệu sự cố công suất ngƣợc tới khối báo động và quản lý PLC, rơ le K85.7 có
nguồn đóng tiếp điểm K85.7(8-12) tự duy trì nguồn, đóng K85.7(7-11) page
086 đèn S6 sáng báo máy phát bị sự cố công suất ngƣợc, mở tiếp điểm
K85.7(1-9) làm mấy nguồn cho cuộn giữ MN của áp tô mát ngắt máy phát số

21


1 ra khỏi lƣới, đóng tiếp điểm K85.7(6-10) page 093 đƣa tín hiệu áp tô mát
ngắt không bình thƣờng.
d. Bảo vệ tần số thấp.
- Nếu tần số máy phát giảm xuống nhỏ hơn tần số cho phép thì bộ TAS311DG page 083 có đầu ra đƣa tới bộ PMS, khối PMS sẽ tính toán điều khiển
đóng tiếp điểm PMS DG1(67-68) nguồn cấp cho rơ le K85.9, mở tiếp điểm
K85.9(4-12) không cho phét reset áp tô mát, mở tiếp điểm K85.9(1-9) làm
mất nguồn vào cuộn giữ MN của áp tô mát ngắt máy phát ra khỏi lƣới

CHƢƠNG II: HỆ THỐNG LÁI TỰ ĐỘNG
2.1 Cấu tạo hệ thống:
+ AUTO STEERING UNIT (MPB351): bộ điều khiển lái tự động
+ SWITCH UNIT (MPH731): công tắc xoay chọn chế độ lái
+ SWITCH UNIT (MPH732): Khối công tắc xoay lựa chọn hệ thống điều
khiển và tay điều khiển lái đơn giản.
+ HAND STEERING UNIT (MPB354): Khối lái lặp
+ OVERRIDE UNIT(MPB353): khối Lái sự cố
+ DISTRIBUTION(MPC145): khối phân phối tín hiệu
+ RL1, RL2, RL3, RL4, RL5, RL6( sơ đồ INTERFACE CIRCUIT B): các
Rơ le trung gian.
Sơ đồ 8.8 Interface Circuit E: Gồm các phần tử khuếch đại thuật toán, so sánh
tín hiệu góc lái và tín hiệu phản hồi góc bẻ lái.
-. Sơ đồ 8.9 Interface Circuit D: chỉnh định tín hiệu đặt và tín hiệu phản hồi
+ SSR: Rơle điện tử công suất khống chế van điện từ.
22


 TRANSMITTER (MPT133): Bộ phản hồi tín hiệu góc bẻ lái
+ POT: chiết áp
+ NC: ngắt cuối
AC ADAPTER: Bộ chọn nguồn cấp
- STEERING GEAR PUMP STARTER: Bộ khởi động động cơ lai bơm máy
lái.
+ U1: Bộ điều chỉnh van điện từ.
2.2 Nguyên lý hoạt động:
* Trƣớc khi điều khiển lái thì ta thực hiện các việc sau
- Kiểm tra xem máy lái đã sẵn sàng làm việc chƣa.
- Kiểm tra khối nguồn cấp, đặt công tắc Test Mode ở vị trí NORMAL.
- Các đèn chỉ báo hệ thống số 1 và 2 ở khối chỉ báo đã sáng.

- Kiểm tra xem la bàn hoạt động có chuẩn không.
- Điều khiển tay lái ở vị trí chính giữa.
- Muốn chọn hệ thống 1 hay hệ thống 2 thì xoay công tắc SWICTH UNIT
sang vị trí đó.
- Điều khiển bật động cơ thủy lực lê hoạt động khiểm tra động cơ thủy lực
chạy tối không. Khi đã khởi động xong động cơ thủy lực thì tiếp điểm S/G
PUM STARTER Runing signal( sơ đồ interface ciruit E) đóng nguồn 24V cấp
cho rơ le RL3 và RL9 khi ta khởi độn bơm thủy lực số 1. Hoặc rơ le RL10,
RL4 nếu ta khởi động động cơ thủy lực số 2.

23


2.2.1. Lái lặp HAND:
+ Xoay công tắc mode switch sang chế độ lái HAND nguồn đƣợc cấp cho rơ
le RL5 (interface circuit B) làm các tiếp điểm của rơ le RL5 thay đổi trạng
thái. Nếu lúc chuẩn bị hệ thống ta khởi động hệ thống thủy lực số 1 thì ta
xoay công tắc System Switch(MHP 732) sang vị trí FU1.
+ Nêu ta muốn bẻ lái sang trái thì ta điều khiển quay tay lái trên khối lái lặp
Hand Steering Unit sang trái lúc đó sẽ có tín hiệu tới chân 1SH tín hiệu này sẽ
chuyển đến chân 18 của trụ CN1 và đƣa tới bộ Interface bd asy
v8220xe(interface circuit C) tại bộ này tín hiệu 1SH sẽ đực đƣa qua bộ
khuếch đại thuật toán, tạo tín hiệu tỉ lệ vi phân góc lái và so sánh với tín hiệu
phản hồi gióc bẻ lái và tín hiệu này tiếp tục đƣợc gửi tới chân 9 của trụ CN2
của bộ Terminal bd asy v8220xb ( interface circuit D) trở thành tín hiệu 1PB+
tới chấn 11 của trụ CN1 do trƣớc đó rơ le RL5 đã có nguồn và đóng tiếp điểm
của nó lại, lúc này rơ le RL1 có nguồn đóng các tiếp điểm lại làm rơ le RL2
có nguồn đóng tiếp điểm của nó lại. Khi này nguồn V+15 đi qua SSR2 tới
chân 14 của trụ CN1 và tới chân 14 của trụ CN3 qua tiếp điểm rơ e RL5 rới
chân 10 của trụ CN2 tao thành tín hiệu 1PB- tín hiệu này qua chân 9 của trụ

CN2 qua transistor và về mát. Nguồn +15V qua SSR2 ít hay nhiều nếu
transistor mở ít hay nhiều lúc này sẽ có tín hiệu từ chân 6 trụ TB1(interface
circuit E) gửi tới chân 1UP trụi TB1 qua tiếp điểm của rơ le RL3 qua cầu đi ốt
D4 qua SSR2 đầu 58A, 58B tới 51A, 51B và về âm của nguồn điện lúc này
van điện từ đƣợc cấp nguồn cấp dầu thủy lực điều khiển quay bánh lái sang
trái. Bánh lái quay lúc này xuất hiện một tín hiệu phản hồi góc bẻ lái, và sẽ
đƣợc đƣa tới khối khuếch đại , vi phân và so sánh với tín hiệu đặt nếu hai tín
hiệu này mà bằng nhau thì sẽ mất tín hiệu điều khiển, nguồn cấp cho van điện
từ mất làm bánh lái dừng.

24


2.1.1. Lái tự động AUTO:
+ Xoay công tắc mode switch sang chế độ lái AUTO nguồn đƣợc cấp cho rơ
le RL4 (interface circuit B) làm các tiếp điểm của rơ le RL4 thay đổi trạng
thái. Các tín hiệu từ là bàn điện từ , la bàn con quay tín hiệu từ hệ thống GPS ,
hệ thống LOG serial input, Digital R/c input, Speed input đƣa đƣa tới bộ
MPC145 các tín hiệu từ bộ này sẽ đƣợc đƣa tới khối lái tự động MPB351, và
bộ xử lý trung tâm CPU, khối này sẽ so sánh tín hiệu đặt với tín hiệu từ la
bàn, tín hiệu định vị. Khi đã so sánh xong sẽ cho ra tín hiệu điều khiển 2SA,
tín hiệu đƣợc đƣa ra từ khối lái tự động này sẽ đƣợc đƣa tới khuếch đại , tạo
tín hiệu góc lái , so sánh và sẽ cho ra tín hiệu 1PB+ nếu điều khiển bẻ lái sang
trái hoặc 1SB+ nếu điều khiển bẻ lái sang phải, giả sử đặt tín hiệu bẻ lái sang
trái thì sẽ cho ra tín hiệu 1PB+, quá trình tiếp theo tƣơng tự nhƣ chế độ lái lặp
tín hiệu này sẽ đƣa tới điều khiển mở cách li quang SSR2 và lúc này SSR2
thông sẽ có nguồn cấp cho van điện từ tác động mở dầu thủy lực điều khiển
quay bánh lái sang trái, khi bánh lái quay sẽ xuất hiện tín hiệu phản hồi góc bẻ
lái thông qua bộ MPT132 tín hiệu này đƣa tới bộ tạo tín hiệu vi phân và tín
hiệu tỉ lệ, tín hiệu 1FB0 sẽ đƣợc đƣa tới bộ xử lý trung tâm CPU tại đây bộ

điều khiển sẽ so sánh tín hiệu đặt và tín hiệu phản hồi nếu hai tín hiệu này
trùng nhay thì sẽ mất tín hiệu 2SA lúc này nguồn cấp cho van điện từ mất
đóng van lại bánh lái ngừng quay.
2.1.3. Lái đơn giản NON FOLLOW-UP:
+ Xoay công tắc mode switch sang chế độ lái HAND nguồn đƣợc cấp cho rơ
le RL5 (interface circuit B) làm các tiếp điểm của rơ le RL5 thay đổi trạng
thái. Xoay công tắc Switch unit MPH732 sang vị trí NF nguồn 24V cấp cho
rơ le RL2 làm các tiếp điểm của nó thay đổi trạng thái.
+ Nếu muốn quay bánh lái sang phải thì ta quay cần điều khiển trên khối điều
khiển Switch unit MPH732 sang vị trí S lúc này tín hiệu từ chân 1 của trụ
25