ĐIỆN TÀU THỦY ĐẠI CƢƠNG
Nguyeãn Baûo Trung-Khoa Điện-ĐTVT
0
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
ĐIỆN TÀU THỦY
ĐẠI CƢƠNG
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01năm 2010
ĐIỆN TÀU THỦY ĐẠI CƢƠNG
Nguyeãn Baûo Trung-Khoa Điện-ĐTVT
1
CHÖÔNG 1: MAÙY PHAÙT ÑOÀNG BOÄ VAØ CAÙC THIEÁT BÒ
NGUOÀN ÑIEÄN NAÊNG.
§1 CAÁU TRUÙC TRAÏM PHAÙT ÑIEÄN.
Caáu truùc traïm phaùt ñieän taøu thuûy :
Hieän nay treân caùc taøu thuûy thöôøng söû duïng traïm phaùt ñieän diesel xoay chieàu
goàm ñoäng cô diesel trung toác hoaëc cao toác lai maùy phaùt xoay chieàu ñoàng boä 3 pha
ñieän aùp 380V taàn soá 50Hz hoaëc ñieän aùp 440V taàn soá 60 Hz. Trong giôùi haïn taøi
lieäu naøy, chuùng ta nghieân cöùu traïm phaùt ñieän diesel xoay chieàu.
Tuøy thuoäc vaøo loaïi taøu maø traïm phaùt ñieän coù theå bao goàm 2 ñeán 6 maùy phaùt
chính vaø 1 maùy phaùt söï coá. Taøu haøng khoâ, taøu container thöôøng coù 2 ñeán 3 maùy
phaùt, taøu khaùch thöôøng coù 4 ñeán 6 maùy phaùt, … Caùc maùy phaùt naøy coù theå coâng taùc
ñoäc laäp hoaëc song song nhau.
Hình 1.1 veõ sô ñoà moät daây traïm phaùt ñieän coù 3 maùy phaùt chính trong ñoù 2 maùy
phaùt cuøng coâng suaát, 1 maùy phaùt coù coâng suaát nhoû hôn vaø 1 maùy phaùt söï coá. Ñaây
laø moät traïm phaùt ñieån hình thöôøng thaáy ôû caùc taøu haøng, taøu container.
Trong caáu truùc naøy söû duïng theâm moät maùy phaùt coâng suaát nhoû ñeå taêng tính linh
hoaït vaø tính kinh teá trong khai thaùc traïm phaùt ñieän. Khi taøu ñoã beán khoâng laøm
haøng thì taûi tieâu thuï nhoû, luùc naøy maùy phaùt coâng suaát nhoû naøy ñöôïc söû duïng.
G1
CB1
DE1 G2
CB2
DE2 G3
CB3
DE3
EG
CB5
CB
phuï taûi phuï taûi raát quan troïng
D.E
Hình 1.1 Traïm phaùt ñieän ñieån hình ôû taøu haøng
02 maùy phaùt coâng suaát lôùn 400KVA-380V-50Hz (G1, G2)
01 maùy phaùt coâng suaát nhoû 180KVA-380V-50Hz (G3)
01 maùy phaùt söï coá 50KVA-380V-50Hz (G4)
ĐIỆN TÀU THỦY ĐẠI CƢƠNG
Nguyeãn Baûo Trung-Khoa Điện-ĐTVT
2
Hình 1.2 veõ sô ñoà moät daây traïm phaùt ñieän coù 2 maùy phaùt chính cuøng coâng
suaát, 1 maùy phaùt söï coá vaø 2 maùy phaùt ñoàng truïc. Ñaây laø moät traïm phaùt ñieån hình ôû
caùc taøu dòch vuï, taøu cöùu hoä, … Hai maùy phaùt ñoàng truïc chuû yeáu caáp ñieän cho caùc
phuï taûi coâng suaát lôùn nhö chaân vòt muõi, chaân vòt maïn, bôm cöùu hoûa, …
Caáu truùc naøy coù öu ñieåm laø naâng cao hieäu suaát söû duïng maùy chính, giaûm chi
phí khai thaùc baûo döôõng traïm phaùt (caùc diesel lai maùy phaùt).
G1
CB1
DE1 G2
CB2
DE2 SG1
CB3
SG2
CB4
phuï taûi
DE3 DE4
phuï taûi coâng suaát lôùn
CB7
EG
CB5
CB6
phuï taûi raát quan troïng
EDE
Hình 1.2 Traïm phaùt ñieän ñieån hình ôû taøu dòch vuï
ĐIỆN TÀU THỦY ĐẠI CƢƠNG
Nguyeãn Baûo Trung-Khoa Điện-ĐTVT
3
§2 MAÙY PHAÙT ÑOÀNG BOÄ 3 PHA.
2.1. Caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maùy phaùt ñoàng boä : thöôøng coù hai
loaïi laø maùy phaùt cöïc aån vaø maùy phaùt cöïc hieän.
2.1.1. Caáu taïo : thöôøng coù hai phaàn laø stator vaø rotor
a- Stator
1- Maïch töø :
Laø loiõ theùp kyõ thuaät ñieän
coù ñoä daøy töø 0,3-0,5 mm daäp hình
vaønh khaên xeû raõnh trong, caùc laù theùp
kyõ thuaät ñieän gheùp caùc ñieän ñeå giaûm
doøng Fuco.
2- Voû maùy: thöôøng baèng theùp ñuùc
hoaëc gang, caùc maùy phaùt ñieän coâng
suaát nhoû hai phía coù naép maùy, caùc
maùy phaùt ñieän coâng suaát lôùn caùc naép
thöôøng khoâng chòu löïc oå ñôõ, maø moät
phía gaén cöùng vôùi ñoäng cô sô caáp,
phía beân kia ñaët treân oå ñôõ gaén vôùi voû
satxi.
3-Caùc cuoän daây ba pha laáy ñieän ra goïi laø cuoän daây phaàn öùng. Cheá taïo töø daây
ñoàng hoaëc hôïp kim coù ñoä daãn ñieän cao, chòu ñöôïc nhieät ñoä, beân treân traùng moät
lôùp emay, men caùch ñieän, tô sôïi toång hôïp, hoaëc sôïi thuyû tinh, muïc ñích laøm caùch
ñieän giöõa caùc daây trong cuoän daây, daây ñöôïc quaán trong caùc raõnh theo quy luaät
nhaát ñònh, soá ñaàu daây ra cuûa cuoän 3 pha coù theå laø 3, 6 9… tuøy theo haõng cheá taïo.
Caùc ñaàu daây ñöôïc ñaët trong hoäp kín nöôùc, coù truï noái ñeå noái vôùi maïch ngoøai. Giöõa
loõi cöïc töø vaø cuoän daây ñieän töø loùt moät lôùp caùc ñieän baèng giaáy caùch ñieän, mica
caùch ñieän, ñaëc ñieåm cuûa lôùp biaø hay mica laø dai, deûo, chòu ñöôïc ñoä aåm vaø ñieàu
kieän moâi tröôøng, coù tuoåi thoï cao thoâng thöôøng thì phaàn caùch ñieän naøy phaûi chòu
ñöôïc nhieät ñoä laøm vieäc töø 135-1800C. Phaàn naøy laáy ñieän ra ñöôïc goïi laø phaàn öùng,
goàm coù 3 cuoän daây, caùc cuoän daây ñieän töø naøy ñaët leäch nhau 120 ñoä ñieän, ngöôøi
ta quaán caùc cuoän daây thaønh 3 pha ñoái xöùng vaø coù soá caëp cöïc tuøy thuoäc vaøo toác ñoä
ĐIỆN TÀU THỦY ĐẠI CƢƠNG
Nguyeãn Baûo Trung-Khoa Điện-ĐTVT
4
cuûa ñoäng cô lai ñeå coù taàn soá phuø hôïp, Toaøn boä phaàn öùng ñöôïc ñaët trong voû maùy
theo thieát keá coù khe hôû thoùang thoaùng ñeå coù theå giaûi nhieät deã daøng.
Hình 2.1 Caáu taïo stator cuûa maùy phaùt ñoàng boä.
b. Rotor: Laø phaàn kích töø coù caáu taïo goàm maïch töø vaø cuoän daây kích töø:
1. Maïch töø laøm baèng theùp ñuùc: Coù 2 daïng keát caáu kieåu cöïc loài vaø kieåu cöïc aån,
phaàn moûm cöïc tieáp giaùp vôùi khe khí Stato thöôøng cheá taïo töø caùc laù theùp kyõ thuaät
ñieän gheùp laïi ñeå giaûm doøng Fuco khi laøm vieäc. Soá cöïc töø laø soá chaün, vôùi moät toác
ñoä quay coá ñònh rotor, soá cöïc caøng nhieàu thì taàn soá nguoàn ñieän caøng cao, hay
ngöôùc laïi vôùi moät taàn soá nguoàn ñieän caàn taïo coá ñònh (50,60Hz) soá cöïc caøng ít thì
toác ñoä ñoäng cô sô caáp caøng phaûi cao.
2. Cuoän daây: Cuoän daây ñieän töø ñöôïc cheá taïo baèng kim loïai ñoàng hoaëc hôïp kim
coù ñoä daãn ñieän cao ñöôïc caáp doøng ñieän moät chieàu goïi laø doøng kích töø, caùc cuoän
daây kích töø ñöôïc noái theo quy luaät ñeå hình thaønh caùc cöïc nam chaâm xen keõ
nhau, coù theå noái song song hoaëc noái tieáp caùc cuoän daây cöïc töø .
Treân phaàn moûm cöïc cuûa rotor coù theå coù caùc thanh daãn kim loaïi luoàn theo
doïc caùc cöïc töø vaø ñöôïc haøn hai phía theo kieåu loàng soùc ñoù laø loàng oån ñònh
(choáng dao ñoäng maùy khi taûi thay ñoåi).