Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu 22500 tấn – đi sâu nghiên cứu đánh giá hệ thống nồi hơi tàu 22500 tấn và nồi hơi tàu Thái Bình

Chia sẻ: Hồ Văn Mậu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

131
lượt xem 28
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp với đề tài "Trang thiết bị điện tàu 22500 tấn – đi sâu nghiên cứu đánh giá hệ thống nồi hơi tàu 22500 tấn và nồi hơi tàu Thái Bình" đã hoàn thành với kết cấu nội dung gồm 2 phần chính: phần 1 tổng quan trang thiết bị điện tàu 22500 tấn, phần 2 đi sâu nghiên cứu đánh giá hệ thống nồi hơi tàu thủy.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu 22500 tấn – đi sâu nghiên cứu đánh giá hệ thống nồi hơi tàu 22500 tấn và nồi hơi tàu Thái Bình

…………..o0o………….. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 22500 TẤN – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG NỒI HƠI TÀU 22500T VÀ NỒI HƠI TÀU THÁI BÌNH
LỜI MỞ ĐẦU. Từ thập niên 70 trở lại đây, ngành Hàng Hải thế giới đang bước vào giai đoạn phát triển hết sức mạnh mẽ. Theo ước tính thì thị phần hàng hoá do lĩnh vực Hàng Hải vận chuyển chiếm khoảng 40% so với tổng lượng hàng hoá lưu thông. Cùng với sự lớn mạnh của Hàng Hải thế giới, ngành Hàng Hải Việt Nam cũng đang dần hoàn thiện và phát triển không ngừng. Trong công cuộc cải cách và mở cửa nền kinh tế nước ta hiện nay, nhu cầu xuất nhập khẩu hàng hoá tăng lên rất nhanh. Nhằm đáp ứng công tác vận chuyển hàng hoá và cạnh tranh trên thị trường vận tải biển, đội tàu biển Việt Nam cũng dần phát triển cả về quy mô và chất lượng, đồng thời nhiều tuyến vận tải mới được mở ra. Xu hướng nhanh hơn, lớn hơn, an toàn và hiện đại hơn của đội tàu thế giới đã và đang là thách thức đối với đội tàu biển Việt Nam.Để thực hiện nhiệm vụ quan trọng đó, ngành hàng hải Việt Nam cũng không ngừng được đổi mới, không chỉ nâng cao trình độ chuyên môn của cán bộ thuyền viên mà từng buớc hiện đại hoá đội tàu. Xu thế của ngành đóng tàu hiện nay là tăng tải trọng của tàu và tự động hoá toàn bộ hệ thống trên tàu để nâng cao độ tin cậy, an toàn cho con tàu, giảm thời gian hành trình, giảm bớt số người, phục vụ trên tàu đồng thời cải thiện được điều kiện làm việc của thuyền viên. Sau 4,5 năm học tại trường, em đã được ban chủ nhiệm khoa Điện-Điện tử tầu biển giao cho đề tài “ Trang thiết bị điện tàu 22500tấn. Đi sâu nghiên cứu đánh giá hệ thống nồi hơi tàu 22500T và nồi hơi tàu Thái Bình”. Bằng sự cố gắng của bản thân cùng với sự chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của thầy Th.s Đỗ Văn Thoả, các thầy cô giáo trong khoa ,cùng sự giúp đỡ của bạn bè đến nay em đã hoàn thành bản luận văn. Do bản thân còn có nhiều hạn chế về mặt kiến thức, nên tuy đã cố gắng hết sức nhưng bản luận văn vẫn có những thiếu sót nhất định. Em kính mong được sự chi bảo và hướng dẫn của các thầy cô để em hiểu biết thêm về kiến thức nghề nghiệp sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, tháng 2 năm 2010 Sinh viên Nguyễn Tuấn Ngọc 5
PHẦN I : TỔNG QUAN TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 22500T 6
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 22500T Tàu 22500T là tàu có trọng tải lớn được đóng mới tại nhà máy đóng tàu Bạch Đằng. Hiện nay công ty đã đóng và bàn giao được 3 tàu cùng seri. Tàu được thiết kế với các hệ thống và trang thiết bị hiện đại thuận tiện dễ dàng đối với người vận hành. 1.1 Kích thước chính Chiều dài toàn tầu ( Max ) : 190 m Chiều dài giữa 2 đường vuông góc : 183.25 m Chiều rộng thiết kế : 32.26 m Cao mạn đến boong chính : 10.90 m Mớn nước mô hình : 12.6m Chiều cao boong chính ( tại đường tâm ) - Từ boong chính – boong dâng lái 1 : 3.00 m - Từ boong dâng lái chính – boong dâng lái 5, mỗi boong : 2.80m - Từ boong dâng lái 5 - đỉnh ca bin ( buồng lái ) : 3.00 m - Các boong ở : 2.60m Độ cong ngang tại boong chính tính từ mạn tới 5,6 mm trên đường chuẩn 0.6m Trên các boong khác không có độ cong ngang và dọc boong 1.2. Tải trọng và mớn nước Toàn bộ thông số tải trọng dưới đây được đo bằng đơn vị tấn (theo hệ mét) trong nước biển với trọng lượng riêng là 1.025 t/m3 Mớn nước mẫu thử, lý thuyết : 12.6 m Tải trọng tương ứng : 22500T tấn Mớn nước hàng nhẹ : 10.9 m Tải trọng tương ứng : 44000 tấn 1.3. Dung tích các khoang hàng ( tính cả miệng khoang ) Hầm hàng số 1 : 120 m3 Hầm hàng số 2 : 130 m3 Hầm hàng số3 : 130 m3 Hầm hàng số 4 : 130m 3 Hầm hàng số 5 : 130 m3 Tổng dung tích sơ bộ được giao cho chủ tàu tại giai đoạn thiết kế ban đầu. 1.4. Tốc độ và công suất : Tốc độ khai thác theo mớn nước mẫu thử 12.6 m ở trạng thái ky bằng, có tính đến 15 % dung sai khai thác ( Trạng thái dự phòng ) 14.0 hải lý. 7
Tốc độ khai thác tại mớn nước chở hàng nhẹ 10.9 m ở trạng thái ky bằng có tính đến 15% dung sai khai thác ( trạng thái dự phòng ) 14.2 hải lý Công suất máy tương ứng tại 82 % MCR- vòng tua tối đa liên tục và tốc độ chân vịt 118 vòng / phút  7780KW 1.5. Tiêu hao nhiên liệu và tầm hoạt động. - Lượng dầu nặng F.O tiêu hao hàng ngày trên máy chính tại 82% vòng quay tối đa liên tục, công suất máy 7780 KW và chân vịt đạt 118 vòng/phút  31.2 tấn. - Lượng tiêu hao dầu nặng FO được tính dựa trên các điều kiện ISO - Tiêu hao nhiên liệu hàng ngày của máy móc phụ  2.4 tấn - Tổng lượng HFO tiêu hao hàng ngày 33.6 tấn - Lượng tiêu hao được tính dựa trên điều kiện chạy dầu HFO, độ nhớt 380 CST tại 500C và giá trị hâm 42.700 kj/ kg, mớn nước mẫu thử và 15% dung sai khai thác. - Thông số trên được xác nhận sau khi thử két mô hình - Tầm hoạt động  18,000 N dặm - Dựa trên điều kiện 82% MCR ( vòng tua tối đa liên tục ) 199% dung tích các két HFO. mớn nước mẫu thử, tốc độ 14 hải lý và 2 ngày dự trữ. - Tương đương  55 ngày chạy HFO, mỗi ngày 336 dặm ( hải lý ) 1.6. Bố trí thuyền viên : Phần boong Phần máy Phần business Thuyền trưởng 1 Máy trưởng 1 Thợ điện 1 Sĩ quan trưởng 1 Máy nhất 1 Sĩ quan 2 1 Máy 2 1 Sĩ quan 3 1 Máy 3 1 Tổng số sĩ quan 9 người Boong trưởng 1 Thợ chấm dầu 1 1 Phục vụ trưởng 1 Thuỷ thủ AB 3 Thợ chấm dầu 3 Phục vụ 2 Thuỷ thủ boong 3 Nhân viên lau chùi 3 Tổng số thuỷ thủ 17 người Thợ điện dự bị 1 8
Sĩ quan dự bị 1 Thuỷ thủ dự bị 2 Tổng số các thuỷ thủ khác 4 người Tổng số người 30 1.7. Trạm phát chính : Gồm có 2 máy phát chính,mỗi máy phát có các thông số kỹ thuật sau: Công suất toàn phần : 600 KVA Điện áp định mức : 450 V Dòng điện định mức : 770 A Số pha :3 Tần số : 60Hz Cos  : 0.8 1.8. Trạm phát sự cố : Công suất toàn phần : 80 KVA Điệp áp định mức : 450 V Dòng điện định mức : 102.6 A. Số pha :3 Tần số : 60Hz Cos  : 0.8 9
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU 22500T 2.1 Tổng quan về trạm phát điện tàu 22500T 2.1.1 Khái niệm: Trạm phát điện là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện và từ đó phân phối đến các nơi tiêu thụ. Với mức độ điện khí hoá, tự động hoá ngày càng cao trên tàu thuỷ nên vị trí và vai trò của trạm phát điện trên tàu là vô cùng quan trọng. Nó quyết định sự an toàn và khả năng khai thác trong suốt quá trình hoạt động của con tàu. 2.1.2 Phân loại: Hiện nay người ta phân loại các máy phát điện trên tàu thủy dựa trên nhiều cơ sở khác nhau. - Phân loại dựa theo loại dòng điện: + Máy phát điện 1 chiều + Máy phát điện xoay chiều. - Phân loại theo cơ sở nhiệm vụ : + Trạm phát điện chính cung cấp năng lượng điện cho toàn mạng + Trạm phát chuyên dụng cung cấp năng lượng điện quay chân vịt và các thiết bị khác. - Phân loại theo dạng biến đổi năng lượng : + Trạm phát nhiệt điện + Trạm phát điện nguyên tử + Trạm phát thủy điện. - Phân loại theo cơ sở truyền động: + Trạm phát được truyền động bằng động cơ đốt trong + Trạm phát được truyền động hỗn hợp + Trạm phát đồng trục. - Phân loai theo mức tự động hoá: + 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. Những hệ thống tự động này thường gặp trên các loại tàu có các hệ thống diều khiển từ xa máy chính, tự động điều chỉnh từ xa máy phát ,tự đông điều khiển phân bố tải vô công, hữu công, tự động hoà đồng bộ, tự động điều chỉnh điện áp, tần số. + Cấp A3: Các loại tàu phải thường xuyên trực ca trên buồng máy .Việc điều khiển , kiểm tra hầu như phải bằng tay. 10
2.1.3 Yêu cầu về trạm phát điện tàu thuỷ: - Yêu cầu cơ bản nhất của trạm phát điện tàu thuỷ là cung cấp năng lượng điện một cách tin cậy cho các phụ tải điện quan trọng phục vụ cho hành trình của con tàu. Nhất là khi tàu đang hành trình trong kênh, trong điều kiện sóng to gió lớn hoặc trong điều động luôn có khả năng xảy ra nguy hiểm cho tàu và thuyền viên. -Yêu cầu thiết bị điện phải có độ tin cậy cao nhất, được thử nghiệm và khảo sát chất lượng một cách kỹ lưỡng theo yêu cầu của Đăng kiểm trước khi lắp đặt dưới tàu hoặc qua một thời gian định kỳ nào đó. 2.2 Đặc điểm kỹ thuật của trạm phát điện chính 22500T. 2.2.1 Máy phát. Tàu 22500T được trang bị 2 tổ hợp Diezel lai máy phát chính được bố trí ngang với bảng điện chính. Trạm phát chính có thể thực hiện khởi động Diezel 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 hoặc từ xa. Tàu 22500T được trang bị 2 máy phát của hãng TAIYO mỗi máy có thông số kỹ thuật sau: Công suất toàn phần : 600(KVA) Tần số : 60 (Hz) Điện áp định mức : 450 (V) Dòng điện định mức : 700 (A) Cosφ : 0,8 Số pha :3 2.2.2 Cấu tạo mặt ngoài của bảng điện chính. a, Bảng điện chính tàu 22500T cấu tạo và thiết kế được chia thành 7 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) b, Bảng điện máy phát số 1 (SNP1)(No.19-1) G1-1A~1D: Aptomat chính máy phát số 1. A11: Ampe kế đo dòng máy phát. V11: Volt kế đo điện áp máy phát. 11
W11: Watt kế đo công suất máy phát. FM11: Đồng hồ đo tần số máy phát. WL: Đèn màu trắng báo máy phát số 1 đang hoạt động. AS11: Công tắc chuyển mạch đo dòng các pha. VFS11: Công tắc chuyển mạch điện áp pha. CS11: Công tắc chuyển mạch điều khiển động cơ secvo. GS11: Công tắc dùng cho phân bố tải tác dụng bằng tay. SHS11: Công tắc điều khiển mạch sấy. 3-105: Nút dừng máy. 3-106: Nút khởi động máy VR2: Biến trở điều chỉnh điện áp không tải máy phát. OCR11: Rơle bảo vệ quá tải. RPR11: Rơle bảo vệ công suất ngược. GL: Đèn báo máy phát số 1 đang hoạt động trên lưới. RL: Đèn báo máy phát số 1 chưa được đóng lên lưới. GSL10: Nhóm đèn tín hiệu máy phát (SHEET NO.15-1). +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. c, Bảng điện máy phát số 2 (SNP 2) (No.19-1) G2-1A~1D: Aptomat chính. 12
SYL: Đèn kiểm tra điều kiện hoà (đèn quay). SY: Đồng bộ kế. W21: Đồng hồ đo công suất. A21: Đồng hồ đo dòng máy phát. V21: Đồng hồ đo điện áp máy phát. FM21: Đồng hồ đo tần số máy phát. 3R-28: Nút ấn reset hệ thống khi sự cố đã được khắc phục. 3-28Z: Nút ấn tắt chuông. 3-28F: Nút ấn tắt tín hiệu nhấp nháy. 3-11: Nút kiểm tra đèn. 43A: Công tắc lựa chọn chế độ hoà. SYS: Công tắc chuyển mạch chọn máy phát định hoà. SHS21: Công tắc điều khiển mạch sấy. AS21: Công tắc chuyển mạch đo dòng cho các pha. VFS21: Công tắc chuyển mạch điện áp pha. CS21: Công tắc chuyển mạch điều khiển động cơ secvo. GS21: Công tắc dùng cho phân bố tải tác dụng bằng tay. VR1: Biến trở điều chỉnh điện áp không tải. WL: Đèn trắng báo máy phát số 2 đang hoạt động. GL: Đèn xanh báo máy phát số 2 đang hoạt động trên lưới. RL: Đèn đỏ báo máy phát số 2 chưa được đóng lên lưới. BZ: Chuông báo động khi máy phát bị sự cố. OCR21: Rơle bảo vệ quá tải. RPR21: Rơle bảo vệ công suất ngược. GSL20: Nhóm đèn tín hiệu giống như GSL10. GSL50: Nhóm đèn tín hiệu báo động (SHEET NO.15-2). +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. 13
+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. +ESB 220V LOW INSULATION(RL): Đèn đỏ báo cách điện thấp mạng 220v trên bảng điện máy phát sự cố. +ESB ABNORMAL(RL): Đèn đỏ báo bảng điện máy phát sự cố không bình thường. +BATTERY DISCHARG(RL): Đèn đỏ báo đang dùng nguồn acquy. +DC 24V LOW INSULATION(RL): Đèn đỏ báo cách điện thấp mạng 24v (nguồn điều khiển). 2.2.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc trong bảng điện chính. Sơ đồ bảng điện chính tàu 22500T (MAIN SWITCHBOARD) từ SH(SHEET) 28-1 đến SH 28-32. - Bản vẽ (SH 28-1) Mạch điều khiển nguồn máy phát số 1 + G : Máy phát điện số 1(G1-1A~1D) + ACB1 : Áptômát chính máy phát số 1 + CT11 : Biến dòng 1200/5A, lấy tín hiệu dòng đưa tới bộ đo công suất và bảo vệ máy phát 1 + T14 : Biến áp 460/115V, được đưa tới mạch điều khiển áptômát và mạch điện trở sấy + T13 : Biến áp 460/230V, được đưa tới động cơ secvô. + PT11 : Biến áp 460/115V, được đưa tới mạch đo, bảo vệ máy phát, hòa đồng bộ bằng tay và tự động - Bản vẽ (SH 28-2) Mạch điều khiển công suất. + G : Máy phát điện số2(G2-1A~1D) + ACB2 : Áptômát chính máy phát số 2 + CT21:Biến dòng 1200/5A, lấy tín hiệu dòng đưa tới bộ đo và bảo vệ máy phát 2 + T24 : Biến áp 460/115V, được đưa tới mạch điều khiển áptômát và mạch điện trở sấy + T23 : Biến áp 460/230V, được đưa tới động cơ secvô. 14
+ PT21 : Biến áp 460/115V, được đưa tới mạch đo, bảo vệ máy phát, hòa đồng bộ bằng tay và tự động - Bản vẽ (SH 28-3) . Bus điều khiển công suất. + PT51 : Biến áp 460/115V, đưa tới mạch PWC, hòa đồng bộ bằng tay và tự động + MΩ51 : Đồng hồ mêgaôm 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, F81, F82, F84, F51, F52, F54,F56 là các cầu chì bảo vệ. - Bản vẽ (SH 28-4). Mạch cấp nguồn xoay chiều 220V. + VS61 : Công tắc xoay đo điện áp các pha. + V61 : Đồng hồ vôn kế + EL61 : Đèn thử cách điện + MΩ61 : Đồng hồ mêgaôm đo điện trở cách điện cho nguồn xoaychiều 220V. + AS61 : Công tắc xoay đo dòng các pha. + A61 : Đồng hồ ampekế -Bản vẽ (SH 28-5): Sơ đồ một dây của bảng điên chính. + G1, G2 : Máy phát số 1 và số 2. + ACB1, ACB2 : Áptômát cấp nguồn từ 2 máy phát lên thanh cái. + BOLT LINK : Các cầu nối. + DE-100B : Cầu dao phân đoạn. + GENERAL TRANS: Biến áp hạ áp 440V/220V cấp điện sinh hoạt -Bản vẽ (SH 28-6): Mạch bảo vệ biến áp. + CT51,CT52,CT53 : Biến dòng 100/5A. - Bản vẽ (SH 28-7) + W11 : Đồng hồ đo công suất máy phát số 1 + AS11 : Công tắc xoay để đo dòng điện các pha. + A11 Đồng hồ ampekế đo dòng điện máy phát số 1 + VFS11 : 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 - Bản vẽ (SH 28-8) + TD21: là bộ biến đổi công suất cần đo. 15
+ AS21: là công tắc xoay lựa chọn đo dòng cho máy phát + VFS21: là công tắc xoay lựa chọn đo điện áp và tần số cho máy phát và của lưới. - Bản vẽ (SH 28-9) + SYS : Công tắc xoay dùng để hòa đồng bộ các máy phát. + SY : Đồng bộ kế + SYL : Ba đèn quay hoà đồng bộ - Bản vẽ (SH 28-10) . Mạch điều khiển động cơ secvô. + 115R : Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G 1 theo chiều tăng cho máy phát số 1 + 115L : Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G 1 theo chiều giảm cho máy phát số1 + 215R : Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G 2 theo chiều tăng cho máy phát số 2 + 215L : Rơ le điều chỉnh tốc độ D-G 2 theo chiều giảm cho máy phát số 2 +G1-GM: động cơ servo điều chỉnh tốc độ D-G1 +G2-GM: động cơ servo điều chỉnh tốc độ D-G2 - Bản vẽ (SH 28-11) .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 - Bản vẽ (SH 28-12). Mạch điện trở sấy các máy phát. + 188H : Công tắc tơ điện trở sấy máy phát số 1 + 288H : Công tắc tơ điện trở sấy máy phát số 2 - Bản vẽ (SH 28-13). Mạch điều khiển áp tô mát máy phát số 1 + 184T : Rơ le thời gian tạo độ trễ khi đóng áptômát. + 152A, 152B : Rơ le trung gian. + 152CX :Rơ le trung gian để đóng áptômát. + 152TX : Rơ le trung gian để mở áp tô mát. + UCV : Cuộn hút để bảo vệ điện áp thấp cho máy phát số 1. + RPR : Cuộn hút để bảo vệ điện áp ngược cho máy phát số 1. - Bản vẽ (SH 28-14). Mạch điều khiển áp tô mát máy phát số 2 + 284T : Rơ le thời gian tạo độ trễ khi đóng áptômát. + 252A, 252B : Rơ le trung gian. 16
+ 252CX :Rơ le trung gian để đóng áptômát. + 252TX : Rơ le trung gian để mở áp tô mát. + UCV : Cuộn hút để bảo vệ điện áp thấp cho máy phát số 2. + RPR : Cuộn hút để bảo vệ điện áp ngược cho máy phát số 2. - Bản vẽ (SH 28-15). Mạch kết nối điện bờ + CT500 : Biến dòng lấy tín hiệu dòng của mạng điện bờ. + UVC : Rơ le để đóng và bảo vệ điện áp thấp của mạng điện bờ. - Bản vẽ (SH 28-16). 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 lựa chọn khi có quá tải. - Bản vẽ (SH 28-17). Mạch dừng khẩn cấp và ngắt ưu tiên + SHC : Cuộn ngắt các phụ tải khi có quá tải - Bản vẽ (SH 28-18) ( Mạch điều khiển một chiều 24V). + 114X : Rơ le thực hiện chức năng khởi động D-G 1 + 105X : Rơ le thực hiện chức năng dừng D-G 1 + 110X : Rơ le thực hiện chức năng để báo D-G 1 sẵn sàng khởi động + 143R : Rơ le thực hiện chức năng điều khiển từ xa D-G 1 + 148X : Rơ le thực hiện chức năng báo D-G 1 khởi động không thành. + 186X : Rơ le thực hiện chức năng để báo D-G 1 bị sự cố + 214X : Rơ le thực hiện chức năng khởi động D-G 2 + 205X : Rơ le thực hiện chức năng dừng D-G 2 + 210X : Rơ le thực hiện chức năng để báo D-G 2 sẵn sàng khởi động + 243R : Rơ le thực hiện chức năng điều khiển từ xa D-G 2 + 248X : Rơ le thực hiện chức năng báo D-G 2 khởi động không thành. + 286X : Rơ le thực hiện chức năng để báo máy số 2 bị sự cố - Bản vẽ (SH 28-19). Mạch điều khiển một chiều 24V + 30T1 : Rơ le thời gian, hoạt động khi có cách điện thấp ở mạng 440V. + 30T2 : Rơ le thời gian, hoạt động khi có cách điện thấp ở mạng 220V. + GRUO1, GRUO2 : Khối tích hợp để xử lý khi có cách điện thấp ở máy phát 1 và máy phát 2. - Bản vẽ (SH 28-20). Mạch điều khiển một chiều 24V + 91Z: Rơle thực hiện chức năng điều khiển mở áptômát . - Bản vẽ (SH 28-21). Mạch điều khiển một chiều 24V - Bản vẽ (SH 28-22). Mạch điều khiển hòa đồng bộ 17
+ ASD : khối tự động hòa đồng bộ - Bản vẽ (SH 28-23). PWC khối điều khiển công suất + Khối tích hợp để xử lý để bảo vệ quá tải, điện áp cao, điện áp thấp, tần số cao, tần số thấp và để phân bố tải tác dụng ở chế độ tự động của 2 máy phát. - Bản vẽ (SH 28-24). Tín hiệu đèn báo + Chân L201 đưa tín hiệu đèn (YL) báo điều khiển từ xa + Chân L202 đưa tín hiệu đèn (YL) báo điều khiển tại chỗ. + Chân L203 đưa tín hiệu đèn (YL) báo sẵn sàng khởi động + Chân L204 đưa tín hiệu đèn (YL) báo chế độ tự động sẵn sàng làm việc + Chân L205 đưa tín hiệu đèn (YL) báo hòa tự động + Chân L206 đưa tín hiệu đèn (YL) báo tự động phân chia tải + Chân L208 đưa tín hiệu đèn (OL) sấy máy máy phát số2 đang hoạt động + Chân L210 đưa tín hiệu đèn (RL) báo công suất ngược + Chân L211 đưa tín hiệu đèn (RL) báo quá tải + Chân L213 đưa tín hiệu đèn (RL) báo khởi động bị lỗi + Chân L214 đưa tín hiệu đèn (RL) báo diesel đang dừng - Bản vẽ (SH 28-25). 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 (RL) báo dừng khẩn cấp khi nguồn lỗi + Chân L507 đưa tín hiệu đèn (RL) báo cách điện thấp ở mạch 440V + Chân L508 đưa tín hiệu đèn (RL) báo cách điện thấp ở mạch 220V + Chân L509 đưa tín hiệu đèn (RL) báo áptômát không đóng + Chân L513 đưa tín hiệu đèn (RL) báo cách điện thấp ở mạch 220V bảng điện sự cố + Chân L514 đưa tín hiệu đèn (YL) báo bảng điện sự cố không bình thường + Chân L516 đưa tín hiệu đèn (YL) báo điện trở cách điện thấp ở mạch 24V - Bản vẽ (SH 28-26). Tín hiệu đèn báo + Chân SL52 đưa tín hiệu đèn (WL) báo nguồn + Chân SL11 đưa tín hiệu đèn (WL) báo máy phát đang hoạt động + Chân SL12 đưa tín hiệu đèn (GL) báo áptômát đóng + Chân SL13 đưa tín hiệu đèn (RL) báo áptômát mở + Chân SL31 đưa tín hiệu đèn (OL) báo máy phát sự cố luôn sẵn sàng + Chân SL32 đưa tín hiệu đèn (GL) báo máy phát sự cố chạy 18
- Bản vẽ (SH 28-27). Mạch báo động điều khiển bằng PLC + PC-ANN1 : Khối PLC dùng để báo động, xử lý - Bản vẽ (SH 28-28, SH 28-29). Mạch kết nối với bên ngoài.. - Bản vẽ (SH 28-30). Sơ đồ mạch GRU-80 - Bản vẽ (SH 28-31). Sơ đồ khối ICU-GP 2.3 Hoạt động của trạm phát điện tàu 22500T 2.3.1 Khởi động và dừng diesel - Khi tất cả các thông số của Diezel lai máy phát đảm bảo cho diesel làm việc, có thể thực hiện khởi động diesel từ xa,tại chỗ,bằng tay hoặc tự động. - Khi các thông số đảm bảo thì rơ le 110X(S31) có điện,làm tiếp điểm của nó đóng lại, đèn vàng YL sáng báo diesel sẵn sàng hoạt động -Giả sử muốn khởi động từ xa diesel ta ấn nút remote control ở bảng điện chính,khi đó cuộn hút của rơ le 143R(S31) được cấp điện DC 24V,làm đóng tiếp điểm của nó ở S61,S92 vào chờ sẵn.Khi đó đèn vàng YL(L103-S61) sáng báo chế độ điều khiển từ xa sẵn sàng hoạt động - Muốn khởi động bằng cách ấn nút Start 3-105(No.19-1) , khi đó diesel được khởi động,đồng thời tiếp điểm ở M015(S31) đóng lại,cuộn hút rơ le 114X(S31) có điện,tiếp điểm của nó ở 7A đóng và S92 mở ra - Muốn dừng động cơ ta chỉ cần ấn nút engine stop 3-106(No.19-1) khi đó diesel dừng,tiếp điểm ở S61 đóng đèn đỏ RL báo diesel dừng - Khi diesel đã khởi động xong mà tần số vẫn chưa đạt yêu cầu,thì ta có thể điều chỉnh động cơ servo motor thông qua công tắc Governor SW(S17) để tăng hay giảm nhiên liệu vào diesel. 2.3.2 Ổn định điện áp cho máy phát a. Khái quát chung - Tất cả các thiết bị điện là phụ tải của máy phát điện hay các khí cụ trang bị trong hệ thống năng lượng nói chung 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, kỹ 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. - 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 ÷ Iđm, với Cos φđm tốc độ quay ổn định bằng tốc độ quay định mức, sai số là ± 5% thì điện áp máy phát không được dao động quá ± 2,5%Uđm 19
U +3% Uđm -3% ∆Ud ∆Umax tđc t ( Hình 2.1) Còn khi Cosφ thay đổi từ 0, 6 ÷ 0, 9 thì sự dao động điện áp máy phát không được vượt quá ± 3, 5%Uđm. */ Chế độ động: Khi tải thay đổi đột ngột (giả sử tăng tải) khoảng 60%, điện áp máy phát giảm tức thời một giá trị ∆Uđ, rồi tiếp tục giảm đến ∆Uđmax tđc : Thời gian điều chỉnh, tính từ khi Umf giảm tới khi hệ thống đã điều chỉnh Umf trở về độ chính xác ± 3%. Giá trị tđc không vượt quá 1,5s với Cos φ < 0, 4 còn ∆Uđmax không được vượt quá giới hạn: (-15% ÷ +20%)Uđm. - Để đáp ứng được các quy định về hệ thống tự động điều chỉnh điện áp của đăng kiểm, các hệ thống hiện nay ngày càng được thiết kế với sự hoạt động chính xác, tin cậy. Tàu 22500 T sử dụng bộ tự động điều chỉnh điện áp cho máy phát không chổi than của hãng TAIYO. 2.3.3 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 các máy phát công tác song song nhau điều đó thuận tiện cho việc tự động hóa trạm phát điện tàu thủy. * Ưu nhược điểm khi công tác song song các máy phát - 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 dao động 20
+ 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. 2.3.4 Hòa đồng bộ Quá trình hoà đồng bộ được coi là thành công khi không gây ra xung dòng lớn và thời gian quá trình này ngắn. Điều này rất quan trọng cho các máy phát khi công tác song song. a. 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 véc tơ điện áp của 2 máy phát bằng nhau. b. Các phương pháp hoà đồng bộ Hoà đồng bộ thô là thời điểm đóng máy phát lên lưới 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. Do đó hiện nay phương pháp này hầu như không còn được dùng trên tàu thuỷ. Hoà đồng bộ chính xác là tại thời điểm hoà 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.Hòa đồng bộ chính xác gồm các phương pháp : 1) Dùng hệ thống đèn tắt. 2) Dùng hệ thống đèn quay. 3) Dùng đồng bộ kế. 2.3.5 Hệ thống hòa đồng bộ tàu 22500T. 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. a.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(S32) 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: 21
- Tần số máy phát và lưới bằng nhau được kiểm tra qua VFS11(S12). - Điện áp của máy phát và điện áp lưới bằng nhau,kiểm tra thông quaVFS11(S12). - 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 servo motor G1-GM quay theo chiều giảm nhiên liệu vào động cơ Diezel 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 servo motor đưa nhiên liệu vào Diezel máy phát 1 theo chiều tăng. Thời điểm đóng máy phát lên lưới là thời điểm kim đồng bộ kế chỉ xấp xỉ 0, còn hệ thống đèn quay thì chỉ một đèn tắt còn 2 đèn sáng như nhau. Khi các điều kiện hòa đã thỏa mãn ta bật công tắc CS11(S21) về phía CLOSE để đóng máy phát 1 lên lưới.khi đó rơ le 152CX(S21) có điện tiếp điểm của nó đóng lại cấp tín hiệu đến đóng máy phát lên lưới.và đèn GL(S63) sáng báo máy phát 1 được đóng lên lưới và quá trình hòa kết thúc. b.Quá trình hòa tự động Chuyển công tắc 43A(S32) sang vị trí AUTO trước đó tiếp điểm 252A(S32) đã đóng vì máy phát 2 đã đóng lên lưới,làm rơ le 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 đông.  Tín hiệu điện áp lưới đưa vào khối ASD(S51) thông qua chân BVRL,BVTL.  Tín hiệu điện áp máy phát số 1 được đưa vào khối ASD(S51) thông qua chân 1VRO và 1VTO.  Tín hiệu điện áp máy phát số 2 được đưa vào khối ASD(S51) thông qua chân 2VRO và 2VTO. Ta chọn máy phát số 1 để hòa lên lưới.Khi các điều kiện hòa đã được kiểm tra tại ASD và điều chỉnh,đồng thời nó thực hiện cả chức năng hòa.Khi các điều kiện hòa chưa thỏa mãn về tần số thì bộ tần số thì khối ASD(S51) sẽ xử lý tín hiệu cảm biến được và đưa ra tín hiệu để đưa đến điều khiển động cơ servo. Giả sử tần số máy phát số 1 thấp tín hiệu từ khối ASD(S51) đưa tín hiệu qua chân 01, lúc đó tiếp điểm của nó đóng lại cấp điện đến chân 65RX(S38) của ICU-GP1,tiếp điểm của nó ở S17 đóng lại làm cuộn hút rơ le 115R(S17) có điện khi đó điều chỉnh servo motor theo chiều tăng.Khi nào tần số máy phát bằng với tần số lưới thì khối ASD(S51) 22
xử lý,lúc đó tiếp điểm nó mở ra và 65RX mất điện làm rơ le 115RX(S17) mất điện dừng việc điều chỉnh servo motor,quá trình giảm cũng diễn ra tương tự. Nếu các điều kiện hòa thỏa mãn thì ASD(S51) sẽ gửi tín hiệu ra chân 013 và 014 tới S21 đóng áptômát máy phát 1 và máy phát 1 được đóng lên lưới kết thúc quá trình hòa. 2.3.6 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 khi hoà máy phát 2 đang công tác,máy phát 1 được đóng vào công tác song song,thì tại thời điểm máy phát 1 mới được đóng vào mạng,máy phát 1 mới nhận một lượng tải nhất định quá trình phân chia tải như sau: a. Phân bố tải tác dụng bằng tay. Chuyển công tắc 43A(S32) 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 GS2(S17) theo chiều “LOWER” giảm nhiên liệu vào diesel máy phát 2,đồng thời quay công tắc GS1(S17) theo chiều “RAISE” tăng nhiên liệu vào diesel máy phát 1,đến khi nào nhìn công suất 2 máy bằng nhau thì dừng lại và kết thúc quá trình phân bố tải tác dụng. b. Phân bố tải tác dụng ở chế độ tự động. Chuyển công tắc 43A(S32) sang chế độ AUTO,khi đó cuộn hút rơ le 43AX(S39) có điện tiếp điểm thường mở của nó đóng lại ở S62 đèn YL sáng báo phân bố tải tác dụng ở chế độ tự động,đồng thời tiếp điểm ở S52 đóng cấp nguồn cho khối PWC(S52) thông qua chân 11 ,khối PWC ở đây là khối thực hiện tự động phân bố tải tác dụng cho 2 máy,tín hiệu áp lấy từ thanh cái từ S05 thông qua chân R và T,tín hiệu áp từ máy 1 đưa đến PWC từ S11 thông qua chân AN1 và AN2, tín hiệu áp từ máy 2 đưa đến PWC từ S12 thông qua chân AN3 và AN4.Để thực hiện tự động phân bố tải tác dụng phải có tín hiệu các aptômát của máy phát 1 và máy phát 2 đã đóng lên lưới thông qua chân 12,13,14,15 của khối PWC Khi có đầy đủ tín hiệu tới PWC đươc xử lý và tự động phân chia tải tác dụng, 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 PWC xử lý sẽ đưa tín hiệu tới chân 00 của máy phát số 1 điều khiển secvo motor tăng nhiên liệu vào diesel máy phát 1,đồng thời đưa tín hiệu tới chân 03 của máy phát 2 điều khiển servo motor giảm nhiên liệu vào diesel máy phát,cho đến khi công suất tác dụng của 2 máy bằng nhau thì quá trình kết thúc. Quá trình cũng diễn ra tương tự khi máy phát số 2 dược hòa lên lưới. 23