Trang thiết bị điện tàu container 700 teu. đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa diesel máy chính và chân vịt biến bước

  • 55 trang
  • file .docx
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình của riêng tôi. Các số liệu và kết quả
trong đề tài là trung thực, chưa được đăng trên bất kỳ tài liệu nào.
Hải Phòng, ngày tháng năm 20.
Sinh viên thực hiện
Lê Đắc Thắng
1
Lời nói đầu
Trong quá trình phát triển của nền kinh tế quốc dân, đi đôi với các lĩnh
vực như: công nghiệp, nông nghiệp… thì ngành giao thông vận tải biển cũng
chiếm một vị trí quan trọng ở mỗi quốc gia. Đó là mạch máu giao thông nối liền
các vùng kinh tế của một đất nước và các nước trên thế giới với nhau.
Đất nước ta có bờ biển dài, trải dọc từ Bắc tới Nam, lại có nhiều sông
ngòi. Đó là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành vận tải biển. Mặc dù
trong thời điểm hiện tại, chúng ta đang khắc phục dần nền kinh tế bị suy thoái.
Nhưng trong tương lai không xa, ngành đóng tàu cũng như vận tải tàu biển sẽ
khôi phục lại thế mạnh vốn có của nó.
Trong quá trình học tập và rèn luyện tại khoa Điện-Điện tử tàu biển của
trường Đại học Hàng Hải, em rất vinh dự và thấy rõ trách nhiệm của mình trong
học tập cũng như việc phục vụ cho ngành giao thông vận tải biển trong tương
lai.
Sau khi học tập và rèn luyện tại trường cùng quá trình thực tập tại các nhà
máy và đặc biệt là quá trình thực tập tốt nghiệp tại nhà máy đóng tàu Nam Triệu,
em được khoa Điện - Điện tử tàu biển giao cho đề tài thiết kế tốt nghiệp: Trang
thiết bị điện tàu container 700 teu. Đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa
Diesel máy chính và chân vịt biến bước.
Qua quá trình học tập và nỗ lực nghiên cứu của mình với sự hướng dẫn
tận tình của thầy giáo Tô Văn Hưng và các thầy cô khoa Điện – Điện Tử. Em đã
tìm hiểu và nghiên cứu để hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Mặc dù bản thân em đã cố gắng nhiều, đã đi tìm hiểu trong thực tế, với
mong muốn hoàn thành đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất. Song do hạn chế về
kiến thức và kinh nghiệm, nên trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi
những sai sót. Em mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo
trong khoa.
Em xin chân thành cảm ơn !
2
MỤC LỤC
TRANG
Phần I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CONTEINER 700 TEU.......................5
1. Kích thước chính...............................................................................................5
2. Máy chính..........................................................................................................5
3.Máy phát đồng trục:...........................................................................................5
4.Hai máy phát chính:...........................................................................................5
5.Máy phát sự cố:..................................................................................................6
PHẦN II :TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU CONTAINEI 700 TEU.....................7
CHƯƠNG 1 : TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH........................................................7
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BẢNG ĐIỆN CHÍNH.........................................7
1.2.MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ APTOMAT SỐ 1....................................8
1.3. CÔNG TÁC SONG SONG CÁC MÁY PHÁT.............................................9
1.3.1. Hòa đồng bộ các máy phát công tác song song...........................................9
1.3.2 Phân bố tải tác dụng..................................................................................12
1.4 CÁC BẢO VỆ VÀ BÁO ĐỘNG..................................................................12
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỂN HÌNH TRÊN TÀU CONTAINER 700
TEU.....................................................................................................................17
2.1 HỆ THỐNG TỜI NEO..................................................................................17
2.1.1 Giới thiệu về hệ thống tời neo tàu container 700 teu.................................17
2.1.2 Giới thiệu phần tử trong sơ đồ mạch chính................................................17
2.1.3 Nguyên lý hoạt động..................................................................................18
2.2 HỆ THỐNG BƠM NƯỚC LÀM MÁT(LT COOLING WATER PUMP)...21
2.2.1: Giới thiệu về phần tử.................................................................................21
2.2.2: Nguyên lý hoạt động.................................................................................22
2.2.3 Các bảo vệ..................................................................................................23
2.3 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒI HƠI..........................................................23
2.3.1 Phần tử chính..............................................................................................23
2.3.2 Nguyên lý hoạt động..................................................................................24
3
2.3.3 Các thông số báo động và bảo vệ :.............................................................30
PHÂN III: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIESEL MÁY
CHÍNH VÀ CHÂN VỊT TÀU 700TEU..............................................................32
A. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIEZEL CHÍNH........32
1: Cấu trúc chung điều khiển từ xa Diesel - Máy chính......................................32
2 : Hệ thống điều khiển từ xa Diezel máy chính tàu Container 700 TEU...........32
2.1 : Giới thiệu phần tử........................................................................................32
B. NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BƯỚC CHÂN VỊT..................45
1 : Giới thiệu chung.............................................................................................45
2: Hệ thống điều khiển bước chân vịt tàu Container 700 TEU...........................45
3.Nguyên lý hoạt động điều khiển tại buồng máy...............................................47
4.1. Giới thiệu phần tử.........................................................................................50
4.2. Nguyên lý hoạt động....................................................................................51
5. Nhận xét hệ thống............................................................................................51
KẾT LUẬN.........................................................................................................53
4
Phần I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CONTEINER 700 TEU
1. Kích thước chính
Chiều dài tổng thể: 133,60 m
Chiều dài hai trụ: 126,80 m
Chiều rộng thiết kế: 19,40 m
Chiều cao tới boong chính: 9,45 m
Mớn nước, thiết kế: 7,20 m
Mớn nước, mạn khô: 7,34 m
Trọng tải toàn phần tại mớn nước mạn khô: 8.500 MT
Dung tích hầm hàng (không có thiết bị định hướng): 10.450 m3.
Tổng dung tích: 6434 BRZ
Máy chính: Mak, 8M43C; công suất: 7200KW, 500 vòng/phút
Cấp tàu: Không hạn chế
2. Máy chính
- Máy chính :MAK 8M43.
+ Công suất Nmax :7200 KW
+ Vòng quay nmax :500 v/p
+ Số xi lanh :8 xilanh
3.Máy phát đồng trục:
-Hãng sản xuất : Leroy somer
-Điện áp định mức: AC 450V.
-Tần số định mức: 60 Hz.
-Công suất định mức: 1495 KVA.
-Dòng điện định mức: 1920 A.
-Hệ số Cos định mức: 0.8.
-Số pha: 3pha.
4.Hai máy phát chính:
-Hãng sản xuất :Leroy somer
-Điện áp định mức: AC 450V.
5
-Tần số định mức: 60 Hz.
-Công suất định mức: 538 KVA.
-Dòng điện định mức: 690A.
-Hệ số Cos định mức: 0.8.
-Số pha: 3pha.
5.Máy phát sự cố:
-Hãng sản xuất : Leroy somer
-Điện áp định mức: AC 450V.
-Tần số định mức: 60 Hz.
-Công suất định mức: 500 KVA
-Dòng điện định mức: 642A
-Hệ số Cos định mức: 0.8.
-Số pha: 3pha.
*Hai nguồn acquy:
-Điện áp: 24V DC.
- Dung lượng: 135 Ah.
6
PHẦN II :TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU CONTAINEI 700 TEU
CHƯƠNG 1 : TRẠM PHÁT ĐIỆN CHÍNH
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BẢNG ĐIỆN CHÍNH
Các hệ thống đo lường trong bảng điện chính
a, Đo điện áp
-S3: Công tắc chuyển mạch đo điện áp các pha, có 4 vị trí :
+ OFF : Vị trí không đo điện áp
+ L1-L2 : Đo điện áp trên 2 pha L1 và L2
+ L2-L3 : Đo điện áp trên 2 pha L2 và L3
+ L3-L1 : Đo điện áp trên 2 pha L3 và L1
-5P1 : Đồng hồ đo điện áp xoay chiều: có dải điện áp từ 0 - 600V.
Về nguyên tắc khi đo áp trên 2 pha thì pha còn lại phải để hở mạch.
Giả sử muốn đo áp trên 2 pha L1 và L2, thì ta xoay công tắc chuyển mạch sang
vị trí L1-L2. Lúc này đầu ra của bộ chuyển mạch sẽ cấp tín hiệu áp 2 pha L1, L2
tới cơ cấu đo điện áp P3. Tức là, chân 1 và chân 7 được nối tới chân 2 và chân 4
của bộ chuyển mạch. Chân 5 có tín hiệu áp pha L3 thì để hở mạch. Khi đó đồng
hồ P3 sẽ hiển thị điện áp đo được trên 2 pha L1 và L2.
Tương tự cho các vị trí đo khác.
b, Đo tần số
Đồng hồ đo tần số P4 mắc song song với đồng hồ đo điện áp vậy nên giá trị tần
số cung sẽ hiển thị khi ta đo giá trị điện áp.
c, Đo dòng điện
Về nguyên tắc khi đo dòng trên 1 pha thì phải ngắn mạch các pha còn lại (phía
thứ cấp của biến dòng).
Ở vị trí OFF thì để đảm bảo tính ngắn mạch phía thứ cấp của biến dòng, các
chân 2, 4, 10 đều được nối tới chân chung 3
+ Ở vị trí L1 thì chân 2 được nối với chân 9 của bộ chuyển mạch, còn chân 4, 10
thì được nối tới chân chung 3. Lúc này đồng hồ chỉ giá trị dòng tải trên pha L1.
7
+ Ở vị trí L2 thì chân 6 được nối với chân 9 của bộ chuyển mạch, còn chân 2, 10
thì được nối tới chân chung 3. Lúc này đồng hồ chỉ giá trị dòng tải trên pha L2.
+ Ở vị trí L3 thì chân 10 được nối với chân9 của bộ chuyển mạch, còn chân 6, 2
thì được nối tới chân chung 3. Lúc này đồng hồ chỉ giá trị dòng tải trên pha L3.
d, Đo công suất
tin hiệu dòng và áp sẽ được đưa tới P2 là đồng hồ đo công suất.Sau khi xử lý sẽ
đưa ra hiển thị giá trị.
1.2.MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ APTOMAT SỐ 1
a, GIỚI THIỆU PHẦN TỬ
-Q1 : Aptomat máy phát số 1.
-M : Động cơ lên dây cót.
-T1,T2,T3 là các biến dòng
-G là Máy phát đồng bộ không chổi than số 1 được lai bởi động cơ Diesel.
-F1…F16: cầu chì
-S3: Công tắc lựa chọn đo điện áp và tần số của máy phát
-P3 là đồng hồ đo điện áp
-P4 là đồng hồ đo tần số
U1 :Bộ nguồn AC 230V/DC24V.
T4 là biến áp hạ áp
A1 là khối điều khiển aptomat và bảo vệ máy phát.
S8 : Công tắc chọn chế độ điều khiển máy phát
P2 : Đồng hồ đo công suất.
P5 là đồng hồ tính đo thời gian hoạt động của máy phát.
P1 là đồng hồ đo dòng
b, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
 ĐÓNG APTOMAT
Ta bật công tắc S8(28.1 MSB) sang vị trí 1 Manual nối 1-2. khởi động và đóng
máy phát số 1 cấp điện lên cho thanh cái.
8
Việc thực hiện khởi động diesel bằng cách nhấn tổ hợp phím
A31(30.1 MSB) trên panel máy phát. Tín hiệu từ màn hình cảm ứng sẽ được gửi
tới khối A3(30.2MSB), nối chân 3 và chân 4 thuộc nhóm 1XD1 đưa tín hiệu
xuống khởi động diesel máy phát số 1.
Khi máy phát số 1 được khởi động và thỏa mãn các điều kiện về điện áp,dòng
điện và tân số thì đèn H10(28.6 MSB) sáng.Ta tiến hành đóng máy phát số 1
lên:
Ấn nút S11 tín hiệu được đưa qua tiếp điểm thường đóng K11 (khi lưới chưa có
điện.Trong trường hợp lưới có điện thì tiếp điểm sẽ mở ra,khi đó thì ấn nút đóng
aptomat S11 tại thời điểm tiếp điểm 13-14 K20(28.2 MSB) được quyết định bởi
bộ chọn thời điểm hòa P5(40.4 MSB) qua 1 XT1 tới chân 4 cua khối A1.
Khối A1 sẽ gửi tín hiệu ra chân 1XS6 cấp nguồn cho cuộn đóng XF(27.5 MSB)
nhả chốt giữ lò xo.Lò xo mở thì ATM sẽ đua máy phát số 1 vào hoạt động cấp
điện lên lưới.Cuộn giữ MN có điện giữ ATM đóng khi đủ điện áp.
Tiếp điểm hành trình đóng, động cơ M(27.4 MSB) được cấp điện, nén lò
xo lại. Cuộn đóng XF(27.5 MSB) mất điện nhả chốt giữ lò xo. Cuối hành trình,
tiếp điểm hành trình mở, động cơ mất điện, chốt giữ lò xo ở trạng thái nén chuẩn
bị cho lần đóng aptomat sau.
Khi aptomat được đóng thì đèn S11(28.6 MSB) sáng báo máy phát số 1
đang cấp điện lên lưới. Đồng hồ P5(27.5 MSB) bắt đầu đếm thời gian. Đèn H10
không sáng.
 CẮT APTOMAT
Để cắt ATM ta sẽ ấn nút S10 tín hiệu được gửi tới chân 5 của khối điều khiển và
bảo vệ máy phát (A1). Khối A1 sẽ xử lý tín hiệu và đưa tín hiệu đến cắt điện
cuộn MN ngắt aptomat và cắt máy phát số 1 ra khỏi lưới. Đồng thời đưa tín hiệu
đến đèn H10 sáng báo mở aptomat và đèn S11 tắt.
1.3. CÔNG TÁC SONG SONG CÁC MÁY PHÁT.
1.3.1. Hòa đồng bộ các máy phát công tác song song.
Việc thực hiện hòa đồng bộ được thực hiện trên Panel số 5.
9
a, Hòa bằng tay
Giả sử máy phát số 2 đang hoạt động trên lưới ta hòa máy phát số 1 lên làm việc
song song.
Ấn S7(page 41)về vị trí số 1 và chuyển công tắc S8 sang vị trí manual.Ta khơi
động máy phát số 1 và quan sát đồng bộ kế:
+)Khi chiều quay của các đèn trong đồng bộ kế (hay hệ thống đèn quay) quay
nhanh theo chiều FAST thì có nghĩa là f MF > fluoi. Do đó, ta phải điều chỉnh giảm
nhiên liệu vào động cơ Diesel lai máy phát cần hòa.Ta làm như sau:
Ta đưa tay gạt 3S15(41.2 MSB) sang vị trí “TIEFER” gửi tín hiệu giảm
tốc độ “speed decrease” vào chân “input diode 11” (011.3 GENERATOR
PROTECTION DISELGENERATOR 1), hệ thống xử lý và đưa tín hiệu ra chân
“SPEED LOWER” (017.3
GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR 1), Rơle K23
(017.3 GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR 1) có điện đóng
tiếp điểm 11-14 K23(26.2 GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR
1), đưa tín hiệu điều khiển giảm tốc độ Diesel.
+ Khi chiều quay của các đèn trong đồng bộ kế (hay hệ thống đèn quay) quay
nhanh theo chiều SLOW thì có nghĩa là f MF < fluoi . Do đó, ta phải điều chỉnh
tăng nhiên liệu vào động cơ Diesel lai máy phát cần hòa. Ta lam như sau:
Ta đưa tay gạt 3S15(41.2 MSB) sang vị trí “HOHER” tức tay gạt SPEED
ADJUSTMENT (011.3 GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR 1)
gửi tín hiệu tăng tốc độ “speed increase” vào chân “input diode 12”
(011.3 GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR 1), hệ thống xử lý
và đưa tín hiệu ra chân “SPEED HIGHER” (017.4
GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR 1), Rơle K24
(017.4 GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR 1) có điện đóng
tiếp điểm 11-14 K24(26.3 GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR
1), đưa tín hiệu điều khiển tăng tốc độ Diesel.
10
Thời điểm đóng aptomat máy phát lên lưới là trước khi đèn xanh ( với hệ thống
đồng bộ kế ) sáng 1 s, hoặc trước khi đèn chủ (với hệ thống đèn quay ) tắt 1 s ,
với thời gian dự trù đóng aptomat là 1 s.
Khi đóng thành công, thì trên đồng hồ Ampe phải gần như không thay đổi, còn
trên đồng hồ công suất thì ta quan sát thấy kim lệch đi một giá trị nhỏ, điều đó
cho thấy sau khi đóng aptomat, máy phát vừa hòa lên lưới đã nhận được một
lượng tải nhất định khoảng 5% công suất định mức là vừa.
b, Hòa tự động
Giả sử máy phát số 2 đang hoạt động trên lưới ta hòa máy phát số 1 lên làm việc
song song.
Ta chọn công tắc S7 sang vi trí mf1 và đưa công tắc S8 sang vị trí auto.khi đó
tín hiệu hòa tự động sẽ được đưa vào chân 1XT1 qua chân số 3 của A1.
Khối A1 gửi tín hiệu tới “ output diode 8”.khi đó nguồn sẽ được cấp tới 2 Rơle
K13 và K14 có điện đóng tiếp điểm (13-14) của rơ le K13(24.6 GENERATOR
PROTECTION DISELGENERATOR1) cấp tín hiệu đến khối
SYNCHRONIZING UNIT qua chân 2 và 3. Đồng thời tiếp điểm(13-14), (23-
24) của rơ le K14(011.2 GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR
1) đóng lại gửi tín hiệu đến khối Input Diode 10 đóng aptomat ở chế độ tự động
hòa đồng bộ. Khi điều kiện hòa thỏa mãn, khối A1 sẽ đưa tín hiệu ra chân
Output Diode 7 (015.6GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR 1).
Rơ le K12 có điện đóng tiếp điểm 13- 14 K12(24.4 GENERATOR
PROTECTION DISELGENERATOR 1) gửi tín hiệu qua 2 chân 5 và 6 để đóng
aptomat đến khối BREAKER.
Nếu xảy ra lỗi thì tín hiệu “Synchr failure” sẽ được đưa ra chân Output
Diode 3 (014-6 GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR 1), đèn
sáng báo lỗi hoà. Còn nếu hòa thành công có tín hiệu ra chân Output Diode 2
(014.5 GENERATOR PROTECTION DISELGENERATOR 1) đèn sẽ sáng báo
aptomat đã đóng.
11
1.3.2 Phân bố tải tác dụng
a.1 Phân bố tải tác dụng bằng tay
Việc phân bố tải tác dụng sẽ được thực hiện trên panel số 5
Trong trường hợp máy phát 2 đang hoạt động, ta hoà máy phát 1 lên lưới, khi
đó máy phát 1 chưa nhận tải , muốn máy phát 1 nhận tải thì ta phải thực hiện
tăng giảm nhiên liệu đồng thời động cơ servo của 2 máy phát:
Ta điều khiển nguồn cấp cho dông cơ servo quay theo chiều tăng/ giảm nhiên
liệu vào Diezel bằng công tắc 3S15 và 6S15.
Tín hiệu sẽ đồng thời được đưa tới chân ‘speed lower và speed higher”
của khối OUTPUTS1A13/A(017-GENERATOR PROTECTION DIESEL
GENERATOR).Hai rơle K23(Là rơle cấp nguồn cho động cơ secvô quay theo
chiều tác động giảm nhiên liệu vào Diesel) và K24( Là rơle cấp nguồn cho động
cơ secvô quay theo chiều tác động tăng nhiên liệu vào Diesel) sẽ có điện.Chúng
sẽ đóng tiếp điểm không chế việc tăng/giảm nhiên liệu. Qúa trình tăng giảm phải
thực hiện đồng đều cho đến khi ta quan sát trên 2 đồng hồ đo công suất thấy giá
trị của chúng tương đương nhau thì dừng lại.
a.2 Phân bố tải tác dụng tự động
Ta sẽ thực hiện thông qua việc chỉnh công tắc S8 sang vị trí Auto. Sau khi máy
phát được hòa tự động lên lưới hệ thống sẽ tiến hành phân chia tải tác dụng cho
máy phát .Tín hiệu tải của máy phát sẽ được cảm nhận thông qua dòng tải của
máy phát được lấy từ các biến dòng được đưa vào các đầu X1.6, X1.7,
X1.8(Khối A1 trên bản vẽ bảng điện chính) .Khi tín hiệu công suất của hai máy
khác nhau. Sẽ có tín hiệu cấp nguồn cho động cơ secvô để thay đổi lượng nhiêu
liệu vào Điesel do đó thay đổi được công suất của máy phát.
1.4 CÁC BẢO VỆ VÀ BÁO ĐỘNG
1,Bảo vệ ngắn mạch
Ta sử dụng Aptomat để bảo vệ ngắn mạch cho trạm phát điện tàu 700 teu.Khi
có hiện tượng ngắn mạch thì dòng của các máy phát sẽ tăng lớn, lúc này các
12
biến dòng cảm biến được tín hiệu này và đưa tín hiệu đủ lực hút, làm các tiếp
điểm chính của aptomat mở ra dẫn đến cắt máy phát ra khỏi lưới.
2.Bảo vệ quá tải
- Tín hiệu dòng được lấy qua các biên dong T1,T2,T3 rồi đưa tới đầu
X1.6,X1.7,X1.8 của khối A1.Các đầu vào này được thể hiện rõ trên tập bản vẽ
(GSSWLR-MIS HD1, GENERATOR PROTECTION DIESEL
GENERATOR ).
Tín hiệu dòng sẽ được đưa tới khối 1 A10 (trang 7GENERATOR
PROTECTION DIESEL GENERATOR) đây là khối biến đổi tín hiệu dòng tải
các pha của máy phát thành tín hiệu điện 1 chiều sau đó được đưa tới
1A10/+1,1A10/+2,1A10/+3, 1A10/- . Chúng sẽ được đưa tới trang 13 bộ PLC
+ 1A12/13, 1A12/15:Đầu vào tương tự để giám sát giá trị dòng tải pha
L1 của máy phát
+ 1A12/16, 1A12/18:Đầu vào tương tự giám sát giá trị dòng tải pha L2
của máy phát .
+ 1A12/19, 1A12/21:Đầu vào tương tự giám sát giá trị dòng tải pha L3
của máy phát .
khi máy phát bị quá tải,giá trị dòng tải của máy phát đạt giá trị I > 110% I đm .
Khối PLC sẽ xử lý và cấp tín hiệu ngắt các phụ tải không quan trọng trước.
Ví dụ khi máy phát số 1 đang công tác trên lưới vì một lý do nào đó mà máy
phát bị quá tải. Tín hiệu dòng tải đó đạt đến I > 110%I đm sẽ đựợc đưa đến các
đầu vào tương tự của PLC. Các phụ tải không quan trọng sẽ được ngắt ra
Tín hiệu ngắt ATM của phụ tải không qua trọng được đưa ra OUTPUT DIODE
7.Nguồn sẽ được cấp cho rơ le K17.Tiếp điểm K17 trang 25 sẽ đóng lại đưa tín
hiệu tới 2 chân X1.1 và X1.2.Các nhóm chân này được thể hiện cụ thể trên trang
39 của tập bản vẽ bảng điện chính.Nếu lúc này aptomat coupling đang đóng rơ
le K2 (36.7) có điện, nó sẽ đóng tiếp điểm trang 39 và 69.Trang 39: K2(1-2,3-
4,5-6) đóng cấp nguồn tới STEP1HG trang 59, 2 rơleK1 và K11 có điện và đóng
tiếp điểm:
13
Rơ le K1:
+tiếp điểm K1(13-14) đóng.trước đó nếu áptômat cấp nguồn cho ổ cắm
container1 đóng thì rơ le K41 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 7.Như
vậy hai tiếp điểm K41 và tiếp điểm K1 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được
đưa đến chân A4 của Q1 áptomat Q1sẽ được ngắt ra khỏi lưới
+tiếp điểm K1(23-24) đóng trước đó nếu áptômat cấp nguồn cho ổ cắm
container2 đóng thì rơ le K42 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 2.Như
vậy hai tiếp điểm K42 và tiếp điểm K1 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được
đưa đến chân A4 của Q2 áptomat Q2 sẽ được ngắt ra khỏi lưới
+ tiếp điểm K1(33-34) đóng.Trước đó nếu áptômat cấp nguồn cho ổ cắm
container 3 đóng thì rơ le K43 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 2.Như
vậy hai tiếpđiểm K43 và tiếp điểm K1 đóng thì sẽ cótín hiệu ngắt aptomat được
đưa đến chân A4 của Q3 áptomat Q1sẽ được ngắt ra khỏi lưới.Rơ le K11 thực
hiện tương tự.
Sau khi các phụ tải đã được ngắt mà vẫn còn tín hiệu quá tải PLC sẽ tiếp
tục gửi tín hiệu đến cắt nhóm phụ tải tiếp theo. Tín hiệu sẽ lại được gửi tới
OUTPUT DIODE 12 cấp nguồn cho rowle K18.Rơ le K18 có điện sẽ đóng tiếp
ddiemr tai trang 25 lại đưa tới 2 chân X1.3 và X1.4 .Tương tự thì tín hiệu sẽ cấp
tín hiệu đến dây STEP 2HG .Rơ le K2 và K12 (trang 59 tập bản vẽ bảng điện
chính ) sẽ được cấp điện .K2 có điện nó sẽ đóng các tiếp điểm của nó như sau:
+Tiếp điểm K2 (13-14) đóng.Trước đó nếu áptômat cấp nguồn cho ổ cắm
container4 đóng thì rơ le K41 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 2.Như
vậy hai tiếpđiểm K41 và tiếp điểm K2 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được
đưa đến chân A4 của Q1 áptomat Q1sẽ được ngắt ra khỏi lưới
+ Tiếp điểm K2 (23-24) đóng trước đó nếu áptômat cấp nguồn cho ổ cắm
container5 đóng thì rơ le K42 sẽ có điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 2.Như
vậy hai tiếp điểm K42 và tiếp điểm K2 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được
đưa đến chân A4 của Q2 áptomat Q2 sẽ được ngắt ra khỏi lưới
14
+ Tiếp điểm K2 (33-34) đóng.Trước đó nếu áptômat cấp nguồn cho ổ cắm
container6 đóng thì rơ le K43 sẽ xó điện đóng tiếp điểm của nó ở cột số 2. Như
vậy hai tiếp điểm K43 và tiếp điểm K2 đóng thì sẽ có tín hiệu ngắt aptomat được
đưa đến chân A4 của Q3 áptomat Q1sẽ được ngắt ra khỏi lưới.Rơ le k12 tương
tự
Nếu sau khi cắt nhóm phụ tải ở bước 2 mà máy phát vẫn bị quá tải thì PLC sẽ
tiếp tục gửi tín hiệu đến cắt các nhóm phụ tải tiếp theo. Đầu ra 1A13/5(trang 17
GSSWLR-MIS SHAFT GENERATOR). Sẽ có tín hiệu cấp cho rơle K19 .K19
có điện đóng tiếp điểm K19 ở trang 25 cấp tín hiệu đến các chân XI 5,XI 6 .Các
nhóm chân này được thể hiện cụ thể trên trang 39 của tập bản vẽ bảng điện
chính.Chân 4XI.6 sẽ cấp tín hiệu đến dây STEP 3HG cấp nguồn cho cuộn ngắt
C1,C2 của aptômat Q4(trang16.8) cấp nguồn cho bộ điều hòa không khí
(D.B.AIR CONDITION). Aptomat Q4 sẽ mở ra.
- Và rơ le thời gian K8(trang 75) có điện sau một thời gian trễ đóng tiếp
điểm của nó cấp nguồn cho rơ le K7. K7 có điện sẽ đóng tiếp điểm của nó cấp
nguồn cho cuộn ngắt aptomat C1,C2 cấp nguồn cho (D.B SEPARATORS) ngắt
aptomat ra khỏi lưới .
Đồng thời với tín hiệu ngắt các phụ tải không quan trọng thì đầu ra
1A12/15(trang 16 của tập bản vẽ) sẽ có tín hiệu cấp nguồn cho Rơ le K15 .K15
có điện sẽ đóng tiếp điểm của nó ở trang 25 dây XP3 sẽ được cấp tín hiệu. Khối
ALARM UNIT ở trang 23 sẽ được cấp tín hiệu báo động quá tải máy phát .
Khi giá trị dòng tải của máy phát đạt 150%I dmthì khi đó khối PLC sẽ xử
lý. Ở đầu ra 1A12/10(015.5) sẽ có tín hiệu cấp điện cho rơ le K11. K11 có điện
nó sẽ đóng tiếp điểm của nó ở(24.4) các chân XS1. 3, XS1. 4 gửi tín hiệu ngắt
aptomat đến khối BREAKER ngắt aptomat.
3.Bảo vệ công suất ngược
- Bộ 1A11 là bộ đo và cảm biến giá trị công suất của máy phát (Trang 7
của tập bản vẽ GSSWLR-MI,GENERATOR PROTECTION DIESEL
GENERATOR 1).Tín hiệu dòng được đưa vào qua 2 chân 19 và 20,tín hiệu điện
15
áp sẽ được đưa vào qua chân 2,5,8 lấy từ X1.1,.2,.3. Còn các đầu ra 13,14 tỷ lệ
với độ lớn và chiều công suất của máy phát được đưa đến các đầu
1A11/13,1A11/14(trang hai 21 của tập bản vẽ này) đây là đầu vào tương tự của
tín hiệu công suất của máy phát .Tín hiệu công suất của máy phát sẽ được PLC
giám sát và hiện thị trên màn hình .
Nếu vì một lý do nào đấy mà máy phát số 1 bị hiện tượng công suất
ngược khi đó khối PLC xử lý. Tín hiệu sẽ được gửi tới OUTPUT DIODE 5,đầu
ra 1A12/9 (trang 015) sẽ có tín hiệu cấp điện cho rơ le K10.tiếp điểm của rơ le
K10 sẽ đóng (trang 24) cấp tín hiệu đến các chân XCR 1 và XCR 4 của khối
RC-DEVICE tạo tín hiệu trễ ngắt aptomat của máy phát .Đồng thời các chân
XS1 7, XS1 8 ở mạch điều khiển áptomat của máy phát cũng được cấp tín hiệu
(trong bản vẽ bảng điện chính) . Cuộn MN có điện sau một thời gian trễ aptomat
của máy phát sẽ dược ngắt ra khỏi lưới. Khối ALARM UNIT ở trang 23 sẽ được
cấp tín hiệu báo động công suất ngược cho máy phát. Đồng thời đầu ra
1A13/8(trang 18) sẽ có tín hiệu hiện thị giá trị công suất ngược của máy phát .
4.Bảo vệ điện áp thấp(cao)
Giá trị điện áp máy phát giảm thấp xuống thấp còn 85%U đm thì sẽ có tín
hiệu gửi Khối ALARM UNIT ở trang 23 sẽ được cấp tín hiệu báo động điện áp
máy phát thấp
+Khi giá trị điện áp của máy phát giảm xuống 50% U đm thì đầu ra 1XS1 7
và 1XS1 8 có tín hiệu cấp điện cho cuộn ngắt aptmat .Aptomat sẽ được ngắt ra
khỏi lưới .Đồng thời sẽ có tín hiệu báo động điện áp máy phát thấp.
Trong trường hợp khi điện áp của máy phát đạt giá trị > 125% U đm thì sẽ
có tín hiệu gửi đến ALARM UNIT báo động điện áp máy phát cao
Khi điện áp máy phát đạt giá tị 125% thì aptomat sẽ được ngắt ra khỏi
lưới. Đồng thời ở đầu ra 1A112/16(Trang 016) sẽ có tín hiệu cấp nguồn cho rơ
le K6.K6 có điện sẽ mở tiếp điểm của nó cấp tín hiệu Deexcitation(cắt kích từ
máy phát).
16
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỂN HÌNH TRÊN TÀU
CONTAINER 700 TEU
2.1 HỆ THỐNG TỜI NEO
2.1.1 Giới thiệu về hệ thống tời neo tàu container 700 teu
Hệ thống tời neo của tàu 700 teu gồm tời neo phải và tời neo trái. Động cơ tời
neo là động cơ dị bộ 3 pha roto lồng sóc. Thay đổi tốc độ của dây tời bằng cách
thay đổi tốc độ động cơ ( thay đổi số cặp cực stato: 2-4-16). Hệ thống có 2 chức
năng cơ bản:
- Tời quấn dây.
- Thu thả neo.
2.1.2 Giới thiệu phần tử trong sơ đồ mạch chính
- Q1: aptomat cấp nguồn cho hệ thống
- T2: biến dòng đo lường
- KM1-KM6: là contactor đảo chiều
+ KM1,KM2 là công tắc đaỏ chiều
+ KM3-KM6 là công tắc cấp tốc độ
-M: Động cơ 3 pha roto lồng sóc. Thay đổi tốc độ của dây tời bằng cách thay đổi
tốc độ động cơ ( thay đổi số cặp cực stato: 2-4-16)
- F1-F6 là cầu chì bảo vệ ngắn mạch
- KB1,K1 : Các rơle thời gian.
-V1: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều.
- R: Cảm biến nhiệt độ động cơ.
- E1: Điện trở sấy
- H1 : Đèn nguồn mạch sấy
3E1: Điện trở sấy mạch khuếch đại.
- T1: Biến áp hạ áp 440V/230V.
- A1: Rơle nhiệt độ.
- A2: Rơle dòng.
- G1: Bộ biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều
17
- A3, A4: Khối xử lý.
2s1: Tay điều khiển chính
- 2s0: Nút ấn dừng sự cố
K0: Rơle bảo vệ không.
2.1.3 Nguyên lý hoạt động
-Hoạt động của mạch sấy:
Mạch sấy được lấy nguồn 230V/60HZ và được bảo vệ bởi cầu chì.
Đèn H1 sáng báo mạch sấy hoạt động.
Tay điều khiển và mạch khuếch đại sẽ được sấy( khi động cơ chưa hoạt động
).
Khi đạt đến nhiệt độ đặt thì 3S1 sẽ cắt nguồn vào 3E1.
-khởi động hệ thống:
Đóng aptomat Q1 lại cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiển.
Công tắc xoay điều khiển 2s2 ở vị trí 0 khi đó K4 sẽ có điện và đóng các tiếp
điểm của nó:
+ tiếp điểm K4 ( 11-14)/8 khóa lại không cho hệ thống báo động.Tời neo sẵn
sang nhưng chưa hoạt động.
Tời quấn dây:
Ta sẽ chuyển ly hợp sang chế độ tời quấn dây. Khi đó công tắc hành trình s1
(8.4) vẫn mở.
+ Ở chế độ bằng tay:
Chuyển công tắc 2S2 sang vi trí Hand:
Rơ le K3 có điện và đóng các tiếp điểm:
- K3(21-22) sheet 9.1 và (31-34) sheet 9.2 gửi tín hiệu vào chân E0.1 khối
A3.Từ khối A3 gửi tín hiệu tới chân A0.4 của khối này.Đèn 2H1 sáng báo
operation manual,đèn 2P1 sáng báo sức căng.
- K3(11-14) sheet 7 đóng sẵn sang cấp nguồn tới tay điều khiển.
18
Trước đó nếu hệ thống không xảy ra hiện tượng quá tải thì tín hiệu từ biến
dòng T2 sẽ gửi tới 2 chân C,D (6/2).A2(15-16) đóng
Hẹ thống không bị quá nhiệt thì cảm biến nhiệt sẽ gửi tín hiệu tới rơ lư A1 tại
sheet6.Trước đo A1 vẫn có điện và đóng tiếp điểm tại sheet 7.
Do đó 2S1 vẫn ở vị trí 0,tiếp điểm (1-2) vẫn duy trì và (3-4) cấp nguồn mạch
điều khiển.
-Điều khiển tời quấn dây theo chiều thu và tăng dần tốc độ:
+ Vị trí thu 1:
Ta chuyển 2S1 sang vị trí thu 1 thi tiếp điểm 3-4 đóng lại.Lúc này KM2(21-
22) vẫn đóng.Rơ le KM1 sẽ có điện,nó đóng tiếp điểm mạch động lực sẵn sàng
cho việc quay theo chiều thu dây tời.
Đồng thời tiếp điểm KM1(21-22) sẽ mở ra làm rơ le KM2 mất điện.tiếp điểm
51-52 và 61-62 sẽ mở ra cắt mạch sấy,tiếp điểm 13-14 đóng cấp nguồn cho
mạch điều khiển tốc độ.
Cuộn hút KB1 có điện đóng tiếp điểm ở sheet 4 cấ điện cho cuộn phanh
Y,cuộn phanh Y có điện sẽ nhả phanh ra,đồng thời tiếp điểm 13-14 đống sẵn
sàng cấp nguồn cho KM3.Sau 2s thì KB1(67-68) đóng chờ sẵn sàng cấp nguồn.
Rơ le KM3 có điện đóng tiếp điểm mạch động lực.Động cơ có điện và bắt
đầu quay theo chiều thu dây vs tốc độ 1.
+ Vị trí 2:
Ta chuyển 2S1 sang vị trí thu 2 thi tiếp điểm 5-6 đóng.Lúc này KB1 (67-68)
đã đóng,nguồn sẽ được cấp cho rơ le K1.Rơ le K1 có điện:
-Mở tiếp điểm K1(21-22) làm cho KM3 mất điện.Đóng tiếp điểm K1(13-14)
cấp nguồn cho KM6.Rơ le KM6 có điện:
Đóng tiếp điểm mạch động lực,đồng thời cấp nguồn cho rơ le KM4.Rơ le
KM4 có điện sẽ đóng tiếp điểm ở mạch động lực và động cơ sẽ hoạt động ở chế
độ sao và quay theo chiều thu dây ở tốc độ 2.
+ Vị trí 3:
19
Ta chuyển 2S1 sang vị trí thu 3 thi tiếp điểm 7-8 đóng.Sau 2s từ khi K1 có
điện thì tiếp điểm của nó K1(67-68) đóng lại.Rơ le K2 có điện.đóng tiếp điểm
(13-14) cấp điện cho KM5.Rơ le KM5 có điện sẽ mở tiếp điểm KM5(21-22) làm
cho Rơ le KM6 mất điện,trước đó thì tiếp điểm K2(21-22) cũng mở ra khi rơ le
K2 có điện.rơ le KM4 cũng mất điện.Tiếp điểm của KM6 mạch động lực đóng
lại.Động cơ chuyển sang quay chiều thu dây ở tốc độ 3.
Quá trình điều khiển tời quấn dây theo chiều thả, tốc độ giảm dần diễn ra
ngược lại, tương tự
+ Vị trí 1:
Ta chuyển 2S1 sang vị trí thu 1 thi tiếp điểm 1-2 đóng lại.
Rơ le KM2 có điện mở tiếp điểm KM2(21-22) không chế chiều thu neo.
Đóng tiếp điểm ở mạch động lực sẵn sang cho quá trình thả dây.
Đòng thời tiếp điểm 13-14 của KM2 đóng lại cấp nguồn cho mạch điều
khiển.Rơ le KB1 có điện,đóng tiếp tiểm ở sheet 4 cuộn phanh Y có điện và nhả
phanh.
Tiếp điểm KB1(13-14) có điện sẽ cấp nguồn cho rơ le KM3,tiếp điểm của
KM3 ở mạch động lực sẽ đóng lại.Động cơ sẽ quay theo chiều thả ở tốc độ 1.
Hoạt động thả ở tốc độ 2 và 3 của tời giống như hoạt động thu ở tốc độ 2 và 3
của tời đã trình bày ở trên.
+ Ở chế độ tự động:
Chuyển nút điều khiển 2s2 sang vị trí Auto 20%. Cuộn hút của rơle K5 có
điện, mở tiếp điểm 11-12 K5 (7.0) cắt nguồn mạch điều khiển bằng tay. Đồng
thời đóng tiếp điểm 21-24; 31-34 (9.2) gửi tín hiệu vào chân E0.2 của khối A3.
Khối A3 sẽ đưa tín hiệu ra chân A0.6 (11.4), đèn 2H3 sáng báo hệ thống được
điều khiển tự động.
Trong chế độ tự động, mọi hoạt động của tời được điều khiển bởi khối
A3, A4 và khối cảm biến sức căng AMP (12.1). Đồng thời trong chế độ này
động cơ chỉ hoạt động ở tốc độ 1.
20