Giáo trinh điện tàu thủy.pdf

CHƢƠNG 5: TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

5.1. CẤU TRÚC CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

5.1. CẤU TRÚC CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

5.1. CẤU TRÚC CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

5.2. CÁC TẢI TIÊU THỤ ĐIỆN DƢỚI TÀU THỦY

5.3. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA TÀU THỦY

5.3. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA TÀU THỦY

5.4. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA PHỤ TẢI

5.4. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA PHỤ TẢI

TÍNH KINH TẾ KHI KHAI THÁC TRẠM PHÁT ĐIỆN

5.5. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

5.5. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

5.5. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

5.5. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

5.5. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

5.6. TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT TRẠM PHÁT VÀ LỰA CHỌN MÁY PHÁT

2. Các phƣơng pháp tính chọn * * *

5.7. TỰ ĐỘNG ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP

QUY ĐỊNH CỦA ĐĂNG KIỂM

CÁC NGUYÊN LÝ XÂY DỰNG BỘ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CHO CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU *Có 4 dạng hệ thống tự động điều chỉnh điện áp điển hình là : - Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nhiễu. + H.T Phức hợp dòng. + H.T Phức hợp pha : Phức hợp pha song song và phức hợp pha nối tiếp. - Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo độ lệch. - Hệ thống điều chỉnh điện áp theo nguyên lý kết hợp. + Kết hợp giữa phức hợp dòng với độ lệch. + Kết hợp giữa phức hợp pha với độ lệch. *Chú ý: Các điều kiện để tự kích cho một máy phát điện . - Máy phát phải có từ dƣ . - Chiều kích từ trùng với chiều từ dƣ . - Có tốc độ quay đạt định mức .(nf = nđm) - Tổng trở trong mạch kích từ nhỏ hơn điện trở tới hạn.( Rkt < R th) I) . Hệ thống điều chỉnh điện áp theo nhiễu loạn : 1/ Hệ thống phức hợp dòng ( Hay còn gọi là bù dòng) . - Định nghĩa : Hệ thống TĐ ĐC ĐA theo nguyên lý phức hợp dòng là hệ thống có hai tín hiệu : tín hiệu dòng và tín hiệu áp hai tín hiệu này đƣợc cộng lại với nhau ở phía một chiều ( sau chỉnh lƣu ) . - Với cấu trúc nhƣ vậy hệ thống chỉ có thể cảm biến đƣợc với sự thay đổi của độ lớn dòng tải . Hệ thống phức hợp dòng chỉ có khả năng giữ đƣợc điện áp của máy phát do một nguyên nhân là khi cƣờng độ dòng tải thay đổi . Chính vì vậy mà nó ít đƣợc ứng dụng trong thực tế trên tàu thuỷ cũng nhƣ trên bờ.

CÁC NGUYÊN LÝ XÂY DỰNG BỘ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CHO CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 2/ Hệ thống phức hợp pha : *Khái niệm : Hệ thống phức hợp pha là hệ thống T.Đ điều chỉnh điện áp theo hai nhiễu chính đó là dòng tải (It) và tính chất của tải (cosφ) . Hệ thống phức hợp pha gồm 2 tín hiệu chính là tín hiệu áp và tín hiệu dòng hai tín hiệu này đƣợc cộng với nhau phía xoay chiều ( trƣớc chỉnh lƣu ).Tức là cộng với nhau về pha . Hệ thống phức hợp pha có thể chia làm 2 loại . + Hệ thống phức hợp pha song song là hệ thống phức hợp pha mà tín hiệu dòng và tín hiệu áp song song cấp cho cuộn kích từ ( tín hiệu dòng và tín hiệu áp đƣợc cộng dòng với nhau ) .

(1)

CÁC NGUYÊN LÝ XÂY DỰNG BỘ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CHO CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU + Hệ thống phức hợp pha nối tiếp : Là hệ thống phức hợp pha có tín hiệu dòng và tín hiệu áp cộng áp nối tiếp với nhau cấp cho cuộn kích từ ( cộng áp ) .

(2) - Từ hai biểu thức (1), (2) của hệ thống phức hợp pha song song và phức hợp pha nối tiếp ta thấy chức năng của cuộn cảm Xk trong các sơ đồ là không thể thiếu đƣợc, nó tạo ra tín hiệu Iu lệch pha so với Uf một góc 90. Từ hai biểu thức trên ta thấy hệ thống phức hợp pha nối tiếp và song song có khả năng giữ điện áp ổn định khi độ lớn dòng tải và tính chất của tải thay đổi

CÁC NGUYÊN LÝ XÂY DỰNG BỘ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CHO CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU * Chứng minh bằng sơ đồ véc tơ với phức hợp pha song song . + Khi dòng tải thay đổi . (It= var) , cosφ = hằng số thì Ikt = var U I2



IKT2

I1

Hình A

IKT1 I(U)

0

+ Khi cos = var còn It = hằng số  Ikt = var Ua I1

IKT1 IKT2

I2

0

I(U) Hình B

 Từ đồ thị vectơ ( hình A) ta chứng minh đƣợc rằng khi có cos = cosnt (=cosnt). Nếu It thay đổi từ I1  I2 thì dòng kích từ thay đổi từ Ikt1  Ikt2 làm cho điện áp máy phát thay đổi và cứ nhƣ vậy điều chỉnh điện áp máy phát đến định mức .  Từ đồ thị vectơ( hình B) ta cũng chứng minh đƣợc rằng khi dòng tải không thay đổi nếu cos thay đổi ( tăng từ 1  2 ) thì dòng kích từ cũng thay đổi tăng từ Ikt1  Ikt2 làm điện áp máy phát tăng lên , cứ nhƣ vậy điều chỉnh điện áp của máy phát đến giá trị định mức .

ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG PHỨC HỢP PHA * Ƣu điểm của hệ thống phức hợp pha : - Đó là hệ thống có nguyên lý đơn giản, tuổi thọ cao , - Hệ thống hoạt động tin cậy ,ít hỏng hóc . - Nó có khả năng ổn định đƣợc điện áp máy phát với 2 nguyên nhân chính là khi độ lớn dòng tải và tính chất tải thay đổi và tính ổn định động rất tốt . - Thời gian cƣòng kích nhanh (vì nó điều chỉnh ngay từ nguyên nhân gây ra dao động điện áp) * Nhƣợc điểm của hệ thống phức hợp pha: - Độ chính xác thấp . - Hệ thống thƣờng có cấu tạo cồng kềnh kích thƣớc và trọng lƣợng lớn . - Khả năng tự kích ban đầu không cao . * Trong thực tế để cải thiện quá trình tự kích ban đầu ngƣời ta làm nhƣ sau : + Giảm tính phi tuyến của mạch kích từ . + Thay đổi trở kháng mạch kích từ trong giới hạn tự kích . + Gia tăng từ dƣ ban đầu ..

NGUYÊN LÝ XÂY DỰNG BỘ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP THEO ĐỘ LỆCH II). Hệ thống điều chỉnh điện áp theo độ lệch . - Một trong những nhƣợc điểm cơ bản của hệ thống điều chỉnh điện áp theo nhiễu ( phức hợp pha ) là độ chính xác không cao. Điều đó cũng thật dễ hiểu vì hệ thống phức hợp pha chỉ có khả năng giữ điện áp ổn định do hai nguyên nhân chính gây ra sự dao động điện áp đó là dòng tải và tính chất của tải. Mà khi nói đến các nguyên nhân gây dao động điện áp ta còn phải kể đến sự thay đổi tốc độ quay của diezen ( n = 5% ) và sự thay đổi nhiệt độ của cuộn dây kích từ. Hệ thống phức hợp pha không có khả năng giữ ổn định điện áp của máy phát khi có các nguyên nhân khác hai nguyên nhân này gây ra . - Hệ thống điều chỉnh theo độ lệch không quan tâm đến nhiễu hoặc bất cứ nguyên nhân nào gây ra sự thay đổi điện áp của máy phát. Nó chỉ biết rằng nếu có sự sai lệch điện áp thực tế của máy phát ra khác giá trị định mức (hoặc giá trị chuẩn) thì lập tức hệ thống sẽ có tín hiệu điều chỉnh dòng kích từ cho phù hợp để giữ cho điện áp phát ra của máy phát không đổi. Hệ thống điều chỉnh điện áp theo độ lệch chỉ có một phản hồi điện áp.(Uf)

* Nguyên lý hoạt động: Khi điện áp của máy phát dao động khỏi điện áp định mức (Uf >Udm hoặc Uf < Udm). Lúc đó có tín hiệu điều khiển ∆U ≠ 0 đƣợc tạo ra qua bộ đo và so sánh.Tín hiệu này đƣợc gửi tới bộ khuyếc đại khuyếch đại lên tín hiệu đủ lớn sau đó đƣa qua bộ chỉnh lƣu để điều chỉnh Ikt đủ lớn đƣa điện áp của máy phát về với điện áp định mức.

ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG THEO ĐỘ LỆCH * Ƣu điểm: - Dễ dàng trong quá trình tự kích ban đầu ( vì chỉ có một phản hồi điện áp ) . - Hệ thống đơn giản, có trọng lƣợng và kích thƣớc nhỏ , -Có độ chính xác điều chỉnh cao . -Đây là hệ thống vạn năng có thể ổn định điện áp cho máy phát với bất kỳ nguyên nhân nào làm thay đổi Udm của máy phát. * Nhƣợc điểm : - Hệ thống có tính ổn định động kém. Nếu khởi động các động cơ lồng sóc có công suất lớn gần bằng công suất của máy phát, hệ thống sẽ mất ổn định dẫn đến mất hoàn toàn kích từ. Bởi vậy đối với những động cơ có công suất tƣơng đối lớn bắt buộc phải áp dụng các phƣơng pháp khởi động làm giảm dòng khởi động . - Thời gian cƣờng kích lâu hơn nguyên lý nhiễu. - Độ tin cậy không cao . - Xác suất hỏng hóc cao hơn.

NGUYÊN LÝ XÂY DỰNG BỘ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP KẾT HỢP III) . Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp . -Do mức độ điện khí hoá và tự động hoá ngày càng cao nên việc ứng dụng các phần tử điện tử, vi mạch. ngày càng nhiều. Chất lƣợng ổn định điện áp của máy phát ngày càng đòi hỏi cao hơn. Để lợi dụng đƣợc những ƣu điểm cơ bản của 2 nguyên lý (điều chỉnh theo nhiễu và độ lệch) ngƣời ta đã chế tạo ra đƣợc hệ thống điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp. Có nghĩa là: trên cùng một hệ thống ứng dụng 2 nguyên tắc điều chỉnh theo nhiễu và theo độ lệch. - Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp có thể phân làm 2 loại: + Hệ thống kết hợp giữa phức hợp pha và điều chỉnh theo độ lệch (hình A) + Hệ thống kết hợp giữa phức hợp dòng và điều chỉnh theo độ lệch (hình B) + Trong đó phần phức hợp pha (Hay phức hợp dòng) đƣợc gọi là phần điều chỉnh còn phần độ lệch đƣợc gọi là phần hiệu chỉnh. Ở hệ thống tự động điều chỉnh theo nguyên lý kết hợp thì phần phức hợp pha thƣờng tạo ra điện áp lớn hơn 110% Uđm (gọi là bù thừa) hoặc nó tạo ra điẹn áp cho máy phát nhỏ hơn điện áp định mức ( khoảng (60—90)%Uđm gọi là bù thiếu .Sau đó phần hiệu chỉnh theo độ lệch sẽ hiệu chỉnh kéo điện áp máy phát lên điện áp định mức.

GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CỦA CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN - Trong (hình A) , sử dụng tiristor làm phần tử thực hiện điều chỉnh . Máy phát đƣợc giới thiệu ở (hình A) bao gồm 2 cuộn kích từ có sức từ động ngƣợc chiều nhau, dòng kích từ chính đƣợc cấp từ cuộn tổng hợp của biến áp phức hợp thông qua cầu chỉnh lƣu diốt 3 . - Mạch hiệu chỉnh đƣợc cấp nguồn từ cuộn tổng hợp thông qua tiristor 4 tới cuộn kích từ phụ có sức từ động ngƣợc chiều với sức từ động của cuộn kích từ chính. Sai số điện áp U quyết định độ lớn của sức từ động cuộn kích từ phụ . + Hình B ứng dụng tiristor là phần tử thực hiện hiệu chỉnh trong kênh phản hồi điện áp (sơ đồ nguyên lý hệ thống điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp ) . Uz U

1 - Biến dòng 2 - Biến áp 3 - Đi ốt chỉnh lưu 4 - Chỉnh lưu tiristor 5 - Phần tử so sánh 6 - Bộ tạo xung 7 - Cuộn cảm .

5

Uz

U 5

6

6

7 2BA

BAF

1 3 F F KT

Hình A

Hình B

4

GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CỦA CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN Các hệ thống tự động điều chỉnh điện áp 1. Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp phức hợp pha song song hãng Still (Đức). Quá trình tự kích: Khởi động Điesel lai máy phát điện, điều chỉnh tốc độ động cơ lai đạt định mức.Nhờ từ dƣ có sẵn trong mạch từ rotor của máy phát làm xuất hiện Edƣ = (2—5)%Eđm máy phát. Nhờ Edƣ qua tín hiệu áp qua cuộn cảm 3 pha DL đƣa tới cầu chỉnh lƣu tạo nên dòng kích từ ban đầu cho máy phát và quá trình cứ nhƣ thế làm cho điện áp máy phát đạt điện áp định mức thì dừng lại. Quá trình ổn định điện áp: - Khi không tải tín hiệu điện áp đƣợc xây dựng dựa vào tín hiệu điện áp qua cuộn cảm 3 pha DL. đƣa tới cầu chỉnh lƣu tạo ra dòng kích từ để điện áp máy phát đủ đạt định mức.

R

S

T DL

C

TP

P

G

W

R

TP- Biến dòng; DL- Cuộn cảm; C- Bộ tụ cải thiện tự kích; P- Cần chỉnh lưu; W- Cuộn kích từ.

GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CỦA CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN

GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CỦA CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN 2. Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp phức hợp pha nối tiếp hãng Rade Koncar. R

S

T

Xt TP

A

B

C

a

b

c

X

Y

Z

x

y

z

I.V

b

c

x

y

z

A

B

C

X

Y

Z BC

G F

W

P

R

C

R

C

I.V

TP

I

w

Rz

Sơ đồ nguyên lý hệ thống phức hợp pha nối tiếp hãng Rade Koncar TK- Biến áp phức hợp; TP- Biến dòng; BC- Tụ cải thiện tự kích ban đầu; P- Chỉnh lưu; F- Bộ lọc bảo vệ điện áp đánh xuyên.

TK

a

kt

U

GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CỦA CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN 3. Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp DISB hãng A.Van Kaick Máy phát chính và máy kích từ đƣợc đặt chung trong cùng một vỏ máy, có trục và roto chung nhau. Phần ứng của máy kích từ là cuộn dây ba pha đặt trên roto, cung cấp dòng điện cho cuộn kích từ máy phát qua bộ chỉnh lƣu cầu 3 pha bằng các điôt lắp đặt ngay trên roto. Ổn định điện áp của máy phát DISB đƣợc thực hiện theo nguyên tắc kết hợp giữa: - Phức hợp pha song song và - Điều chỉnh theo độ lệch

U

2

2

3~

3~

i TP

iw

P2 Iw I ww

kt

4

iu

DL

P1

Sơ đồ khối hệ thống điều chỉnh điện áp máy phát đồng bộ ký hiệu DIEB hãng Avan Kaick: 1- Phần tử so sánh; 2- Phần tử phân bố tải vô công; 3- Bộ nguồn khuếch đại trung gian; 4- Khuếch đại trung gian; 5Khuếch đại thực hiện; DL- Cuộn cảm; TP- Biến dòng; P1- Chỉnh lưu quay; P2- Chỉnh lưu đặt tĩnh.

1

IR

MÁY PHÁT TÀU MỸ HƢNG - TAIYO H1

H1 H2

CT

SPACE HEARTER K

ISP

H2

R

R

S

S

T

T

R

L l

k

CCT

G

K

L

k

l

S

T

I

F1 ACB AUX CONT

RT

S1

R1

IAVR

S1

T1

l

k

Si1 3A

K2

K2 l2

3A A

l2

AVR

B 4A

4A 1

3

Si2

xx

Ex

F2

2

RC

S2

3

1

2

VR

CHƢƠNG 5

5.8. LÀM VIỆC SONG SONG GIỮA CÁC MÁY PHÁT TÀU THỦY - Ý nghiã của làm việc song song các máy phát điện: + Sẽ đảm bảo cung cấp năng lƣợng điện cho mọi chế độ hoạt động của tầu, có thể ngắt một hay một số máy khi ít tải. + Có khả năng khởi động đƣợc các động cơ dị bộ có công suất lớn so với công suất của máy phát . + Có khả năng phục hồi điện áp nhanh. + Khi chuyển từ máy này sang máy kia không sẩy ra hiện tƣợng ngắt điện ( Nguồn trên thanh cái lúc nào cũng có điện). + Giảm đƣợc trọng lƣợng của các thiết bị phân phối. - Yêu cầu của các máy phát khi làm việc song song: + Cung cấp đầy đủ năng lƣợng điện cho mọi chế độ hoạt động của tầu. + Các máy phát phải làm việc ổn định với phạm vi thay đổi tải lớn. + Quá trình phân phối tải giữa các máy phát phải đều nhau. + Giá trị dòng cân bằng phải bé nhất (lý tƣởng bằng không) ICB = e / 2 X d

1

5.8. LÀM VIỆC SONG SONG GIỮA CÁC MÁY PHÁT TÀU THỦY Điều kiện hòa đồng bộ các máy phát xoay chiều. Điều kiện để hòa đồng bộ là điện áp tức thời của máy phát bằng điện áp tức thời của lƣới. Giả sử điện áp tức thời của thanh cái là: u A1  U1 sin(1 t  1 )

u B1  U1 sin(1 t  1  120 0 ) u C1  U1 sin(1 t  1  240 0 )

và điện áp tức thời của máy phát định hòa là: u A 2  U 2 sin( 2 t   2 ) u B2  U 2 sin( 2 t   2  120 0 ) u C2  U 2 sin( 2 t   2  240 0 )

Điều kiện hòa yêu cầu: - Điện áp máy phát bằng điện áp lƣới. - Tần số máy phát bằng tần số lƣới. - Thứ tự pha của máy phát trùng thứ tự pha của lƣới. - Pha của điện áp máy phát trùng với pha của điện áp lƣới. Thông thƣờng các máy phát đƣợc lắp đặt và thử nghiệm ở nhà máy nên điều kiện thứ tự pha luôn thỏa mãn, điện áp và tần số của máy phát và lƣới đƣợc quan sát trên các đồng hồ. Điều kiện về góc pha trùng nhau là điều kiện cần thiết phải xác định thông qua các phƣơng pháp hòa đồng bộ. 2

CÁC PHƢƠNG PHÁP HÒA ĐỒNG BỘ CÁC MÁY PHÁT XOAY CHIỀU 1. Phương pháp hòa đồng bộ thô: Hòa đồng bộ thô là phƣơng pháp hòa đồng bộ các máy phát khi các điều kiện hòa chƣa hòan tòa thỏa mãn. Khi đó sẽ xuất hiện dòng cân bằng chạy qua các máy phát, để hạn chế dòng điện cân bằng khi đóng máy phát vào lƣới, ngƣời ta sử dụng cuộn kháng nối máy phát qua lƣới điện. Khi tần số điện áp máy phát gần bằng tần số định mức thì đóng máy phát vào lƣới qua cuận kháng. Sau khi dòng cân bằng giảm và máy đã đƣợc kéo vào đồng bộ thì ngắt cuận kháng ra và đóng trực tiếp máy phát lên lƣới. Phƣơng pháp này xuất hiện dòng cân bằng nên xảy ra hiện tƣợng công suất ngƣợc cho nên không thể dùng trên tàu thủy đƣợc vì lƣới điện tàu thủy là lƣới mền nên phải trang bị thiết bị bảo vệ công suất ngƣợc khi đó sẽ họat động và ngắt máy phát khỏi lƣới. 2. Phương pháp tự đồng bộ: Tự hòa đồng bộ là phƣơng pháp đóng máy phát vào lƣới khi chƣa kích từ cho máy phát khi đó máy họat động nhƣ là động cơ không đồng bộ; sau đó tăng dần kích từ cho máy ban đầu máy họat động nhƣ động cơ đồng bộ, nếu cứ tiếp tục tăng kích từ cho đến khi máy trở thành máy phát thì quá trình hòa đồng bộ kết thúc. Phƣơng pháp này cũng xuất hiện dòng cân bằng nên xảy ra hiện tƣợng công suất ngƣợc cho nên cũng không thể dùng trên tàu thủy đƣợc. 3. Phương pháp hòa đồng bộ chính xác: Hòa đồng bộ chính xác là phƣơng pháp hòa đồng bộ mà tất cả các điều kiện hòa đều đƣợc thỏa mãn. Để kiểm tra điều kiện hòa về góc pha trùng nhau và tần số ngƣời ta sử dụng các phƣơng pháp nhƣ: phƣơng pháp kiểm tra bằng đèn tắt, đèn kiểm tra bằng quay, phƣơng pháp kiểm tra 3 bằng đồng bộ kế.

CÁC PHƢƠNG PHÁP KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN HÒA ĐỒNG BỘ

R

R

S T

R

T

D3

R'

R

R'

D1

D2 D1 D2 T'

R'

S'

T'

120

Sô ñoà heä thoáng ñeøn taét

D1 D3 T'

1200



D2

S' Sô ñoà vectô heä thoáng ñeøn taét

D1

D3



S T

G1

D2

: goùc leäch pha giöõa ñieän aùp löôùi vaø ñieän aùp maùy phaùt ñöa vaøo coâng taùc song song

0

R'

S'

T' G

Sô ñoà heä thoáng ñeøn quay

ST FA

SL OW

S

S T S'

D2

boá trí ñeøn treân baûng ñieän chính

D1

Sô ñoà vectô heä thoáng ñeøn quay

4

CÁC PHƢƠNG PHÁP KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN HÒA ĐỒNG BỘ Ñoàng boä keá thöïc chaát laø moät maùy ñieän ñaëc bieät coù sô ñoà nguyeân lyù nhö hình veõ. Stator coù cuoän daây 2 pha ñöôïc noái vôùi löôùi, rotor coù 2 cuoän daây 2 pha noái vôùi maùy phaùt. Truïc rotor ñöôïc gaén moät kim chæ thò. Taàn soá giöõa ñieän aùp maùy phaùt vaø ñieän aùp löôùi cheânh leäch caøng lôùn thì kim ñoàng boä keá quay caøng nhanh. Khi taàn soá cuûa ñieän aùp maùy phaùt lôùn hôn taàn soá cuûa ñieän aùp löôùi, f1 > f2 , thì kim ñoàng boä keá quay thuaän chieàu kim ñoàng hoà vaø ngöôïc laïi. Khi kim ñoàng boä keá qua ñieåm 0 chæ thò thì goùc pha ñaàu cuûa ñieän aùp maùy phaùt vaø ñieän aùp löôùi baèng nhau. Do ñoù thôøi ñieåm ñoùng maùy phaùt vaøo löôùi khi kim ñoàng boä keá quay chaäm theo chieàu kim ñoàng hoà vaø saép qua ñieåm 0 chæ thò. R S T

1 CB 2 4 R

S

T G

3

5

CÁC PHƢƠNG PHÁP KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN HÒA ĐỒNG BỘ d. Phöông phaùp hoøa ñoàng boä töï ñoäng: Quaù trình hoøa xaûy ra hoaøn toaøn töï ñoäng. Ngöôøi vaän haønh chæ caàn chuyeån coâng taéc choïn maùy phaùt caàn hoøa (Generator Selector), chuyeån coâng taéc choïn cheá ñoä hoøa (Mode Selector) töø “tay” (Man) sang “töï ñoäng” (Auto).

Thieát bò hoøa töï ñoäng seõ töï ñoäng thöïc hieän caùc chöùc naêng: - Kieåm tra ñieän aùp caùc maùy phaùt, ñieàu chænh caân baèng caùc ñieän aùp neáu caàn thieát. - Kieåm tra taàn soá, ñieàu chænh caân baèng taàn soá neáu caàn thieát. - Choïn thôøi ñieåm hoøa vaø ñoùng maùy phaùt vaøo löôùi. Vì caùc thieát bò hoøa ñöôïc thieát keá laøm vieäc ôû cheá ñoä ngaén haïn, cho neân khi maùy phaùt caàn hoøa ñöôïc hoøa thaønh coâng thì thieát bò hoøa phaûi ñöôïc ngaét ra. Toång phuï taûi treân thanh caùi baây giôø ñöôïc chia ñeàu cho caùc maùy phaùt khi caùc maùy coâng taùc song song hoaëc chuyeån taát caû sang maùy phaùt môùi neáu ñoåi maùy phaùt. Khi hoaït ñoäng song song, boä ñieàu toác seõ ñieàu khieån tröïc tieáp coâng suaát taùc duïng (kW) coøn boä AVR seõ ñieàu khieån coâng suaát phaûn taùc duïng (kVAr) hoaëc cos.

CB1

u1,f1

G1

CB2

u2,f2

G2

CB3

u3,f3

G3

Boä töï ñoäng hoaø ñoàng boä u1,u2, ...

f1, f2, ...

Caùc tín hieäu vaøo

6

PHAÂN CHIA TAÛI GIÖÕA CAÙC MAÙY PHAÙT KHI LAØM VIEÄC SONG SONG

Maùy phaùt 1

Maùy phaùt 2

50Hz

Ñieän aùp U

Taàn soá f

Phaân phoái taûi ñeàu ñaën giöõa caùc maùy phaùt ñieän laøm vieäc song song vôùi nhau laø moät vieäc quan troïng bôûi vì neáu cheânh leäch seõ daãn tôùi khaû naêng laøm vieäc khoâng ñoàng ñeàu maùy naøy non taøi, maùy kia quaù taûi, tính kinh teá khoâng ñaûm baûo Ñeå khai thaùc thieát bò khoâng ôû vuøng toái öu, coù hai loïai taûi phaûi phaân chia taûi taùc duïng P (taûi kW); neáu phaân phoái baèng tay thöïc hieän baèng caùch taêng thanh raêng nhieân lieäu ôû ñieàu toác cuûa maùy môùi hoøa vaø giaûm ôû maùy ñaõ chaïy tröôùc ñoù thoâng qua vieäc ñieàu khieån ñoäng cô servo gaén ôû boä ñieàu toác. Vieäc chia ñeàu coâng suaát taùc duïng phuï thuoäc vaøo ñoä cöùng cuûa caùc boä ñieàu toác Vieäc phaân chia taûi phaûn taùc duïng Q (taûi kVAr) phuï thuoäc vaøo ñoä cöùng cuûa ñaëc tính ngoaøi caùc maùy phaùt (ñoä cöùng cuûa AVR) Trong heä thoáng ñieän naêng taàu thuûy ñeå vieäc chia taûi kW vaø kVAr ñeàu giöõa caùc maùy thì ñaëc tính coâng suaát f = g1(P) vaø ñaëc tính ngoaøi U = g2(I) töông öùng cuûa caùc maùy phaûi coù ñoä doác gioáng nhau vaø baèng 2-4%. Ñoái vôùi caùc heä thoáng ñieän naêng hieän ñaïi ngaøy nay coøn aùp duïng nhieàu bieän phaùp khaùc ñeå phaân chia taûi giöõa caùc maùy phaùt

Maùy phaùt 1

Maùy phaùt 2

380V kW1 kW = kW1+ kW2 Coâng suaát P

kW2

kVAr1

kVAr2

kVAr= kVAr1+kVAr2 Coâng suaát Q

7

PHÂN CHIA TẢI PHẢN TÁC DỤNG 1. Phaân chia taûi Q baèng caùch töï ñoäng phaân chia :

Khi taûi khoâng ñeàu, nhôø coù daây caân baèng maø aùp traùi daáu ñaët leân hai boä AVR laøm thay ñoåi ñieän aùp leân höôùng ngöôïc laïi. Phöông phaùp naøy duøng cho maùy töï kích, phöùc hôïp vaø töï ñieàu chænh ñieän aùp. Cuoän caûm khaùng laøm giaûm aûnh höôûng cuûa soùng nhaáp nhoâ. 8

PHÂN CHIA TẢI PHẢN TÁC DỤNG 2. Phaân chia taûi Q baèng caùch noái daây caân baèng : - Noái veà phía moät chieàu( cuøng aùp kích töø).

Ñaáu daây caân baèng veà phía moät chieàu duøng cho caùc maùy phaùt cuøng kieåu loaïi, cuøng giaù trò ñieän aùp kích töø, cuøng coâng suaát vaø ñaëc tính ngoaøi truøng nhau. 9

PHÂN CHIA TẢI PHẢN TÁC DỤNG - Noái veà phía xoay chieàu( khaùc aùp kích töø).

10

PHÂN PHỐI TẢI TÁC DỤNG

11

TỰ ĐỘNG PHÂN CHIA TẢI TÁC DỤNG

12

5.9. BẢO VỆ TRẠM PHÁT ĐIỆN Trong quaù trình vaän haønh khai thaùc heä thoáng ñieän naêng taàu thuyû, luoân luoân coù theå xaåy ra söï coá hoaëc hö hoûng trong caùc cheá ñoä coâng taùc khaùc nhau : Hö hoûng caùc cuoän daây cuûa maùy phaùt, ngaén maïch moät pha hoaëc hai pha hoaëc trong noäi boä caùc cuoän daây, maát kích töø, quaù taûi, quaù nhieät...laøm cho doøng trong cuoän daây lôùn vaø laøm xuaát hieän tia löûa ñieän laømhö hoûng stator, rotor, caùc cuoän daây maùy phaùt. Hay maùy phaùt coù theå trôû thaønh ñoäng cô ñieän gaây maát oån ñònh khi heä thoáng laøm vieäc song song. Do vaäy baûo veä maùy phaùt laø raát quan troïng. Baûo veä traïm phaùt ñieän bao goàm 4 loaïi : - Baûo veä ngaén maïch cho maùy phaùt. - Baûo veä quaù taûi cho maùy phaùt. - Baûo veä coâng suaát ngöôïc cho maùy phaùt. - Baûo veä ñieän aùp thaáp. * yù nghóa cuûa baûo veä 1. Töï ñoäng ngaét maïch nhöõng phaàn töû bò söï coá ñeå loaïi tröø phaàn töû ñoù, ñaûm baûo cho caùc phaàn töû khaùc hoaït ñoäng bình thöôøng. Hình thöùc naøy cho pheùp ngaên ngöøa nhöõng taùc ñoäng tieáp theo cuûa söï coá coù theå daãn tôùi hieän töôïng ngaén maïch 2. Töï ñoäng ngaét maïch moät soá phaàn töû thuoäc heä thoáng ñieän naêng vaø döï baùo caùc cheá ñoä coâng taùc khaùc vôùi cheá ñoä ñònh möùc coù theå keå ra laø : - Doøng ñieän lôùn hôn ñònh möùc do quaù taûi. - Ñieän trôû thieát bò giaûm - Ñieän aùp quaù thaáp … 13

5.9. BẢO VỆ TRẠM PHÁT ĐIỆN * Caùc yeâu caàu ñoái vôùi baûo veä - Tính choïn loïc : Coù nghóa laø thieát bò baûo veä chæ ngaét nhöõng phaàn töû hö hoûng, söï coá, tính chaát naøy seõ ñaûm baûo tính lieân tuïc cung caáp ñieän cho caùc phuï taûi khaùc khoâng bò söï coá trong maïng ñieän taàu - Tính taùc ñoäng nhanh : Nhôø coù ñaëc tính naøy maø coù theå haï cheá ñöôïc nhöõng aûnh höôûng xaáu ñoái vôùi maùy phaùt ñieän khi laøm vieäc song song, giaûm taùc haïi nhieät vaø ñieän ñoäng cuûa doøng ngaén maïch, giaûm tia löûa ñieän, taêng nhanh khaû naêng phuïc hoài ñieän aùp, naâng cao tính oån ñònh cho heä thoáng ñieän … - Ñoä tin caäy : Caùc thieát bò baûo veä raát ít khi hoaït ñoäng, nhöng khi xaûy ra söï coá noù phaûi hoaït ñoäng ngay vaø chính xaùc. - Ñoä nhaïy : ñaây laø moät ñaëc tính raát quan troïng cuûa thieát bò baûo veä, ñaëc tröng cho phaûn öùng cuûa thieát bò baûo veä ñoái vôùi söï coá.

kn 

I ngm. min I congtac

kn: ñoä nhaïy Ingm.min – Doøng ngaén maïch nhoû nhaát maø thieát bò hoaït ñoäng Icongtac – Doøng ñieän laøm vieäc cuûa thieát bò 14

BẢO VỆ NGẮN MẠCH 1. Baûo veä ngaén maïch cho maùy phaùt : Baûo veä ngaén maïch cho maùy phaùt laø voâ cuøng quan troïng, coù theå khoâng coù caùc loaïi baûo veä khaùc cho maùy phaùt, nhöng baûo veä ngaén maïch phaûi coù. Baûo veä ngaén maïch baèng caàu chì hoaëc aùp toâ maùt. Coù caùc khí cuï ñieän ñöôïc duøng ñeã baûo veä ngaén maïch :

* Baûo veä ngaén maïch duøng aùp toâmaùt coå ñieån: Coù 2 giaù trò baûo veä: - Igh : doøng giôùi haïn nhoû nhaát baûo veä quaù taûi . - I: doøng quaù taûi max vôùi ñoä treã t. - I I:doøng ngaén maïch baûo veä vôùi thôøi gian t (thöïc teá loaïi naøy phaûi coù caàu chì ñeå caét doøng lôùn hôn I). - t = 10  30 ms. t = 10  20 s.

* Baûo veä ngaén maïch duøng aùp toâmaùt coù choïn loïc Coù ba naác baûo veä: coù hai giai ñoaïn baûo veä quaù taûi töø Igh  I - töø I I:baûo veä ngaén maïch. - aùptoâmaùt naøy vaün phaûi keát hôïp vôùi caàu chì. - t = 10  30 ms. t = 10  20 s. t= 1.1  0.5 s

15

BẢO VỆ NGẮN MẠCH * Baûo veä ngaén maïch duøng aùp toâmaùt baûo veä nhanh: Coù 4 naác baûo veä: theâm moät naác baûo veä ngaén maïch coù thôøi gian nhoû hôn t. Do vaäy vôùi aùptoâmaùt naøy khoâng caàn caàu chì. Thôøi gian caét t laø moät vaøi ms (thôøi gian caét nhanh hôn caû caàu chì)

* Baûo veä ngaén maïch duøng aùp toâmaùt keát hôïp vôùi caàu chì - Khi ngaén maïch ôû thanh caùi seõ coù doøng lôùn. neáu khoâng coù aùptoâmaùt taùc ñoäng nhanh thì phaûi coù caàu chì baûo veä maùy phaùt cuõng nhö caùc phuï taûi khaùc. -Khi doøng quaù taûi vaø ngaén maïch nhoû hôn I thì aùp toâmaùt baûo veä. Khi I> I caàu chì seõ baûo veä vôøi thôøi gian nhoû hôn t. 16

BẢO VỆ QUÁ TẢI CHO MÁY PHÁT Các vấn đề về quá tải:

Caùc maùy phaùt laøm vieäc vôùi gaùi trò doøng I > Iñm cuûa maùy phaùt thì ñöôïc goïi laø caùc maùy phaùt laøm vieäc quaù taûi. Theo quy phaïm Ñaêng kieåm caùc maùy phaùt chæ ñöôïc quaù taûi 110% trong voøng 15 phuùt, quaù taûi 150% trong voøng 2 phuùt. Khi I > 1.5 Iñm coi nhö maùy phaùt ngaén maïch, luùc naøy caùc thieát bò baûo veä ngaén maïch phaûi laøm vieäc. * Caùc nguyeân nhaân gaây ra quaù taûi cho maùy phaùt : - Vieäc ngaét moät trong caùc maùy phaùt khi caùc maùy phaùt laøm vieäc song song. - Khôûi ñoäng caùc ñoäng cô dò boä coâng suaát lôùn. - Töï ñoäng khôûi ñoäng laïi caùc ñoäng cô. - Do quaù taûi caùc phuï taûi coù coâng suaát lôùn. -Vieäc phaân boá taûi khoâng ñeàu khi caùc maùy phaùt laøm vieäc song song ( do ñaëc tính ngoaøi khaùc nhau, hay löôïng daàu vaøo diezen khoâng ñeàu...). - Do ngaén maïch töø xa cuûa caùc maùy phaùt. 17

BẢO VỆ QUÁ TẢI CHO MÁY PHÁT Rơ le dòng

Rơ le dòng trực tiếp

Rơ le dòng gián tiếp 18

BẢO VỆ QUÁ TẢI CHO MÁY PHÁT

19

20

BẢO VỆ CÔNG SUẤT NGƢỢC Ñoái vôùi maùy phaùt khi nhaän naêng löôïng töø löôùi vaøo, maùy phaùt trôû thaønh ñoäng cô, töùc trôû thaønh taûi tieâu thuï coâng suaát cuûa löôùi. Khi ñoù ñoái vôùi maùy phaùt xoay chieàu coù hieän töôïng coâng suaát ngöôïc, ñoái vôùi maùy moät chieàu coù hieän töôïng doøng ñieän ngöôïc. * Nguyeân nhaân : - Ñoái maùy phaùt xoay chieàu do : maát löôïng daàu vaøo ñoäng cô diezen, maát hôi vaøo tua bin ( maùy phaùt tuy-bin) ; Do ñöùt daây kích töø, hoaëc do hö hoûng khôùp noái giöõa diezen vaø maùy phaùt. - Ñoái vôùi maùy phaùt moät chieàu coøn do maát kích töø hay ñieän aùp maùy phaùt giaûm. * Haäu quaû : - Maùy phaùt bò coâng suaát ngöôïc trôû thaønh ñoäng cô vaø nhaän naêng löôïng töø löôùi vaø gaây quaù taûi cho caùc maùy phaùt khaùc ñang coâng taùc treân löôùi. - Gaây xoaén truïc töùc thôøi ñoái vôùi caùc maùy phaùt. Ñeå haïn cheá hieän töôïng treân vaø haïn cheá khaû naêng ngaét quaù taûi cuûa caùc maùy phaùt coøn laïi caàn phaûi ngaét ngay caùc maùy phaùt laøm vieäc ôû cheá ñoä ñoäng cô, töùc laø caàn phaûi trang bò thieát bò baûo veä coâng suaát ngöôïc. Ñoái maùy phaùt ñieän moät chieàu phaûi coù thieát bò baûo veä höôùng doøng ñieän. Ñoái vôùi maù y 21 xoay chieàu phaûi coù thieát bò nhaäy caûm vôùi söï bieán ñoåi pha cuûa doøng ñieän

BẢO VỆ CÔNG SUẤT NGƢỢC

R

S

T

RPR J

ACB

K

k l

22

BẢO VỆ THẤP ÁP Baûo veä ñieän aùp thaáp : Khi caùc maùy phaùt ñöôïc xaùc ñònh ñeå coâng taùc song song vôùi nhau hay vôùi caùc nguoàn ñieän bôø thì vieäc ñoùng caùc aùptoâmaùt seõ khoâng cho pheùp neáu kích töø chöa ñaït tôùi ít nhaát laø 80% trò soá ñònh möùc. Vôùi muïc ñích treân ta quan nieäm raèng caàn coù thieát bò khoáng cheá chæ cho pheùp ñoùng aùptoâmaùt maùy phaùt cuûa noù khi giaù trò ñieän aùp ñaït giaù trò ñònh möùc.

23

Giôùi thieäu sô ñoà traïm phaùt ñieän cuï theå

24

5.10. BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU THỦY

25

CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG

Maïng ñieän taøu thuûy thöôøng coù caùc loaïi heä thoáng phaân phoái ñieän naêng sau: - Heä thoáng phaân phoái hình tia ñôn giaûn (a): taát caû caùc maùy phaùt caáp ñieän leân baûng ñieän chính vaø töø ñoù caáp tröïc tieáp ñeán caùc phuï taûi. Heä thoáng phaân phoái thöôøng ñöôïc aùp duïng treân caùc taøu coù troïng taûi trung bình vaø nhoû. - Heä thoáng phaân phoái hình tia phöùc taïp (b): taát caû caùc maùy phaùt caáp ñieän leân baûng ñieän chính vaø töø ñoù caáp tröïc tieáp ñeán caùc phuï taûi vaø caùc baûng ñieän phuï, caùc baûng ñieän phuï naøy laïi caáp ñieän cho caùc phuï taûi vaø caùc baûng ñieän phuï nhoû hôn, … Caùc phuï taûi ñöôïc caáp ñieän tröïc tieáp töø baûng ñieän chính thöôøng laø caùc phuï taûi coù coâng suaát lôùn nhö caùc chaân vòt muõi, chaân vòt maïn, … hoaëc laø caùc phuï taûi quan troïng nhö bôm b) cöùu hoûa, maùy laùi, a) … 2 4 3 4 G1

G1

Baûng ñieän chính G2

Baûng ñieän chính G2 5

1

2 3

4 3

1

4

2

26

SƠ ĐỒ THANH CÁI Nhiệm vụ thanh caùi: Trong traïm phaùt ñieän taøu thuûy, toaøn boä naêng löôïng ñieän ñöôïc taäp trung leân heä thoáng thanh caùi vaø töø heä thoáng thanh caùi ñieän naêng môùi ñöôïc phaân phoái ñeán caùc phuï taûi. Thanh caùi (busbar) ñöôïc cheá taïo baèng ñoàng vì ñoàng coù ñoä daãn ñieän toát, ñoä beàn cô hoïc cao, coù khaû naêng choáng aên moøn hoùa hoïc. Thanh caùi coù tieát dieän hình chöõ nhaät vaø kích thöôùc ñöôïc choïn phuï thuoäc vaøo caùc chæ tieâu kinh teá hoaëc theo ñieàu kieän phaùt noùng vaø kieåm tra oån ñònh löïc ñieän ñoäng khi coù doøng ngaén maïch chaïy qua. Thanh caùi ñöôïc gaén coá ñònh trong baûng ñieän chính nhôø caùc oáng söù caùch ñieän. Khoaûng caùch giöõa caùc oáng söù caùch ñieän phuï thuoäc vaøo tính toaùn oån ñònh ñieän ñoäng vaø thöôøng vaøo khoaûng 30cm. Vôùi löôùi ñieän 3 pha taøu thuûy thì heä thoáng thanh caùi goàm 3 thanh caùi ñaët song song nhau. Khoaûng caùch giöõa caùc thanh caùi phuï thuoäc vaøo tính toaùn oån ñònh ñieän ñoäng vaø ñuû khoâng gian ñeå thao taùc ño kieåm tra vaø sieát buloâng treân thanh caùi, khoaûng caùch naøy thöôøng vaøo khoaûng 8 ‟ 12 cm.

27

CÁC SƠ ĐỒ THANH CÁI Traïm phaùt vôùi moät heä thoáng thanh caùi khoâng phaân ñoaïn (a): heä thoáng thanh caùi khoâng phaân ñoaïn coù caáu truùc ñôn giaûn, nhöng coù nhöôïc ñieåm laø neáu coù moät phuï taûi naøo ñoù bò ngaén maïch maø thieát bò baûo veä phuï taûi ñoù khoâng hoaït ñoäng thì caùc maùy phaùt seõ ngaét ra khoûi löôùi vaø toaøn boä taøu maát ñieän; vaø khi tieán haønh baûo döôõng thanh caùi phaûi caét ñieän toaøn boä caùc maùy phaùt. Traïm phaùt vôùi moät heä thoáng thanh caùi phaân ñoaïn (b): thanh caùi ñöôïc chia ra moät soá ñoaïn khoâng phuï thuoäc vaøo nhau vaø moãi ñoaïn ñöôïc caáp nguoàn ñoäc laäp. Caùc ñoaïn naøy ñöôïc noái vôùi nhau baèng caàu dao, caàu noái hoaëc aptomaùt. Phaân ñoaïn thanh caùi baèng aptomat cho pheùp baûo veä töï ñoäng ngaét phaân ñoaïn bò söï coá ra khoûi heä thoáng thanh caùi. Phaân ñoaïn baèng caàu dao hoaëc caàu noái chæ coù taùc duïng ngaét töøng phaân ñoaïn ra ñeå baûo döôõng söûa chöõa. b) a) CB1

G1

CB2

G2

CB3

G3

CB4

G4

CB1

G1

CB2

G2

CB3

G3

CB4

G4

28

5.11. TRẠM PHÁT SỰ CỐ „ Traïm phaùt ñieän söï coá bao goàm moät maùy phaùt söï coá caáp ñieän tôùi Baûng ñieän söï coá Toaøn boä traïm phaùt söï coá ñaët ôû vò trí cao hôn boong chính cuûa taøu, ñoäng cô lai maùy phaùt söï coá laø diesel khôûi ñoäng baèng ñieän, ñoäng cô naøy ñöôïc laøm maùt bôûi moät quaït gioù gaén ñoàng truïc vôùi ñoäng cô. Ñoäng cô ñieän khôûi ñoäng laø ñoäng cô moät chieàu kích töø noái tieáp ñöôïc caáp nguoàn töø acqui, maùy phaùt ñieän söï coá laø moät maùy phaùt xoay chieàu ñoàng boä 3 pha coù cuøng giaù trò ñieän aùp vaø taàn soá vôùi caùc maùy phaùt chính. „ Baûng ñieän söï coá chæ caáp nguoàn cho moät soá phuï taûi raát quan troïng nhö maùy laùi, caùc thieát bò ñieän haøng haûi, bôm cöùu hoûa, bôm cöùu ñaém, thieát bò voâ tuyeán ñieän, chieáu saùng haønh lang, … „ Trong cheá ñoä coâng taùc bình thöôøng thì maùy phaùt söï coá khoâng hoaït ñoäng vaø thanh caùi baûng ñieän söï coá ñöôïc caáp ñieän töø baûng ñieän chính, khi Baûng ñieän chính maát ñieän, thanh caùi Baûng ñieän söï coá maát ñieän, maùy phaùt söï coá töï ñoäng khôûi ñoäng vaø ñoùng ñieän leân thanh caùi Baûng ñieän söï coá, töø Baûng ñieän söï coá ñieän naêng ñöôïc caáp tröïc tieáp ñeán caùc phuï taûi raát quan troïng maø khoâng qua Baûng ñieän chính. Giöõa aptomaùt töø baûng ñieän chính vaø aptomaùt maùy phaùt söï coá coù khoùa lieân ñoäng laãn nhau, coù nghóa laø maùy phaùt söï coá vaø caùc maùy phaùt chính khoâng theå coâng taùc song song

29

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BẢNG ĐIỆN SỰ CỐ

F1

C1

C2

F3 F2 K

Töø BÑC chính tôùi

VCU R

S

T

Auto OFF

G

D.E.

Man

Cuoän huùt Ly hôïp

ÑC

Cuoän giöõ

C1

TRIP

n S K

ON

Cuoän kích töø

30

5.12. ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ DIESEL LAI MÁY PHÁT ĐIỆN 1. Ñieàu khieån caùc ñoäng cô diesel Ñieàu khieån ñoäng cô diesel lai maùy phaùt thöïc chaát thöïc hieän thao taùc khôûi ñoäng vaø döøng. Haàu heát caùc ñoäng cô diesel ñöôïc khôûi ñoäng baèng gioù. Caùc ñoäng cô diesel lai maùy phaùt coù 3 cheá ñoä khôûi ñoäng „Khôûi ñoäng tay: môû tröïc tieáp van gioù vaø thanh raêng nhieân lieäu ñeán khi ñaït toác ñoä ñònh möùc, ngaét gioù baèng tay. Ñaây laø cheá ñoä khôûi ñoäng söï coá. „Khôûi ñoäng töï ñoäng: khôûi ñoäng thoâng qua nuùt aán caáp ñieän tôùi van gioù vaø boä ñieàu toác töï ñoäng keùo thanh raêng nhieân lieäu, rô-le toác ñoä töï ñoäng ngaét gioù vaø töï ñoäng laøm vieäc ôû toác ñoä ñònh möùc. „Töï ñoäng khôûi ñoäng: thöïc hieän khi ñaët cheá ñoä “sẵn saøng” (Stand by), maùy phaùt seõ töï ñoäng khôûi ñoäng khi traïm phaùt bò quaù taûi vaø caàn theâm 1 toå hôïp diesel - maùy phaùt hoaït ñoäng hoaëc khi maùy phaùt ñang hoaït ñoäng gaëp söï coá phaûi döøng khaån caáp.

31

5.12. ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ DIESEL LAI MÁY PHÁT ĐIỆN

Caùc ñoäng cô diesel lai maùy phaùt coù 3 cheá ñoä döøng

„Döøng baèng tay: tröïc tieáp keùo thanh raêng nhieân lieäu veà vò trí döøng cho ñeán khi diesel döøng haún. Ñaây laø cheá ñoä döøng söï coá. „Döøng töï ñoäng: aán nuùt döøng caáp ñieän cho cuoän döøng keùo thanh raêng nhieân lieäu veà vò trí döøng. Cuoän döøng naøy töï ñoäng giöõ cho ñeán khi diesel döøng haún. Cuoän döøng thöôøng laø xi lanh khí ñieàu khieån baèng ñieän hoaëc laø cuoän huùt ñieän töø. „Töï ñoäng döøng (töï ñoäng döøng khi traïm phaùt non taûi vaø ngaét bôùt 1 toå hôïp diesel - maùy phaùt hoaëc khi toå hôïp diesel - maùy phaùt ñang hoaït ñoäng xaûy ra söï coá) Ñieàu khieån toác ñoä diesel: „Ñieàu khieån tay: taùc ñoäng taêng giaûm taàn soá thoâng qua ñoäng cô servo gaén ôû boä ñieàu toác. „Ñieàu khieån töï ñoäng: taùc ñoäng nhôø cô caáu töï ñoäng phaân chia taûi taùc duïng (coù ôû thieát bò töï ñoäng hoøa vaø phaân phoái taûi) thoâng qua ñoäng cô servo gaén ôû 32 boä ñieàu toác.

5.12. ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ DIESEL LAI MÁY PHÁT ĐIỆN Baûo veä caùc ñoäng cô diesel Ñoäng cô diesel lai maùy phaùt thöôøng coù 2 caáp baûo veä: baùo ñoäng vaø döøng maùy. Bảng phía dƣới lieät keâ caùc thoâng soá cô baûn baûo veä diesel lai maùy phaùt, caùc thoâng soá naøy phuï thuoäc vaøo loaïi taøu, caáp taøu, coâng suaát diesel, loaïi diesel vaø möùc ñoä hieän ñaïi cuûa heä thoáng baûo veä. Caùc thoâng soá baûo veä naøy coù theå ñöôïc boá trí rieâng cho töøng toå hôïp diesel‟ maùy phaùt hoaëc caùc thoâng soá baùo ñoäng ñöôïc göûi ñeán Heä thoáng baùo ñoäng chung buoàng maùy coøn caùc thoâng soá döøng ñöôïc laép ñaët rieâng cho töøng diesel vaø thöôøng boá trí chung trong heä thoáng ñieàu khieån ñoäng cô diesel lai maùy phaùt. Baùo ñoäng

Döøng

1. Nhieät ñoä nöôùc ngoït laøm maùt cao (*)

1. Nhieät ñoä nöôùc ngoït laøm maùt quaù cao(*)

2. Nhieät ñoä daàu boâi trôn cao

2. AÙp löïc daàu boâi trôn quaù thaáp (*)

3. AÙp löïc daàu boâi trôn thaáp (*)

3. Quaù toác (*)

4. AÙp löïc nöôùc bieån thaáp

4. Nhieät ñoä khí xaû quaù cao

5. Nhieät ñoä khí xaû cao

33

SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ DIESEL LAI MÁY PHÁT ĐIỆN

24V DC

LO-P

A-1

FW-T

A-2

SW-P

A-3

LO-P

A-5

A-4

FW-T

LO-P

A-6

n2

A-7

b) d1 0V

L1

d2

L2

d3

L3

d4

L4

d5

L5

d6

L6

d7

L7

34

SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ DIESEL LAI MÁY PHÁT ĐIỆN 24V DC

G

d1

d2

d3

d4

d5

d6

d7

d5

d6

d7

1R3

1R3

R

SPR

RESET

1n1

1n2

1R3

1R4

RL

ALARM

STOP

BZ

0V

c)

10A

Điều tốc Diesel Dùng động cơ servo d)

T11

3A

GS11

3

4

13

14

1

2

U

3

4

V

13

14

W

5 2 4 6 8

1 3 5 7

2

GM

GM1

LOWER OFF RAISE

F13

1

6

165 R

6

5

6

5

5

165 L

L1

6

L2 T

LS11 LS12

35

AC QUY TÀU THỦY * Chöùc naêng Acqui ñöôïc duøng laøm nguoàn ñieän naêng döï tröõ cho caùc phuï taûi nhö aùnh saùng söï coá, heä thoáng thoâng tin lieân laïc, nguoàn khôûi ñoäng ñoäng cô diesel lai maùy phaùt söï coá, … *Yeâu caàu ñoái vôùi acqui vaø söû duïng acqui treân taøu thuûy -Acqui taøu thuûy phaûi chòu ñöôïc chaán ñoäng, coù theå coâng taùc trong ñieàu kieän taøu bò nghieâng maø dung dòch khoâng bò ñoå ra ngoaøi, tuoåi thoï cao vaø deã daøng thay theá caùc baûn cöïc. -Daây caùp noái acqui axit ñöôïc laøm baèng hôïp chaát ñoàng - chì, caùp noái acqui kieàm ñöôïc laøm baèng hôïp chaát ñoàng ‟ niken. -Acqui ñöôïc ñaët trong caùc thuøng goã coù sôn chòu ñöôïc dung dòch ñieän phaân. -Acqui ñöôïc ñaët trong phoøng coù thoâng gioù ñeå traùnh chaùy noå. -Acqui axít vaø acqui kieàm khoâng ñöôïc ñaët chung phoøng vì hôi axit H2SO4 coù theå phaûn öùng hoùa hoïc vôùi dung dòch ñieän phaân cuûa acqui kieàm. *Caùc thoâng soá kyõ thuaät cô baûn cuûa acqui: -Ñieän aùp: ñöôïc ño baèng V, acqui thöôøng ñöôïc cheá taïo coù ñieän aùp 6V, 12V. Muoán coù ñieän aùp cao hôn ta phaûi gheùp noái tieáp nhieàu bình. -Dung löôïng:Q   Idt ñöôïc ño baèng Ah (ampe giôø), ví duï moät acqui 50Ah neáu phoùng lieân tuïc vôùi doøng 5A thì söû duïng ñöôïc trong 10 giôø. 36

CÁC LOẠI ACQUY ĐƢỢC SỬ DỤNG DƢỚI TÀU THỦY a. Acqui axit: Caáu taïo cuûa acqui axit goàm moät bình laøm baèng vaät lieäu choáng axit nhö nhöïa ebonit, beân trong ñaët xen keû caùc baûn cöïc döông vaø aâm. Moãi baûn cöïc döông ñöôïc xen keû giöõa hai baûn cöïc aâm, nhö vaäy soá baûn cöïc aâm bao giôø cuõng nhieàu hôn soá baûn cöïc döông moät baûn. Caùc baûn cöïc coù keát caáu daïng löôùi chì coù pha theâm 6 ‟ 8% angtimon ñeå taêng ñoä beàn cô hoïc. Caùc baûn cöïc döông ñöôïc laøm baèng ñioxit chì PbO2 vaø ñöôïc noái vôùi nhau taïo thaønh moät toå baûn cöïc döông. Caùc baûn cöïc aâm ñöôïc laøm baèng chì Pb vaø ñöôïc noái vôùi nhau taïo thaønh moät toå baûn cöïc aâm. Ñeå giaûm kích thöôùc vaø ñieän trôû trong cuûa acqui thì khoaûng caùch caùc baûn cöïc phaûi nhoû. Ñeå traùnh ngaén maïch thì giöõa hai baûn cöïc coù ñaët taám ngaên löôùi baèng nhöïa ebonit. Dung dòch ñieän phaân cuûa acqui axít laø dung dòch axit sunfurich H2SO4. Tuøy ñieàu kieän coâng taùc maø noàng ñoä dung dòch khaùc nhau. Noàng ñoä dung dòch cao thì kích thöôùc vaø troïng löôïng acqui nhoû, ñieän trôû trong acqui nhoû. Tuy nhieân noàng ñoä dung dòch cao seõ sinh ra hieän töôïng sun phaùt hoùa baûn cöïc laøm giaûm tuoåi thoï cuûa acqui. Troïng löôïng rieâng cuûa dung dòch ñieän phaân cuûa acqui ñaët tónh laø 1,20g/cm2, acqui di ñoäng laø 1,28g/cm2. Söùc ñieän ñoäng cuûa acqui khi naïp no laø 2,1 ‟ 2,2 V. Ñeå ñöôïc 6 hay 12 V ta phaûi noái 3 hoaëc 6 bình thaønh toå acqui. 37

CÁC LOẠI ACQUY ĐƢỢC SỬ DỤNG DƢỚI TÀU THỦY Nguyeân lí hoaït ñoäng cuûa acquy axit: Khi acqui phoùng ñieän, thì phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra nhö sau: PbO2 + 2H2SO4 + Pb => 2PbSO4 + 2H2O Noàng ñoä dung dòch giaûm, ñieän trôû trong taêng, ñieän aùp treân caùc baûn cöïc cuûa acqui giaûm, doøng phoùng caøng lôùn thì ñieän aùp giaûm caøng nhanh. Khi ñieän aùp chæ coøn 1,8V thì phaûi döøng laïi, neáu khoâng thì sun phaùt chì taïo ra treân thaønh cöïc quaù daøy, acqui seõ bò hoûng vaø khoâng naïp laïi ñöôïc nöõa.

Khi naïp ñieän cho acqui, quaù trình xaûy ra ngöôïc laïi: 2PbSO4 + 2H2O => PbO2 + 2H2SO4 + Pb Noàng ñoä dung dòch taêng, ñieän aùp treân caùc baûn cöïc taêng, ñieän trôû trong taêng. Hieän töôïng töï phoùng ñieän: maëc duø khoâng cho acqui phoùng ñieän nhöng dung löôïng cöù giaûm daàn, khoaûng 1-2% dung löôïng ñònh möùc trong moät ngaøy ñeâm. Nguyeân nhaân laø do trong dung dòch ñieän phaân vaø caùc baûn cöïc coù laãn nhieàu taïp chaát Hieän töôïng sun phaùt hoùa: caùc baûn cöïc bò bao phuû bôûi moät lôùp tinh theå sun phaùt chì maøu traéng. Lôùp tinh theå naøy khoâng daãn ñieän vaø ngaên caùch caùc baûn cöïc vaø dung dòch laøm cho ñieän trôû trong raát lôùn. Khi phoùng, ñieän aùp giaûm raát nhanh vaø haàu nhö khoâng söû duïng ñöôïc.

e..

Pb

PbO2

Hình 3.1 Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa aêc qui chì 38

CÁC LOẠI ACQUY ĐƢỢC SỬ DỤNG DƢỚI TÀU THỦY b. Acqui kieàm: Acqui kieàm coù caáu taïo töông töï acqui axít vaø coù hai loaïi phuï thuoäc vaøo chaát taùc duïng ôû baûn cöïc aâm. Caùc baûn cöïc aâm laø Ni-Fe vôùi loaïi acqui saét keàn vaø laø Ni-Cd vôùi loaïi acqui cadmi keàn. Caùc baûn cöïc döông laø hydroxit kieàm Ni(OH)3. Dung dòch ñieän phaân trong acqui kieàm laø dung dòch hydro kali KOH. Söùc ñieän ñoäng cuûa acqui kieàm ít phuï thuoäc vaøo noàng ñoä cuûa dung dòch ñieän phaân, vaø khoaûng 1,25V sau khi naïp no. Phaûn öùng hoùa hoïc khi phoùng vaø naïp acqui kieàm nhö sau: Vôùi acqui saét keàn: 2Ni(OH)3 + KOH + Fe  2Ni(OH)2 + KOH + Fe(OH)2 Vôùi acqui Cadmi keàn: 2Ni(OH)3 + KOH + Cd  2Ni(OH)2 + KOH + Cd(OH)2 Noàng ñoä dung dòch ñieän phaân haàu nhö khoâng thay ñoåi trong quaù trình phoùng naïp acqui. Do ñoù chæ caàn ít dung dòch ñieän phaân cho neân acqui kieàm coù troïng löôïng kích thöôùc nhoû hôn acqui axit. Ñieän trôû trong cuûa acqui kieàm lôùn cho neân suït aùp treân acqui lôùn. So saùnh acqui kieàm vôùi acqui axit Ñieän aùp acqui axit lôùn hôn, hieäu suaát cao hôn, giaù thaønh treân ñôn vò coâng suaát thaáp, dung löôïng ít phuï thuoäc nhieät ñoä. Acqui kieàm coù ñoä beân cô hoïc cao hôn, tuoåi thoï daøi hôn, vaø quaù trình töï phoùng ít hôn. Noäi trôû acqui kieàm lôùn hôn acqui axit neân chòu ngaén maïch toát hôn. 39 Acqui kieàm coù thôøi gian phoùng daøi hôn acqui axit.

VẬN HÀNH ACQUY Chú ý khi nạp điện cho acquy: - Khi naïp AQ caàn ñoå ñaày dung dòch ñieän phaân ngaäp treân baûn cöïc 10 ‟ 15 cm. Nhieät ñoä nhoû hôn 25 độ C, khi naïp nhieät ñoä lôùn hôn 45 độ C, khi nao nhieät ñoä xuoáng döôùi 30 độ C laïi tieáp tuïc naïp. - Ñeå yeân trong 4 ‟ 12h sau khi ñoå dung dòch môùi ñöôïc naïp. - Caàn coù doøng moät chieàu ñeå naïp, coù hai caùch naïp : I khoâng ñoåi vaø U khoâng ñoåi. Naïp AQ vôùi doøng khoâng ñoåi : Naïp hai caáp. Caáp 1 : Naïp vôùi Iñm trong 10 giôø hay 8 giôø, khi dung löôïng ñaït 90% naïp caáp 2. Caáp 2 : Naïp vôùi I = 0.5Iñm. Ñoái vôùi AQ kieàm coù theå naïp Iñm ngay töø ñaàu ñeán cuoái. Daáu hieäu cuûa naïp no laø coù hieän töôïng thoaùt khí maïnh vaø ñieän aùp khoâng ñoåi trong 3 h. Öu ñieåm : - Ñaáu noái tieáp ñöôïc nhieàu Acquy coù cuøng dung löôïng. - Coù theå ñieàu chænh ñieän aùp naïp ñeå Acquy no hoaøn toaøn. - Phöông phaùp naøy toát cho Acquy naïp laàn ñaàu vaø Acquy bò sun phaùt hoaù. Nhöôïc ñieåm : - Thôøi gian naïp laâu vaø ta phaûi ñieàu chænh doøng naïp . Naïp AQ vôùi aùp khoâng ñoåi : Ñaët leân moät phaàn töû vôùi ñieän aùp laø 2.35v ( ñoái vôùi Acquy axít), ñieän aùp laø 2v ( ñoái Acquy kieàm). Öu ñieåm : Thôøi gian naïp nhanh, nhöng khoâng söû duïng cho acquy naïp laàn ñaàu, vaø Acquy bò sunphaùt hoaù. Coù theå naïp cho nhieàu acquy coù dung löôïng khaùc nhau( vì ñaáu song song). Nhöôïc ñieåm : Acquy naïp khoâng ñöôïc no hoaøn toaøn. 40

41

CHƢƠNG 6: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN NỘI DUNG CHƢƠNG: 1. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÁI TÀU THỦY 2. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÀM HÀNG 3. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ NEO VÀ TỜI QUẤN DÂY 4. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ ĐIỆN BƠM, QUẠT GIÓ

1

6.1. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÁI 1. Chức năng của hệ thống lái tàu thủy: Hệ thống lái tàu thủy có hai chức năng cơ bản là: - Điều điều khiển thay đổi hƣớng đi của con tàu. Chức năng này cho phép điều động tàu chạy trong luồng, trong vùng nƣớc hạn chế, điều động tàu cập cầu, cập phao,... - Tự động điều khiển tàu đi theo một hƣớng đi không đổi cho trƣớc. Ngoài ra có thêm một số chức năng nhƣ: - Tự động điều khiển tàu chạy theo một hành trình cho trƣớc. - Tự động dẫn tàu bám theo một mục tiêu di động. - Tự động tránh va. 2. Yêu cầu của hệ thống lái tàu thủy: * Yêu cầu chung: - Hệ thống lái phải hoạt động an toàn, tin cậy trong mọi điều kiện thời tiết. - Chịu đƣợc tác động của lắc ngang đến 22.50 và lắc dọc 11.50. Chịu đƣợc rung động với tần số (5 – 30)Hz - Hoạt động bình thƣờng trong điều kiện nhiệt độ môi trƣờng thay đổi trong khoảng (-10 – 50)0C, và độ ẩm tƣơng đối trong khoảng (90 – 95)% 2

6.1. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÁI * Yêu cầu đối với máy lái: - Máy lái phải có công suất phù hợp với kích thƣớc, trọng tải, hình dáng tàu. - Máy lái phải đƣợc cấp điện từ hai nguồn khác nhau bởi hai đƣờng cáp đặt cách nhau bằng chiều rộng thân tàu. - Máy lái phải có chế độ hoạt động sự cố để có thể thực hiện bẻ lái đƣợc kể cả khi mất điện toàn tàu. - Phải có chỉ thị cơ khí vị trí bánh lái. - Máy lái phải bao gồm hai hệ thống có thể hoạt động độc lập và đồng thời, trong đó một hệ thống phải có đủ công suất để điều khiển tàu trong mọi điều kiện thời tiết. - Máy lái phải có khả năng chịu đƣợc quá tải 150% trong khoảng thời gian 1 phút. - Máy lái phải có bảo vệ dừng khi ngắn mạch, báo động khi quá tải, phải có bảo vệ cuối hành trình bằng ngắt điện và cơ khí - Máy lái hoạt động phải êm, tin cậy và chính xác. - Máy lái phải có khả năng hoạt động liên tục, phải có khả năng bẻ lái với tần số cao hàng chục lần trong một phút. - Thời gian bẻ lái từ hết mạn này sang hết mạn khác khi tàu đầy tải và tiến hết không quá 28s. - Góc bẻ lái cực đại phụ thuộc vào loại tàu, thƣờng là 350 mỗi phía. 3

6.1. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÁI * Yêu cầu đối với hệ thống điều khiển: - Hệ thống điều khiển phải có nhiều chế độ hoạt động: lái đơn giản, lái lặp, lái từ xa, lái tự động. - Phải có các núm chỉnh định các thông số cơ bản của hệ thống điều khiển phù hợp với điều kiện thời tiết, trọng tải hàng hóa, tốc độ tàu, … - Phải có thiết bị điều khiển và theo dõi tình trạng hoạt động của máy lái. - Phải báo động khi tàu lệch khỏi hƣớng đi một góc đặt trƣớc (thƣờng 3, 5, 7, 90) - Phải có đầy đủ các thiết bị chỉ thị hƣớng tàu, góc quay bánh lái, hƣớng và tốc độ gió, … - Có khả năng giữ hƣớng đi con tàu với độ chính xác <  10 khi tàu tiến với tốc độ lớn hơn 6 hải lý/giờ không phụ thuộc vào trọng tải tàu và sóng đến cấp 3, <  30 khi sóng đến cấp 6, <  4-50 khi sóng lớn hơn cấp 6.

4

6.1. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÁI Phaân loaïi döïa vaøo maùy laùi: - Maùy laùi ñieän cô, chæ söû duïng cho caùc taøu coù troïng taûi nhoû hôn 2000 taán, hieän nay ít ñöôïc söû duïng. - Maùy laùi thuûy löïc söû duïng bôm löu löôïng khoâng ñoåi, söû duïng cho caùc taøu coù troïng taûi nhoû hôn 5000 taán. - Maùy laùi thuûy löïc söû duïng bôm bieán löôïng, söû duïng roäng raõi cho caùc loaïi taøu coù troïng taûi khaùc nhau.

Phaân loaïi döïa vaøo cheá ñoä laùi:

- Cheá ñoä laùi ñôn giaûn, töø xa: söû duïng nuùt aán thöïc hieän chöùc naêng thay ñoåi höôùng ñi. - Cheá ñoä laùi laëp: söû duïng voâ laêng thöïc hieän chöùc naêng thay ñoåi höôùng ñi - Cheá ñoäng laùi töï ñoäng: töï ñoäng ñieàu khieån taøu theo moät höôùng ñaët tröôùc.

5

6.1. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÁI Ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng laùi

- Con taøu treân moâi tröôøng nöôùc laø moät ñoái töôïng quaùn tính coù ñaëc tính ñoäng löïc hoïc raát phöùc taïp, caùc thoâng soá ñoäng hoïc cuûa noù thay ñoåi theo toác ñoä, taûi troïng, soùng gioù, doøng chaûy, … do ñoù ngöôøi ñieàu khieån phaûi thöôøng xuyeân chænh ñònh caùc thoâng soá cuûa boä ñieàu khieån phuø hôïp vôùi ñieàu kieän hoaït ñoäng cuûa con taøu. - Con taøu laø moät khaâu dao ñoäng do ñoù khi coù taùc ñoäng cuûa nhieãu (soùng gioù, doøng chaûy) thì con taøu khoâng töï oån ñònh maø heä thoáng laùi phaûi hoaït ñoäng lieân tuïc ñeå ñaûm baûo con taøu hoaït ñoäng oån ñònh. - Ñaëc tính aên laùi cuûa con taøu phuï thuoäc vaøo toác ñoä, troïng taûi, ñieàu kieän moâi tröôøng, ñoä saâu, hình daïng bôø (khi taøu chaïy trong luoàng heïp), …

6

CẤU TRÚC HỆ THỐNG LÁI

7

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY LÁI 1. Maùy laùi thuûy löïc söû duïng bôm löu löôïng khoâng ñoåi Trong maùy laùi thuûy löïc loaïi naøy bôm ñöôïc lai bôûi moät ñoäng cô ñieän vaø hoaït ñoäng lieân tuïc, luoân taïo ra moät löu löôïng khoâng ñoåi. Bôm coù löu löôïng khoâng ñoåi thöôøng laø loaïi bôm caùnh daãn. 13

Trong hình veõ treân thì: 1- keùt daàu thuûy löïc duøng cho maùy laùi, 2- ñoäng cô ñieän lai bôm, 3- laø bôm thuûy löïc löu löôïng khoâng ñoåi, 4- van baûo veä quaù aùp, 5- ñoàng hoà chæ thò aùp suaát bôm, 6- cuïm van ñieàu khieån vaø phaân phoái, 7-8- caùc van ñieän töø ñieàu khieån beû laùi sang traùi hoaëc sang phaûi, söû duïng 2 van ñeå taêng ñoä tin caäy, 9- cuïm bôm söï coá, 10bôm tay (ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp heä thoáng laùi hoûng hoaëc maát ñieän), 11- phin loïc daàu hoài, 12- caùc van baûo veä aùp suaát cöïc ñaïi khi maùy laùi bò quaù taûi, 13- xi-lanh löïc quay baùnh laùi. Khi chöa coù tín hieäu ñieàu khieån thì caû hai cuoän huùt ñieän töø cuûa van ñieän töø 7 (8) ñeàu khoâng coù ñieän, daàu chaïy tuaàn hoaøn töø keùt – bôm – van – keùt. Khi coù tín hieäu beû laùi traùi (hoaëc phaûi) thì cuoän huùt ñieän töø töông öùng beû laùi traùi (hoaëc phaûi) cuûa van 7 (8) ñöôïc caáp ñieän, daàu qua van vaøo caùc xi-lanh taïo moâ-men quay baùnh laùi theo chieàu töông öùng, ñaàu töø phía kia cuûa caùc xi-lanh thoâng qua van hoài veà keùt. Maùy laùi treân caùc taøu coù vuøng bieån hoaït ñoäng roäng thì ñeå taêng tính an toaøn ngöôøi ta trang bò hai heä thoáng maùy laùi ñoäc laäp nhau. Moät maùy laùi bao goàm moät cuïm bôm thuûy löïc, van, heä thoáng oáng, vaø hai xi-lanh löïc.

A1

A1

B2 A2

12

B1

B1

A2

B1

A1

A

7

A2

B2

B P

A

T

8

B P

A1

a S

T

9

4

10 11

5 6

M

3

S

2

1

8

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY LÁI 2. Maùy laùi thuûy löïc söû duïng bôm löu löôïng thay ñoåi

- Bôm thuûy löïc ñöôïc söû duïng trong maùy laùi loaïi naøy laø bôm bieán löôïng hình sao rotor höôùng truïc hoaëc rotor höôùng kính. Loaïi bôm naøy cho pheùp ñieàu khieån höôùng vaø löu löôïng doøng chaûy baèng caùch taùc ñoäng vaøo cô caáu ñieàu khieån taâm bôm. Maùy laùi vôùi bôm bieán löôïng coù öu ñieåm laø coù khaû naêng taïo laëp thuûy löïc neân maùy laùi hoaït ñoäng eâm hôn vaø coù ñoä oån ñònh cao hôn loaïi maùy laùi vôùi bôm coù löu löôïng khoâng ñoåi. - Hình moâ taû caáu taïo cuûa bôm bieán löôïng hình sao, truïc 1 coù hai raõnh chaïy theo höôùng doïc truïc vaø ñöôïc noái vôùi hai cöûa ra 7 vaø 8 cuûa bôm, rotor 2 coù gaén caùc xi-lanh 3 vaø piston 4, vaønh ñònh taâm 5 ñôõ moät ñaàu cuûa caùc xi-lanh 4, caàn ñieàu khieån 6 laø cô caáu dòch vaønh ñònh taâm bôm. Khi rotor quay, neáu taâm cuûa vaønh ñònh taâm truøng vôùi taâm bôm thì caùc khoâng dòch chuyeån trong caùc xi-lanh, löu löôïng ra baèng 0. Neáu taùc ñoäng dòch vaønh ñònh taâm veà moät phía naøo ñoù so vôùi taâm bôm, caùc piston chuyeån ñoäng trong caùc xi-lanh vaø xuaát hieän aùp suaát ra theo chieàu töông öùng (huùt vaøo cöûa 7, ñaåy ra cöûa 8 vaø ngöôïc laïi). Ñoä lôùn leäch taâm tyû leä vôùi haønh trình caùc piston vaø do ñoù tyû leä löu löôïng cöûa ra. - Vôùi sô ñoà treân söû duïng truïc vít, boä taïo tín hieäu 16 vaø thu tín hieäu phaûn hoài 17 ñöôïc noái thaønh caàu taïo laëp taïo ra tín hieäu ñieàu khieån maùy phaùt 11 göûi tín hieäu quay ñoäng cô trôï ñoäng 8, ñoäng cô 8 quay truïc quay 9 vaø con chaïy 10, ñieåm c dòch ñeán ñieåm c1, taâm bôm dòch moät khoaûng bb1, bôm taïo ra löu löôïng töông öùng caáp cho caùc xi-lanh quay baùnh laùi. Khi baùnh laùi quay, a dòch ñeán a1, b1 trôû veà b luùc naøy taâm bôm trôû veà vò trí trung tính, baùnh laùi döøng.

9

BƠM BIẾN LƢỢNG HÌNH SAO 2. Maùy laùi thuûy löïc söû duïng bôm löu löôïng thay ñoåi - Bôm thuûy löïc ñöôïc söû duïng trong maùy laùi loaïi naøy laø bôm bieán löôïng hình sao rotor höôùng truïc hoaëc rotor höôùng kính. Loaïi bôm naøy cho pheùp ñieàu khieån höôùng vaø löu löôïng doøng chaûy baèng caùch taùc ñoäng vaøo cô caáu ñieàu khieån taâm bôm. Maùy laùi vôùi bôm bieán löôïng coù öu ñieåm laø coù khaû naêng taïo laëp thuûy löïc neân maùy laùi hoaït ñoäng eâm hôn vaø coù ñoä oån ñònh cao hôn loaïi maùy laùi vôùi bôm coù löu löôïng khoâng ñoåi. - Hình moâ taû caáu taïo cuûa bôm bieán löôïng hình sao, truïc 1 coù hai raõnh chaïy theo höôùng doïc truïc vaø ñöôïc noái vôùi hai cöûa ra 7 vaø 8 cuûa bôm, rotor 2 coù gaén caùc xi-lanh 3 vaø piston 4, vaønh ñònh taâm 5 ñôõ moät ñaàu cuûa caùc xi-lanh 4, caàn ñieàu khieån 6 laø cô caáu dòch vaønh ñònh taâm bôm. Khi rotor quay, neáu taâm cuûa vaønh ñònh taâm truøng vôùi taâm bôm thì caùc khoâng dòch chuyeån trong caùc xi-lanh, löu löôïng ra baèng 0. Neáu taùc ñoäng dòch vaønh ñònh taâm veà moät phía naøo ñoù so vôùi taâm bôm, caùc piston chuyeån ñoäng trong caùc xi-lanh vaø xuaát hieän aùp suaát ra theo chieàu töông öùng (huùt vaøo cöûa 7, ñaåy ra cöûa 8 vaø ngöôïc laïi). Ñoä lôùn leäch taâm tyû leä vôùi haønh trình caùc piston vaø do ñoù tyû leä löu löôïng cöûa ra.

7 4

3 4

7 6

1

8 1 8

2 2

5

5

10

MÁY LÁI VỚI BƠM BIẾN LƢỢNG

- Vôùi sô ñoà treân söû duïng truïc vít, boä taïo tín hieäu 16 vaø thu tín hieäu phaûn hoài 17 ñöôïc noái thaønh caàu taïo laëp taïo ra tín hieäu ñieàu khieån maùy phaùt 11 göûi tín hieäu quay ñoäng cô trôï ñoäng 8, ñoäng cô 8 quay truïc quay 9 vaø con chaïy 10, ñieåm c dòch ñeán ñieåm c1, taâm bôm dòch moät khoaûng bb1, bôm taïo ra löu löôïng töông öùng caáp cho caùc xi-lanh quay baùnh laùi. Khi baùnh laùi quay, a dòch ñeán a1, b1 trôû veà b luùc naøy taâm bôm trôû veà vò trí trung tính, baùnh laùi döøng.

11

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN V+

VP

T LWP LWT

1. Heä thoáng laùi ñôn giaûn Chöùc naêng cuûa heä thoáng laùi ñôn giaûn laø thay ñoåi höôùng taøu. Khi thöïc hieän beû laùi, ta phaûi quan saùt ñoàng hoà chæ thò goùc quay baùnh laùi, khi goùc chæ thò treân ñoàng hoà gaàn baèng goùc baùnh laùi muoán quay thì ta boû nuùt aán ñieàu khieån ra. Heä thoáng laùi ñôn giaûn söû duïng nguyeân taéc ñieàu khieån ON/FF. Thieát bò ñieàu khieån laø hai nuùt aán hoaëc tay ñieàu khieån (coù cô caáu loø xo traû veà vò trí trung gian), ñoùng ngaét hai tieáp ñieåm töông öùng ñieàu khieån quay baùnh laùi theo hai chieàu traùi phaûi. Nhö vaäy khi ñieàu khieån laùi ôû cheá ñoä ñôn giaûn, chuùng ta phaûi quan saùt ñoàng hoà chæ thò goùc quay baùnh laùi. Khi goùc quay baùnh laùi ñaït giaù trò yeâu caàu thì chuùng ta ngöøng ñieàu khieån (boû nuùt aán ra). Ví duï caàn quay baùnh laùi sang traùi 50, ta aán nuùt traùi (T) ñeå beû laùi traùi, ñoàng thôøi maét quan saùt ñoàng hoà chæ thò goùc quay baùnh laùi. Khi ñoà hoà naøy chæ 50, chuùng ta nhaû nuùt aán. Thöïc teá ñeå baùnh laùi döøng ñuùng vò trí 50, chuùng ta phaûi nhaû nuùt aán ra sôùm hôn vì baùnh laùi, maùy laùi vaø ñoàng hoà chæ thò coù quaùn tính. Ñeå traùnh sai soùt do ngöôøi ñieàu khieån aán hai nuùt T/ P ñoàng thôøi thì trong heä thoáng laùi caùc nuùt aán coù keát caáu khoùa lieân ñoäng nhau. LWP vaø LWT laø hai ngaét cuoái haïn cheá goùc quay baùnh laùi trong giôùi haïn cho pheùp (vôùi taøu haøng, taøu coâng-tô-nô, taøu khaùch, taøu dòch vuï, … thì goùc giôùi haïn naøy khoaûng 350 traùi / phaûi)

P T LP

P

LT

T P T

y(t)

0

phaûi

350



y

t, ñoä

y



350 traùi

12

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN 2.

13

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN Hình bên laø sô ñoà minh hoïa moät heä thoáng laùi laëp maùy laùi thuûy löïc bôm bieán löôïng hình sao. Ñeå ñieàu khieån vaønh ñònh taâm bôm ngöôøi ta söû duïng ñoäng cô trôï ñoäng ÑC (laø ñoäng cô dò boä 3 pha coâng suaát nhoû, côõ 500W). coù haõm ñoäng naêng ñeå döøng nhanh. Boä khueách ñaïi laø hai khueách ñaïi töø MY1 vaø MY2. Khueách ñaïi töø coù caáu taïo töông töï maùy bieán aùp nhöng coù nhieàu cuoän daây, cuoän ñieàu khieån WY ñieàu khieån doøng qua cuoän coâng taùc, doøng qua cuoän coâng taùc tyû leä thuaän vôùi doøng qua cuoän ñieàu khieån.

Tín hieäu ra laáy töø cuoän rotor cuûa sensin thu ñöôïc chænh löu nhaïy pha ñöa ñeán ñieàu khieån hai cuoän ñieàu khieån cuûa khueách ñaïi töø WYP vaø WYT. Tín hieäu ra cuûa khueách ñaïi töø laáy treân cuoän coâng taùc Wp. Tuøy thuoäc chieàu quay cuûa voâ-laêng sang traùi hay phaûi maø rô-le KT hay KP coù ñieän ñieàu khieån quay baùnh laùi sang traùi hoaëc phaûi. Khi baùnh laùi quay, rotor sensin thu quay theo, tín hieäu ñieän aùp ra cuûa XXT giaûm daàn, khi baùnh laùi ñeán ñuùng vò trí yeâu caàu (baèng goùc quay voâ laêng) thì tín hieäu ra XXT baèng 0, baùnh laùi döøng.

14

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN 3. Heä thoáng laùi töï ñoäng

Chöùc naêng cuûa heä thoáng laùi töï ñoäng laø ñieàu khieån con taøu ñi theo moät höôùng ñaët tröôùc.

15

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S010073862002000200009

http://www.etrust-marine.com/repair/case-7.html http://www.diedrichsschiffstechnik.de/index.php/produkte/navitron/autopilotsystems/nt-999g

16

17

6.2. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÀM HÀNG Ñaëc dieåm Thieát bò laøm haøng thuoäc nhoùm phuï taûi quan troïng treân taøu. Coâng suaát cuûa thieát bò laøm haøng chieám tyû troïng raát lôùn trong toaøn boä coâng suaát traïm phaùt taøu (khoaûng 40 – 60% vôùi taøu haøng). Thieát bò laøm vieäc ôû cheá ñoä ngaén haïn laëp laïi (25% hoaëc 40%) vaø coù coâng suaát lôùn neân cheá ñoä khôûi ñoäng khôûi ñoäng aûnh höôûng lôùn ñeán traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa traïm phaùt ñieän, cho neân caàn phaûi coù bieän phaùp caûi thieän quaù trình quaù ñoä cuûa thieát bò laøm haøng. Chöùc naêng Chöùc naêng cô baûn laø xeáp dôõ haøng hoùa töø taøu leân bôø (hoaëc sang phöông tieän khaùc) vaø ngöôïc laïi. Ngoaøi ra heä thoáng laøm haøng coù theå ñöôïc söû duïng ñeå ñoùng môû naép haàm haøng, thu thaû daây caùp, … Phaân loaïi a) Phaân loaïi theo cô caáu laøm haøng Caàn caåu: coù caáu taïo ñuû 3 cô caáu laø naâng haï caàn, naâng haï haøng vaø quay maâm; öu ñieåm laø thôøi gian chuaån bò caàn caåu ñeå laøm haøng nhanh; nhöôïc ñieåm laø taàm vôùi haïn cheá, khaû naêng chòu quaù taûi keùm, laøm vieäc khoâng an toaøn khi taøu nghieâng; caàn caåu ñöôïc söû duïng treân caùc taøu coù troïng taûi nhoû vaø trung bình. Tôøi keùp: coù keát caáu hai caàn boá trí ñoái xöùng veà hai phía maïn taøu; Tôøi ñôn: coù keát caáu moät caàn coù theå quay 3 chieàu treân moät goái ñôõ; 1

6.2. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THIẾT BỊ LÀM HÀNG b) Phaân loaïi theo cô caáu truyeàn ñoäng Truyeàn ñoäng ñieän – cô : söû duïng ñoäng cô ñieän lai thoâng qua hoäp soá; öu ñieåm laø coù caáu taïo ñôn giaûn, hieäu suaát cuûa toaøn heä thoáng cao (khoaûng 0.7 – 0.9); nhöôïc ñieåm laø vaán ñeà ñieàu khieån toác ñoä, ñeå ñieàu khieån toác ñoä laùng thì maïch ñieàu khieån raát phöùc taïp. Truyeàn ñoäng ñieän – thuûy löïc: söû duïng ñoäng cô ñieän hoaëc ñoäng cô diesel lai bôm thuûy löïc caáp daàu aùp löïc cho caùc ñoäng cô thuûy löïc qua cô caáu van; öu ñieåm laø coù ñaëc tính ñieàu khieån toác ñoä toát, khaû naêng chòu quaù taûi toát; hieän nay ñöôïc söû duïng roäng raõi treân caùc loaïi taøu bieån. Yeâu caàu - Töø yeâu caàu kinh teá trong vieäc khia thaùc taøu maø yeâu caàu ñoái vôùi thieát bò laøm haøng laø naêng suaát laøm haøng phaûi cao, coù nghóa laø thôøi gian laøm haøng ngaén. Heä thoáng phaûi hoaït ñoäng tin caäy vaø coù ñaëc tính ñieàu khieån toát. An toaøn cho haøng hoùa, thieát bò vaø con ngöôøi. - Toác ñoä naâng haï haøng vôùi taûi ñònh möùc thöôøng 0.2 – 1.0 m/s vôùi thieát bò laøm haøng theá heä cuõ, 1.0 – 2.0 vôùi thieát bò laøm haøng hieän ñaïi. - Toác ñoä naâng haï haøng vôùi taûi ñònh möùc laø Vñm thì toác ñoä naâng haï haøng vôùi ½ taûi laø 1.5 – 1.7 Vñm, toác ñoä naâng haï moùc khoâng laø 3 – 3.5 Vñm. - Thieát bò phaûi coù caùc baûo veä söùc caêng caùp, baûo veä haønh trình giôùi haïn (moùc chaïm 2 ñænh, caàn naâng quaù cao hoaëc quaù thaáp, …

ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG LÀM HÀNG Loaïi truyeàn ñoäng ñieän - cô Loaïi truyeàn ñoäng ñieän cô thöôøng söû duïng caùc loaïi ñoäng cô sau: Ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha rotor loàng soùc ba cuoän daây rieâng bieät ñaáu sao coù soá ñoâi cöïc laø 8/16/32. Loaïi naøy coù 3 caáp toác ñoä. Ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha hai cuoän daây ba caáp toác ñoä. Cuoän thöù nhaát ñöôïc ñoåi noái  - YY coù soá ñoäi cöïc laø 8/16, cuoän thöù hai ñaáu sao coù soá ñoäi cöïc laø 32. Loaïi naøy coù 3 caáp toác ñoä. A

B

C

w0

p=8

w0/2 w0/4

Daây quaán ñoäng cô KÑBBP hai cuoän daây, ba caáp toác đôä

p = 32

p = 16

() M

Loaïi truyeàn ñoäng ñieän – thuûy löïc - Loaïi truyeàn ñoäng ñieän – thuûy löïc thöôøng söû duïng loaïi ñoäng cô rotor loàng soùc moät caáp toác ñoä coù ñaëc tính khôûi ñoäng toát (rotor raõnh saâu, rotor hai loàng). 3

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA THIẾT BỊ LÀM HÀNG Yeâu caàu:

Heä thoáng ñieàu khieån truyeàn ñoäng ñieän thieát bò laøm haøng ñöôïc löïa choïn treân cô sôû ñaùp öùng cao nhaát caùc yeâu caàu ñaõ ñöôïc ñaët ra cho thieát bò laøm haøng, cuï theå laø: - Phaûi coù khaû naêng ñieàu khieån ñeå taïo ra ñöôïc nhieàu caáp toác ñoä. - Khoâng thay ñoåi toác ñoä quaù ñoät ngoät maø phaûi theo thöù töï töø thaáp ñeán cao hoaëc ngöôïc laïi ñeå traùnh gaây laéc haøng hoaëc taïo xung löïc ñoät ngoät leân daây caùp. - Phaûi coù caùc baûo veä veà ñieän vaø cô khí ñeå ñaûm baûo an toaøn cho thieát bò vaø haøng hoùa. Caùc thoâng soá baûo veä Thieát bò laøm haøng phaûi coù caùc thoâng soá baûo veä sau: - Baûo veä ngaén maïch cho maïch ñoäng löïc vaø maïch ñieàu khieån. - Baûo veä quaù taûi caùc caáp toác ñoä. - Baûo veä “khoâng” traùnh heä thoáng töï khôûi ñoäng khi tay ñieàu khieån ñaët vò trí khaùc khoâng. - Baûo veä haønh trình cuûa cô caáu naâng haïng caàn, naâng haï haøng, quay maâm, … - Baûo veä söùc caêng caùp.

4

VÍ DỤ HỆ THỐNG LÀM HÀNG HÃNG SIEMENS

5

HỆ THỐNG LÀM HÀNG HÃNG SIEMENS

6

7

CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG NEO VÀ TỜI QUẤN DÂY

1

CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG NEO VÀ TỜI QUẤN DÂY

2

CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG NEO VÀ TỜI QUẤN DÂY

3

CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN TỜI NEO 2. Caùc ñaïi löôïng cô baûn ñaëc tröng cho cheá ñoä coâng taùc cuûa truyeàn ñoäng ñieän neo Coâng taùc cuûa truyeàn ñoäng ñieän neo ñöôïc ñaëc tröng bôûi caùc ñaïi löôïng sau: - Toác ñoä thu xích neo: theo qui ñònh cuûa ñaêng kieåm, toác ñoä thu neo trung bình vôùi taûi ñònh möùc V  10 m/phuùt, khi thu xích neo ñeå ñöa neo vaøo loã thì toác ñoä V < 7 m/phuùt, toác ñoä thu caùp buoäc taøu V = (25 ‟ 35) m/phuùt. - Thôøi gian coâng taùc cuûa moät chu kyø: phuï thuoäc vaøo chieàu daøi ñoaïn xích neo ñöôïc thaû vaø ñieàu kieän nhoû neo khoûi buøn. Theo qui ñònh cuûa ñaêng kieåm thì thôøi gian naøy khoâng quaù 30 phuùt. - Vaän toác taøu luùc thu neo v, vaän toác taøu thay ñoåi theo töøng giai ñoaïn thu neo. - Löïc keùo treân ñóa hình sao Tk: phuï thuoäc vaøo ñöôøng kính maéc xích vaø chieàu daøi ñöôøng xích neo ñöôïc thaû. Ngoaøi ra coøn phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá beân ngoaøi taùc ñoäng tôùi con taøu nhö gioù, doøng chaûy, … - Hình daïng cuûa ñoaïn xích neo trong nöôùc: ñaëc tröng bôûi goùc  hôïp bôûi löïc keùo Tk vôùi maët phaúng naèm ngang. 4

CÁC GIAI ĐOẠN THU NEO 3. Caùc giai ñoaïn thu neo. Trong heä thoáng neo, cheá ñoä laøm vieäc chính laø thu neo töø moät ñoä saâu cho pheùp coøn ôû cheá ñoä thaû neo taän duïng troïng löôïng cuûa neo vaø xích neo thaû neo töï do. Ñaëc ñieåm chính cuûa heä thoáng khi laøm vieäc ôû cheá ñoä thu neo laø moâ men caûn Mc treân truïc ñoäng cô luoân luoân thay ñoåi, phuï thuoäc vaøo caùc giai ñoaïn thu neo, ñieàu kieän thôøi tieát, ñoä noâng saâu cuûa baõi thaû neo, … Ngöôøi ta chia caùc giai ñoaïn thu neo thaønh 5 giai ñoaïn vôùi caùc ñieàu kieän sau: „ Ñoä saâu thaû neo ñuùng quy ñònh. „ Ñoä daøi xích neo cöïc ñaïi. „ Soùng gioù töø caáp 5 ñeán caáp 7. „ Toác ñoä doøng chaûy töø 2 knot ñeán 3 knot. Giai ñoaïn 1 Ñaây laø giai ñoaïn thu phaàn xích neo naèm trong buøn, xích neo ñöôïc thu vôùi toác ñoä khoâng ñoåi. Cöù moät maéc xích neo ñöôïc nhaác leân khoûi buøn thì coù moät maéc xích neo ñi qua ñóa hình sao. Taøu töø töø ñeán ñieåm thaû neo vôùi toác ñoä khoâng ñoåi. Trong suoát giai ñoaïn naøy ñoaïn xích neo trong nöôùc khoâng thay ñoåi hình daïng, söùc caêng treân xích neo vaø löïc keùo neo treân ñóa hình sao khoâng thay ñoåi, töùc laø Tk = const,  = const, v = const. Giai ñoaïn naøy keát thuùc khi maé t 5 xích neo cuoái cuøng ñöôïc nhaác neân khoûi buøn nhöng neo vaãn naèm trong buøn.

CÁC GIAI ĐOẠN THU NEO Tk

Tk

 = 900

IV

Tk 

 = 900

III

Tk

Tk

Tk v





II



I

Giai ñoaïn 2 Giai ñoaïn naøy baét ñaàu ngay khi giai ñoaïn 1 keát thuùc, ñaây laø giai ñoaïn thu phaàn xích neo voõng trong nöôùc. ÔÛ giai ñoaïn naøy ñoaïn xích neo ñöôïc ruùt ngaén daàn vaø thaúng daàn ra trong nöôùc, söùc caêng treân ñóa hình sao taêng daàn, taøu tieáp tuïc tieán veà ñieåm thaû neo vôùi toác ñoä khoâng ñoåi, töùc laø Tk = taêng,  = 6 taêng, v = const. Giai ñoaïn naøy keát thuùc khi xích neo thaúng trong nöôùc.

CÁC GIAI ĐOẠN THU NEO Giai ñoaïn 3 Ñaây laø giai ñoaïn raát ngaén cuûa quaù trình thu neo, ñöôïc tính töø khi xích neo heát ñoä voõng ñeán khi neo ñöôïc nhoå baät neân khoûi buøn. Luùc naøy taøu ñaõ tieán ñeán gaàn ñieåm thaû neo, söùc caêng treân ñóa hình sao ñaït giaù trò lôùn nhaát, neáu neo khoâng ñöôïc nhoå baät khoûi buøn thì ñoäng cô seõ bò döøng döôùi ñieän (do löïc keùo neo nhoû hôn löïc caûn cuûa neo hoaëc neo maéc vaøo ñaù ngaàm). Toác ñoä cuûa taøu giaûm. Tk = max = const,  = taêng (900 ôû cuoái giai ñoaïn III), v = giaûm. Chuù yù: Cuoái giai ñoaïn III, taøu tieán ñeán ñieåm thaû neo, ñoaïn xích neo töø loã neo ñeán neo laø ngaén nhaát (baèng ñoä saâu thaû neo). Theo quaùn tính taøu tieáp tuïc tieán veà phía tröôùc laøm neo baät ra khoûi buøn. Giai ñoaïn 4 Giai ñoaïn naøy ñöôïc tính töø khi neo ñöôïc nhoå neân khoûi buøn cho ñeán khi chuaån bò ñöôïc ñöa vaøo loã neo. ÔÛ giai ñoaïn naøy neo vaø xích neo ñöôïc thu ngaén daàn, vieäc thu neo khoâng aûnh höôûng ñeán toác ñoä cuûa taøu. Tk = giaûm,  = 900, v = taêng daàn.

7

QUÁ TRÌNH THẢ NEO 4. Quaù trình thaû neo Neáu ñoä saâu thaû neo döôùi 25m, thì coù theå thaû neo rôi töï do. Thaû neo töï do ñöôïc thöïc hieän baèng caùch nhaû ly hôïp, taùch ñóa hình sao ra khoûi heä thoáng truyeàn ñoäng cô khí, nôùi loûng phanh cô khí, troïng löôïng cuûa neo seõ laøm neo vaø xích rôi töï do. Neáu ñoä saâu thaû neo lôùn, vieäc thaû neo ñöôïc thöïc hieän nhôø ñoäng cô ñieän. Tröôøng hôïp naøy khoâng ñöôïc ñeå neo rôi töï do vì seõ nguy hieåm cho heä thoáng. 5. Ñoäng cô söû duïng trong truyeàn ñoäng ñieän neo – tôøi quaán daây Loaïi ñoäng cô söû duïng trong truyeàn ñoäng ñieän tôøi neo töông töï nhö trong truyeàn ñoäng ñieän thieát bò laøm haøng. 5.1 Loaïi truyeàn ñoäng ñieän - cô Loaïi truyeàn ñoäng ñieän ‟ cô thöôøng söû duïng caùc loaïi ñoäng cô sau: „ Ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha rotor loàng soùc ba cuoän daây rieâng bieät ñaáu sao coù soá ñoâi cöïc laø 8/16/32. Loaïi naøy coù 3 caáp toác ñoä. „ Ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha hai cuoän daây ba caáp toác ñoä. Cuoän thöù nhaát ñöôïc ñoåi noái  - YY coù soá ñoäi cöïc laø 8/16, cuoän thöù hai ñaáu sao coù soá ñoäi cöïc laø 32. Loaïi naøy coù 3 caáp toác ñoä. „ Ñoäng cô ñieän khoâng ñoàng boä ba pha rotor loàng soùc: söû duïng vôùi boä ñieàu khieån bieán taàn. Loaïi naøy coù theå ñieàu khieån toác ñoä laùng. 5.2 Loaïi truyeàn ñoäng ñieän – thuûy löïc Loaïi truyeàn ñoäng ñieän ‟ thuûy löïc thöôøng söû duïng loaïi ñoäng cô rotor loàng soùc moät caáp 8 toác ñoä coù ñaëc tính khôûi ñoäng toát (rotor raõnh saâu, rotor hai loàng).

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 6. Heä thoáng ñieàu khieån 1.Khaùi nieäm chung Ôû phaàn naøy chuùng ta chæ giôùi haïn thieát bò neo ñieän cô. Heä thoáng ñieàu khieån truyeàn ñoäng ñieän thieát bò neo ñöôïc löïa choïn treân cô sôû ñaùp öùng cao nhaát caùc yeâu caàu ñaõ ñöôïc ñaët ra cho thieát bò neo, cuï theå laø: „Phaûi coù khaû naêng ñieàu khieån ñeå taïo ra ñöôïc nhieàu caáp toác ñoä. „Khoâng thay ñoåi toác ñoä quaù ñoät ngoät maø phaûi theo thöù töï töø thaáp ñeán cao hoaëc ngöôïc laïi ñeå taïo xung löïc ñoät ngoät leân ñóa hình sao. „Phaûi coù caùc baûo veä veà ñieän vaø cô khí ñeå ñaûm baûo an toaøn cho thieát bò vaø con ngöôøi. Ngaøy nay thieát bò truyeàn ñoäng ñieän neo treân taøu thuûy thöôøng coù caùc hình thöïc ñieàu khieån sau: „Duøng tay khoáng cheá ñieàu khieån tröïc tieáp ñoäng cô ñieän. Loaïi naøy thöôøng söû duïng cho caùc thieát bò coù coâng suaát nhoû. Heä thoáng naøy coù caáu taïo ñôn giaûn, deã daøng laép raùp söûa chöõa. „Duøng tay ñieàu khieån keát hôïp vôùi traïm töø. Tay ñieàu khieån ñöôïc ñaët ôû vò trí thuaän lôïi cho vieäc ñieàu khieån, traïm töø coù theå ñaët ôû moät buoàng rieâng bieät ñaûm baûo kín nöôùc, deã baûo döôõng söûa chöõa, … Loaïi naøy ñöôïc söû duïng cho caùc thieát bò coù coâng suaát trung bình vaø lôùn. „Duøng boä bieán taàn ñieàu khieån ñoäng cô ñieän. Loaïi naøy coù toác ñoä ñieàu khieån laùng vaø ñaëc tính ñieàu khieån toát nhaát, daûi toác ñoä ñieàu khieån roäng, ngaøy caøng ñöôïc söû duïng roäng raõi cho caùc thieát bò coù coâng suaát töø nhoû ñeán lôùn. 6.2 Caùc thoâng soá baûo veä Thieát bò neo phaûi coù caùc thoâng soá baûo veä sau: „Baûo veä ngaén maïch cho maïch ñoäng löïc vaø maïch ñieàu khieån. „Baûo veä quaù taûi caùc caáp toác ñoä. 9 „Baûo veä “khoâng” traùnh heä thoáng töï khôûi ñoäng khi tay ñieàu khieån ñaët vò trí khaùc khoâng.

10

ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ n+

n03

n02 n01 M-

Mc

MCT Mc

M+

n01 n02

n03

n11

TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN MÁY PHỤ BUỒNG MÁY 4.1. Ñaëc tính chung cuûa thieát bò bôm – quaït gioù. 1. Ñaëc tính chung Treân taøu thuûy, thieát bò bôm ‟ quaït gioù ñöôïc xeáp vaøo nhoùm maùy phuï quan troïng. Nhö ta ñaõ bieát, truyeàn ñoäng ñieän maùy phuï treân taøu thuûy tieâu thuï tôùi 90% toång coâng suaát cuûa toaøn traïm trong ñoù nhoùm maùy phuï buoàng maùy chieám 40% - 60% . Ôû nhöõng taøu chuyeân duïng (taøu daàu…) truyeàn ñoäng ñieän thieát bò bôm quaït gioù coù yù nghóa raát quan troïng vaø coâng suaát chuùng tieâu thuï coøn lôùn hôn.Thoâng thöôøng nhoùm naøy khoâng yeâu caàu ñieàu chænh toác ñoä vaø ñaûo chieàu. Do ñoù ñoäng cô lai laø ñoäng cô loàng soùc toác ñoä cao. Truyeàn ñoäng ñieän thieát bò bôm – quaït gioù treân taøu thuûy thöïc hieän caùc chöùc naêng: Phuïc vuï cho haønh trình cuûa con taøu: caùc loaïi bôm daàu ñoát, bôm daàu boâi trôn, caùc loaïi bôm nöôùc laøm maùt. Ñaûm baûo an toaøn khi chaïy taøu: caùc loaïi bôm chuyeån daàu ñoát, bôm chuyeån daàu nhôøn, bôm la canh, bôm cöùu hoûa. Ñaûm baûo sinh hoaït cho thuyeàn vieân: caùc quaït thoâng gioù ôû phoøng ôû, caùc nôi sinh hoaït, caùc bôm nöôùc sinh hoaït cho phoøng ôû thuyeàn vieân… Phuïc vuï cho khai thaùc: caùc loaïi bôm thuûy löïc ôû caùc thieát bò thuûy löïc, caùc 12 loaïi bôm chuyeån daàu, quaït gioù thoâng gioù haàm haøng…

ĐIỀU KHIỂN BƠM NƯỚC SINH HOẠT

C

13

ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ

14

15

BƠM BALAT

16

17

CHƯƠNG 8: CHIẾU SÁNG TÀU THỦY Baûng phaân phoái ñieän chính

1. Khaùi nieäm chung. Naêng löôïng ñieän caáp neân thanh caùi trong baûng ñieän chính roài töø ñoù phaân phoái ñeán caùc baûng ñieän phuï vaø caùc phuï taûi. Trong heä thoáng ñieän döôùi taøu thuyû ngöôøi ta chia ra laøm 2 loaïi löôùi ñieän : - Löôùi ñieän cho maïng ñoäng löïc. - Löôùi ñieän cho maïng chieáu saùng, sinh hoaït, kieåm tra, baùo chaùy… Heä thoáng naêng löôïng phaûi ñaùp öùng ñöôïc nhöõng yeâu caàu veà ñoä tin caäy, cung caáp naêng löôïng lieân tuïc, cô ñoäng thuaän tieän vaø deã daøng cho ngöôøi söû duïng vaø coù tính kinh teá cao.

Bieán aùp chieáu saùng soá 1

Baûng phaân phoái ñieän söï coá

Bieán aùp chieáu saùng soá 2

Ñeán caùc baûng ñieàu khieån chieáu saùng chính 220V

Bieán aùp chieáu saùng söï coá

Ñeán caùc baûng ñieàu khieån chieáu saùng söï coá 220V Bieán aùp 220V/24V naïp ac-qui caáp cho thieát bò radio vaø chieáu saùng söï coá 24VDC

Naïp acqui Chieáu saùng söï coá soá 1 & 2 24VDC

1

CHƯƠNG 8: CHIẾU SÁNG TÀU THỦY CAÙC LOAÏI ÑEØN SÖÛ DUÏNG TREÂN TAØU THUÛY: Taøu luoân hoaït ñoäng trong ñieàu kieän raát khaéc nghieät ( Soùng, gioù, rung laéc ) neân heä thoáng chieáu saùng phaûi ñaûm baûo ñöôïc yeâu caàu cuûa ñaêng kieåm, coù caáu taïo chaéc chaén, boá trì hôïp lyù… Treân taøu thöôøng söû duïng caùc loaïi ñeøn chuû yeáu sau : - Ñeøn sôïi ñoát. -Ñeøn Neon. -Ñeøn cao aùp thuûy ngaân. - Ñeøn pha Ngoaøi ñeøn chieáu saùng bình thöôøng, ôû nhöõng vò trí quan troïng coøn coù caùc ñeøn söï coá. Khi traïm phaùt ñieän chính bò söï coá thì traïm phaùt ñieän söï coá seõ töï ñoäng ñoùng ñieän cho caùc vò trí chieáu saùng quan troïng. Caùc thoâng soá cuûa ñeøn: - Ñieän aùp ñònh möùc U < 220V. - Coâng suaát ñònh möùc 1500W trôû xuoáng. - Quang thoâng cuûa ñeøn : Tuyø U vaø P trong baûng seõ coù caùc giaù trò khaùc nhau. - Hieäu suaát phaùt quang  : töø 7 – 12 lm/w (lumen/wat). - Tuoåi thoï trung bình : 1000h. Sau 1000h quang thoâng giaûm 75 % coi nhö ñeøn hoûng.Tuoåi thoï cuûa boùng ñeøn phuï thuoäc raát nhieàu vaøo söï oån ñònh cuûa ñieän aùp - Maàu saéc cuûa aùnh saùng : vaøng + ñoû + trắng ….... 2

CAÙC LOAÏI ÑEØN SÖÛ DUÏNG TREÂN TAØU THUÛY 1. Ñeøn sôïi ñoát

Caáu taïo : Daây toùc ñaët trong boùng thuûy ngaân coù chöùa khí trô hoaëc ñaõ huùt heát khoâng khí. Daây toùc laøm baèng kim loaïi coù khaû naêng phaùt quang vaø chòu ñöôïc nhieät ñoä cao, thöôøng laø Vonfram. Thöôøng duøng caùc loaïi boùng ñui xoaùy do loaïi naøy coù ñoä chaéc chaén vaø ñoä tin caäy cao.

Ñui ñeøn Boït daäp hoà quang Caàu chì baûo veä Boùng ñeøn

Daây ñôõ vaø ñöa ñieän ñeán sôïi ñoát Sôïi ñoát Aùp suaát khí trô cao laøm taêng tuoåi thoï sôïi ñoát

2. Ñeøn phoùng ñieän a) Ñeøn hôi Natri thaáp aùp: Ñeøn coù daïng oáng, chöùa hôi natri vaø khí neon. Caùc ñaëc ñieåm cuûa ñeøn Natri laø: Ñeøn coù aùnh saùng ñoû – da cam. Hieäu suaát phaùt saùng leân ñeán 190lm/W. Tuoåi thoï cao, khoaûng 8000 giôø. b) Ñeøn Natri cao aùp Coù theå laøm vieäc ôû aùp suaát hôi vaø nhieät ñoä cao hôn (10000C). Ñeøn coù aùnh saùng traéng. Hieäu quaû chieáu saùng leân ñeán 120lm/W. Tuoåi thoï cao, khoaûng 10 000 giôø. 3

CAÙC LOAÏI ÑEØN SÖÛ DUÏNG TREÂN TAØU THUÛY c) Ñeøn halogen kim loaïi Ñeøn halogen kim loaïi söû duïng hoãn hôïp hôi thuûy ngaân vaø halogen. Caùc daëc tröng cuûa ñeøn laø: Hieäu suaát chieáu saùng laø 95lm/W. Tuoåi thoï khoaûng 4000 giôø. Daûi coâng suaát (250 – 2000)W d) Ñeøn thủy ngaân cao aùp Coù theå laøm vieäc ôû aùp suaát hôi vaø nhieät ñoä cao hôn (10000C). Ñeøn coù aùnh saùng traéng. Hieäu quaû chieáu saùng leân ñeán 120lm/W. Tuoåi thoï cao, khoaûng 10 000 giôø. Noái chaán löu song song neáu ñeøn 700 – 1000W

Chaán löu

Ñieän trôû noái tieáp

Ñieän cöïc phuï Giaù ñôõ U~

C

Ñui ñeøn Niken

Hôi argon - thuûy ngaân

Ñieän cöïc chính OÁng phoùng ñieän Ñieän cöïc chính

Ñeøn thuûy ngaân cao aùp

4

CAÙC LOAÏI ÑEØN SÖÛ DUÏNG TREÂN TAØU THUÛY e) Ñeøn huyønh quang thuûy ngaân thaáp aùp Caáu taïo bao goàm moät oáng thuûy tinh môø trong ñoù chöùa argon vaø moät löôïng raát nhoû thuûy ngaân. Treân thaønh oáng traùng lôùp boät phaùt quang (phoát-pho) phaùt ra aùnh saùng traéng, thay ñoåi vaät lieäu boät phaùt quang seõ cho ra caùc maøu khaùc nhau. Hôi argon + thuûy ngaân

Voû ca-toát

Chaán löu

Giaù ñôõ sôïi nung

U~

OÁng huyønh quang

Tuï ñieän Taéc-te

Ñui ñeøn

Thuûy ngaân

Lôùp phuû phoát-pho

Ca-toát

Daây daãn

Caáu taïo ñeøn huyønh quang thuûy ngaân

Sô ñoà maïch ñieän ñeøn huyønh quang thuûy ngaân Chaán löu

Caùc ñaëc tính cuûa loaïi ñeøn naøy nhö sau: - Hieäu suaát phaùt saùng (40 – 60)lm/W. U ~ - Tuoåi thoï khoaûng 7000 giôø.

OÁng huyønh quang

Chaán löu

Taéc-te OÁng huyønh quang

Taéc-te

5

CAÙC LOAÏI ÑEØN SÖÛ DUÏNG TREÂN TAØU THUÛY f. Ñeøn pha Ñeå chieáu saùng xa vaø maïnh ta duøng caùc ñeøn pha. Caáu taïo goàm caùc phaàn : - Heä thoáng quang hoïc (göông caàu parabol) - Nguoàn saùng (caùc loaïi ñeøn). - Voû vaø hoäp ñieàu khieån

6

HỆ THỐNG ÁNH SÁNG TÍN HIỆU 3.1. Heä thoáng ñeøn haønh trình.(chæ söû duïng khi taøu chaïy) Ñeøn haønh trình laø moät loaïi ñeøn tín hieäu ñöôïc söû duïng khi taøu haønh trình trong ñeâm hoaëc khi coù söông muø. Nhìn vaøo boá trí heä thoáng caùc ñeøn haønh trình taøu baïn maø só quan haøng haûi nhaän bieát taøu ñoù ñang ñi theo höôùng naøo so vôùi taøu ta ñeå quyeát ñònh phöông aùn traùnh va toát nhaát. Soá löôïng, vò trí, vaø coâng suaát cuûa ñeøn haønh trình treân taøu ñöôïc qui ñònh bôûi Toå chöùc Haøng haûi Quoác teá (International Maritime Organisation) - IMO vaø Cuïc haøng haûi caùc nöôùc. Tuy nhieân boá trí chung cuûa ñeøn haønh trình nhö sau: - Naêm vò trí laø muõi taøu, coät chính, maïn traùi, phaûi, vaø ñuoâi taøu. - Caùc ñeøn maïn coù maøu ñoû beân traùi vaø xanh beân phaûi. Caùc ñeøn khaùc coù maøu traéng. Ñaây laø loaïi ñeøn sôïi ñoát ñaëc bieät (chòu ñöôïc rung laéc cô hoïc, chòu ñöôïc aûnh höôûng cuûa moâi tröôøng, …) coù coâng suaát 65W (coù theå söû duïng 40W, 60W). Nguoàn cho ñeøn haøng haûi ñöôïc caáp töø moät baøng ñieän phuï rieâng, baûng ñieän naøy ñöôïc caáp töø hai nguoàn, moät nguoàn töø baûng ñieän chính vaø moät nguoàn töø baûng ñieän söï coá. Do yeâu caàu veà an toaøn ñoái vôùi ñeøn haønh trình maø taïi moãi vò trí thöôøng ñöôïc laép 2 ñeøn: moät ñeøn chính (220V) vaø moät ñeøn söï coá ( coù theå duøng ñieän 220 V gioáng ñeøn chính hoaëc duøng 24V). Khi ñeøn chính bò hoûng thì ñeøn söï coá töï ñoäng saùng leân. Traïng thaùi cuûa ñeøn (hoaït ñoäng bình thöôøng, hoûng) phaûi ñöôïc chæ thò treân panel ñieàu khieån trong buoàng laùi. Khi ñeøn hoûng phaûi coù baùo ñoäng baèng ñeøn chæ thò vaø chuoâng ñeå ngöôøi söû duïng bieát ñeå thay theá. 7

HỆ THỐNG ÁNH SÁNG TÍN HIỆU

Coät chính

Ñeøn neo laùi

Ñuoâi taøu Suze

Maïn traùi vaø phaûi

Muõi taøu

Ñeøn neo muõi

11205

1350

2250

2250

11205

Boá trí heä thoáng ñeøn haønh trình vaø goùc chieáu saùng 8

Ñeøn tín hieäu. Ñeøn neo ñöôïc söû duïng ñeå baùo kích thöôùc taøu khi neo ñaäu vaø bao goàm hai ñeøn: ñeøn neo muõi vaø ñeøn neo laùi, vôùi taøu coù chieàu daøi treân 150m thì boá trí theâm moät ñeøn neo ôû khoaûng giöõa thaân taøu. Ñeøn neo cuõng laø loaïi ñeøn sôïi ñoát coù caáu taïo ñaëc bieät chòu ñöôïc rung laéc vaø aûnh höôûng cuûa moâi tröôøng bieån. Ñeøn neo khoâng bò haïn cheá veø goùc. - Ñeøn neo aùnh saùng traéng, chieáu saùng 360 ñoä, saùng khi taøu thaû neo vaøo ban ñeâm. - Ñeøn söï coá aùnh saùng ñoû, coù 1 hoaëc 2 boùng ñoái xöùng nhau qua coät chính. - Ñeøn lai daét saùng khi lai daét taøu khaùc, ñeøn naøy coù maøu theo quy ñònh töøng nöôùc. - Ñeøn hoa tieâu, ñeøn qua keânh ñaøo, ñeøn maát chuû ñoäng… - Caùc ñeøn naøy ñeøn ñöôïc caáp nguoàn qua coâng taéc 2 cöïc ñaët taïi baûng ñeøn tín hieäu trong buoàng laùi - Ñeøn NUC (Not Under Command) söû duïng hai ñeøn ñoû ñöôïc ñaët caùch nhau toái thieåu 2m theo chieàu thaúng ñöùng. Ñeøn naøy ñöôïc trang bò 2 heä thoáng ñoäc laäp: moät ñöôïc caáp nguoàn 220VAC töø baûng ñieän söï coá, moät ñöôïc caáp nguoàn 24VDC söï coá.

9

HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM TRA

10

HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM TRA

1. Chức năng: Heä thoáng töï ñoäng kieåm tra vaø baùo ñoäng thoâng soá buoàng maùy coù caùc chöùc naêng cô baûn sau •Phaùt hieän vaø baùo ñoäng baèng ñeøn, coøi caùc thoâng soá vöôït quaù giaù trò ñònh möùc. •Ño vaø hieån thò caùc thoâng soá quan troïng. •Baùo caûm bieán ñöùt caùp, chaïm maùt. •Thöïc hieän baûo veä caùc thieát bò ñieän khi xaûy ra söï coá. •Döï baùo vaø thoâng baùo hoûng hoùc, ñöa ra nguyeân nhaân vaø höôùng xöû lyù. •Ghi nhaät kyù. Hai chöùc naêng ñaàu tieân laø cô baûn vaø baét buoäc phaûi coù. 2. Yeâu cầu: Ngoaøi caùc yeâu caàu chung cho thieát bò taøu thuûy, heä thoáng töï ñoäng kieåm tra vaø baùo ñoäng coøn phaûi thoûa maõn caùc yeâu caàu sau: •Phaûi hoaït ñoäng tin caäy chính xaùc, khoâng ñöôïc baùo ñoäng sai, baùo ñoäng nhaàm, baùo ñoäng soùt, khoâng bò aûnh höôûng cuûa nhieãu. •Thuaät toaùn baùo ñoäng phaûi roõ raøng, phaân bieät ñöôïc caùc thoâng soá ñaõ baùo ñoäng vaø ñaõ ñöôïc chaáp nhaän vôùi caùc thoâng soá ñang baùo maø chöa ñöôïc chaáp nhaän. •Phaûi coù chöùc naêng thöû heä thoáng (toái thieåu laø thöû ñöôïc ñeøn vaø coøi). •Boá trí caùc thoâng soá phaûi hôïp lyù (theo nhoùm ñeå deã daøng quaûn lyù vaø nhaän bieát söï coá ôû thieát bò naøo). •Phaûi ñöôïc nuoâi töø ít nhaát töø hai nguoàn: nguoàn chính (töø löôùi ñieän taøu) vaø nguoàn söï coá (24V töø ac-qui). •Deã daøng baûo döôõng söûa chöõa. 11

HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM TRA Thuật toán: • • • • • •

Thuaät toaùn cô baûn cuûa moät thoâng soá kieåm tra baùo ñoäng coù theå moâ taû nhö sau: Khi khoâng coù söï coá, ñeøn khoâng saùng, coøi khoâng keâu. Khi xaûy ra söï coá, sau moät thôøi gian treã cho pheùp (neáu coù), ñeøn nhaùy, coøi keâu. Ngöôøi vaän haønh quan saùt vaø xaùc ñònh chính xaùc thoâng soá bò söï coá, aán nuùt chaáp nhaän söï coá (Accepted/Reset/Ackowledge), coøi taét, ñeøn chuyeån sang saùng lieân tuïc ghi nhôù söï coá. Sau khi söï coá ñöôïc xöû lyù xong, ñeøn taét, heä thoáng trôû laïi traïng thaùi bình thöôøng. Moät soá heä thoáng hieän ñaïi coù khaû naêng ghi nhaän laïi thôøi gian xaûy ra söï coá, thôøi gian reset, xaùc ñònh nguyeân nhaân söï coá vaø ñöa ra höôùng giaûi quyeát, löu giöõ döõ lieäu, thöïc hieän taùc ñoäng baûo veä thieát bò lieân quan, …

Traïng thaùi

Ñeøn

Ñeøn quay

Coøi

Bình thöôøng

Taét

Taét

Khoâng keâu

Söï coá

Nhaùy

Saùng & quay

Keâu

Nhaän bieát söï coá

Saùng lieân tuïc

Taét

Khoâng keâu

Heát söï coá

Taét

Taét

Khoâng keâu 12

HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM TRA Sô ñoà chöùc naêng

Caûm bieán ON/OFF

Caûm bieán töông töï

Accept/ Test

Thoâng tin

Baùo ñoäng

Ghi nhaät kyù

So saùnh

Baûo veä

Bieán ñoåi

Chæ thò

Hệ thống Scadar tàu thủy

13

THOÂNG SOÁ TAÙC ÑOÄNG TÖÙC THÔØI

CLOCK RESET

LAMP TEST

THOÂNG SOÁ COÙ TREÃ

TRIGER

DOØNG 4-20mA CAËP NHIEÄT ÑIEÄN TRÔÛ NGAÃU

THOÂNG SOÁ TÖÔNG TÖÏ

THOÂNG SOÁ ON/OFF

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM TRA VÀ BÁO ĐỘNG

KÑ

SS/ DELAY

TRIGER

SS/ DELAY

TRIGER

R

R L

R

BZ

CHÆ THÒ R/I(F)

KÑ

SS/ DELAY

TRIGER

R CHÆ THÒ

U/I(F)

KÑ

SS/ DELAY

TRIGER

R CHÆ THÒ

BAÛO VEÄ

THIEÁT BÒ GIAÙM SAÙT

TRUYEÀN TIN

14

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM TRA VÀ BÁO ĐỘNG

15

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG KIỂM TRA VÀ BÁO ĐỘNG

16

HỆ THỐNG BÁO CHÁY •Khái niệm. •Trên tàu thuỷ môi trường làm việc khắc ngiệt, tác nhân cháy tồn tại rất nhiều. Hậu quả của sựa cháy rất nguy hiểm, gây thiệt hại lớn về tải sản, tính mạng con người và tàu. Có 3 yếu tố để hình thành sự cháy : Vật cháy – Oâxy – Nguồn nhiệt. Vật cháy chủ yếu là dầu, giẻ, các khí dễ cháy nổ, xốp cách nhiệt,… Oâxy tồn tại xung quanh ta để đảm bảo sự sống. Do vậy nguy cơ sinh cháy rất cao, chỉ cần một sơ suất để phát sinh nguồn nhiệt có thể gây cháy. Do vậy theo quy định của Đăng kiểm thì trên tất cả các tàu hiện nay đều phải có hệ thống báo cháy tự động. Đặc biệt là trên các giàn khoan, tàu chứa dầu, tàu khí hoá lỏng, gas thì đòi hỏi rất cao. •Để cảm biến sự cháy thì người ta dùng các cảm biến: Có hai loại là cảm biến nhiệt độ và cảm biến khói, hai yếu tố sinh ra khi có sự cháy. •Để nhanh chóng nhận biết khu vực có cháy thì hệ thống phải chia ra làm các kênh khác nhau cho từng khu vực khác nhau. Tuỳ kích thước và kết cấu và tính chất của tàu mà hệ thống có nhiều hay ít các khu vực và số lượng cảm biến khác nhau. •Để chữa cháy người ta trang bị các trạm khí CO2, hoặc bọt FOAM. Việc điều khiển chữa cháy tập trung bằng cách cấp điện cho các van điện từ để xả tác nhân chữa cháy vào khu vực có cháy. Trước khi xả khí chữa cháy phải có tín hiệu báo động cho người biết. Thường đi kèm là hệ thống các cửa kín nước, trước khi xả khí chữa cháy, đóng các cửa này để cách ly khu vực cháy. 17

HỆ THỐNG BÁO CHÁY •Các yêu cầu và chức năng . •Hệ thống phải có ít nhất hai nguồn cung cấp, AC và DC. Nguồn chính mất thì tự động chuyển sang nguồn sự cố đồng thời có tín hiệu báo động bằng âm thanh và ánh sáng. •Hệ thống phải có các nút nhấn bằng tay đặt tại những khu vực công cộng như hành lang, cửa buồng máy, buồng lái,… •Các tín hiệu báo động bằng âm thanh và ánh sáng phải đặc biệt để dễ phân biệt với các tín hiệu báo động khác. Các chuông báo động và đèn phải được sơn màu đỏ. •Khi có tín hiệu báo cháy thì hệ thống phải có tín hiệu cắt tất cả các bơm dầu, quạt thông gió hoặc phải có các trạm dừng sự cố tất cả các thiết bị này đồng thời phải có tín hiệu báo khu vực cháy. •Phải có chức năng test hệ thống báo cháy. •Phải có chức năng báo lỗi trong hệ thống báo cháy như : chạm mass, ngắn mạch, đứt cáp, mất cảm biến…. •Phải có chức năng reset hệ thống báo cháy. •Phải có nút test đèn, còi. •Phải có chức năng tắt báo động, xác nhận sự cố. (Các yêu cầu cụ thể xem thêm quy định Đăng kiểm)

18

CẤU TRÚC HỆ THỐNG BÁO CHÁY - Hệ thống gồm các kênh báo cháy từ 1-n, tuỳ thuộc vào kích thước tàu mà số kênh này có thể từ vài đến vài chục. Số lượng cảm biến từ vài chục đến vài trăm. - Bộ nguồn cấp gồm hai nguồn AC NGAT BOM DAU, QUAT GIO và DC. Có báo động khi mất một trong hai nguồn trên. - Khối báo động chung gồm có chuông ,còi hụ, đèn quay. - Khối sử lý tín hiệu trung tâm phát hiện cháy tại từng khu vực, phát hiện các lỗi trong hệ thống như đứt cáp, chạm chập,… - Khi có tín hiệu cháy hệ thống xuất KENH BAO tín hiệu ra ngắt các bơm dầu, quạt CHAY 1 gió, điều hoà không khí chung toàn tàu.

BAO KHU VUC CHAY

BAO DONG CHUNG COI HU, DEN QUAY, CHUONG

BAO SU CO MACH

KHOI XU LY TIN HIEU TRUNG TAM

KENH BAO CHAY 2

NGUON CAP

AC DC

KENH BAO CHAY n

19

CẢM BIẾN CHÁY a. Cảm biến nhiệt: Phạm vi hoạt động trong khoảng 65-90 độ C b. Cảm biến tốc độ gia nhiệt: Dùng trong các khu vực nguy hiểm, có nguy cơ cháy cao như trên các tàu dầu, kho sơn,… Cảm biến tốc độ tăng nhiệt tại khu vực đặt. Mặc dù nhiệt độ thấp, nhưng tốc độ tăng nhiệt quá nhanh, thay đổi giá trị, tác động đến trung tâm( Rate of rise) c. Cảm biến khói

20

TÍN HIỆU CHÁY VÀ TRUNG TÂM XỬ LÝ TÍN HIỆU Tín hiệu báo cháy: •Tín hiệu báo động khi có cháy được đặt tại những nơi đông người, ví dụ buồng lái, buồng máy, các hành lang, câu lạc bộ,.. •Tín hiệu báo động gồm chuông, còi đèn, chúng được sơn màu đỏ để dễ nhận biết. Trên nhiều tàu khi có tín hiệu báo động cháy thì có tín hiệu gửi qua hệ thống báo động chung toàn tàu. Trung tâm xử lý tín hiệu. •Tập trung tín hiệu từ các mạch báo cháy ở các khu vực, xử lý tín hiệu và phát ra các tín hiệu cần thiết. •Trung tâm có thể chế tạo bằng các rơle, các mạch bán dẫn, vixư lý. •Trên trung tâm xử lý có các đèn báo cháy chỉ rõ từng khu vực báo cháy, ngoài ra còn có các nút ấn, công tắc chức năng, gồm: Công tắc thử chức năng cháy. Công tắc tắt còi báo động. Công tắc tắt báo động trục trặc hệ thống như mất nguồn, đứt cáp, chạm chập hệ thống. Nút ấn Reset hệ thống. Nút ấn hoặc công tắc thủ đèn, còi báo động. Aptomát cấp nguồn. Đồng hồ đo điện áp,… 21

TÍN HIỆU CHÁY VÀ TRUNG TÂM XỬ LÝ TÍN HIỆU

22

23