Đồ án Trang thiết bị điện tàu container 1700teu – đi sâu tìm hiểu và phân tích hệ thống nguồn

ưa tín hiệu khởi động động cơ lai chân vịt mũi vào bộ xử lý trung tâm A5. Tín hiệu khởi động được đưa vào qua chân 0 của A5. Để thực hiện việc điều khiển từ xa ta cấp nguồn cho động cơ lai chân vịt mũi qua áptomát Q1.Tiếp điểm Q1(1-2),K1(1-2) đóng lại đưa tín hiệu tới hệ thống quản lý nguồn bằng máy tính PMS. Đồng thời đèn H12(7/8) sáng báo nguồn cấp cho hệ thống được lấy từ bảng điện chính. Để giảm dòng khởi động người ta thực hiện viêc cấp nguồn cho động cơ lai chân vịt mũi qua biến áp tự ngẫu. Khi đó bằng cách đóng áptomát Q2 và Q3 ta sẽ thay đổi cách đấu nối của các cuôn dây làm giảm dòng khởi động của động cơ. Tín hiệu đầu vào của Q1,K1,Q2,Q3 qua các chân 0,1,2,3 được đưa vào module đầu vào XI16E1. Khi đó tại module đầu ra XO16N1 sẽ đưa ra các tín hiệu để thực hiện điều khiển. Rơle K11(6/8) có điện đóng tiếp điểm K11(2.3) lại. Rơle K13(6/8) có điện đóng tiếp điểm K13(2.5) lại. Rơle 57 K15(6/8) có điện đóng tiếp điểm K15(2.6) lại. Tiếp điểm của Q2 và Q3 luôn có sự khống chế lẫn nhau. Khi động cơ được cấp nguồn đèn S4/H13(7/8) sáng báo chân vịt mũi đang hoạt động. Đồng thời rơle K20 có điện đóng tiếp điểm. Khi rơle K20 có điện: - Tiếp điểm K20(2.8) đóng lại cấp nguồn cho bộ đếm thời gian hoạt động H của hệ thống. - Tiếp điểm K20(8.2) đóng lại báo hệ thống chân vịt mũi đang hoạt động tới buồng lái. - Tiếp điểm K20(8.1) mở ra cắt nguồn vào mạch khoá việc điều khiển bước ở trên boong. - Tiếp điểm K20(41-42) mở ra đồng thời K20(41-44) đóng lại cấp nguồn cho quạt gió hoạt động. Khi muốn dừng hệ thống chân vịt mũi ta ấn nút S5(4/8). Tín hiệu dừng sẽ được đưa vào chân số 1 của bộ xử lý trung tâm A5. Module đầu ra XO16N1 đưa ra tín hiệu cắt áptomát Q1 làm rơle K12(6/8) có điên. K12 có điện đóng tiếp điểm K12(2.2) lại cấp nguồn cho cuộn cắt của áptomát. Q1 mở ra cắt toàn bộ nguồn cấp cho hệ thống. Rơle K25 có điện đóng tiếp điểm K25(8.4) đưa tín hiệu báo động cơ dừng hoạt động tới buồng lái. Đồng thời đèn H18 sáng báo động cơ đang dừng hoạt động. 4.1.4. Các bảo vệ và chỉ báo của hệ thống. a). Bảo vệ quá tải của động cơ lai chân vịt mũi: Trong quá trình hoạt động nếu xảy ra quá tải với động cơ thì rơle nhiệt KJ1(3/8) và rơle đo lường KU(3/8) sẽ tác động đóng tiếp điểm KJ1(4.6) và KU(4.7) lại đưa tín hiệu vào các đầu vào 2,3 của bộ xử lý trung tâm A5. Khi đó tại chân 1 của modul đầu ra X016N1 đưa tín hiệu cấp vào đầu vào rơle K23(7/8), khi rơle K23 có điện đóng tiếp điểm K23(8.1) lại đưa tín hiệu báo động tới buồng điều khiển trung tâm. Đồng thời đèn H19(7/8) sáng báo động cơ đang trong tình trạng quá tải. b). Bảo vệ mức dầu trong két thuỷ lực thấp: Khi xảy ra hiện tượng mức dầu trong két thuỷ lực thấp thì cảm biến LR1 sẽ tác động đóng tiếp điểm LR1(4/8) lại đưa tín hiệu báo động vào đầu vào số 4 của bộ xử lý trung tâm A5. Khi đó tại chân 0 của modul đầu ra X016N1 đưa tín hiệu cấp nguồn cho rơle K22, đồng thời đèn H6(6/8) sáng báo mức dầu thấp. Khi rơle K22 có điện: - Đóng tiếp điểm K22(8.2) lại đưa tín hiệu báo động mức dầu trong két thuỷ lực thấp tới buồng điều khiển trung tâm. - Tiếp điểm K22(8.9) đóng lại sẵn sàng cấp nguồn sấy cho két dầu. c).Bảo vệ áp suất dầu của động cơ servo thấp: Trong trường hợp áp suất dầu của động cơ servo thấp dưới 1Mpa cảm biến PR1 sẽ tác động đóng tiếp điểm PR1(4/8) đưa tín hiệu báo động vào đầu số 5 của bộ xử lý trung tõm 58 A5. Khi đó tại chân 11 của modul đầu ra X016N1 đưa tín hiệu cấp nguồn vào rơle K28(6/8), đồng thời đèn H7(6/8) sáng báo áp suất dầu của động cơ servo thấp.Khi rơle K28 có điện: - Đóng tiếp điểm K28(8.3) lại đưa tín hiệu báo động áp suất dầu của động cơ servo thấp tới buồng điều khiển trung tâm. - Đóng tiếp điểm K28(8.5)lại đưa tín hiệu báo động áp suất dầu của động cơ servo thấp tới buồng lái. d).Bảo vệ áp suất dầu của động cơ servo rất thấp: Khi áp suât dầu giảm xuống thấp hơn giá trị 0.8MPa thì cảm biến PR2 sẽ tỏc động đóng tiếp điểm PR2(4/8) lại đưa tín hiệu báo động vào đầu số 6 của bộ xử lý trung tâm A5. Khi đó tại chân 12 của modul đầu ra X016N1 đưa tín hiệu cấp nguồn vào rơle K29(6/8). Khi rơle K29 có điện đóng tiếp điểm K29(8.4) lại đưa tín hiệu báo động áp suất dầu của động cơ servo rất thấp tới buồng điều khiển trung tâm. Đồng thời đèn H8(6/8) sáng báo áp suất dầu của động cơ servo rất thấp. e).Bảo vệ quá tải của động cơ lai bơm thuỷ lực: Động cơ lai bơm thuỷ lực được bảo vệ quá tải bằng rơle nhiệu KJ4(1/8). Khi xảy ra quá tải KJ4 sẽ tác động đóng tiếp điểm KJ4(5.9) lại đưa tín hiệu báo động vào chân 7 của bộ xử lý trung tâm A5. Khi đó tại chân 6 của modul đầu ra X016N1 đưa tín hiệu cấp nguồn cho đèn H20(7/8) sáng báo động cơ đang bị quá tải. f).Bảo vệ quá nhiệt cho động cơ lai chân vịt mũi: Động cơ lai chân vịt mũi được bảo vệ quá nhiệt bằng bộ biến đổi nhiệt độ A1(3/8). Khi xảy ra quá nhiệt của cuộn dây bộ A1 sẽ tác động đóng tiếp điểm A1(13-14) lại đưa tín hiệu báo động vào chân 9 của module đầu vào XI16E1. g).Bảo vệ ngắn mạch: + Bảo vệ ngắn mạch cho mạch thuỷ lực bằng cầu chì F4. + Bảo vệ ngắn mạch cho mạch dịch bước bằng cầu chì F2. + Bảo vệ ngắn mạch cho hệ thống sử dụng nguồn 230V bằng cầu chì 4.2. Hệ thống bơm lacanh tàu container 1700TEU 4.2.1Giới thiệu phần tử của hệ thống (sơ đồ L40001). *Sơ đồ L40001(1/2). - Q1: Áptômát chính cấp nguồn (3~60,440V) cho hệ thống. - T1: Biến dòng lấy tín hiệu dòng cấp cho ampekế. - P1: Đồng hồ ampekế. - K2: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ lai bơm chính. - K12: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ lai bơm hút chân không. 59 - F1: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch động lực của động cơ lai bơm hút chân không. - F2,F3: Các cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển. - F4: Cầu chì bảo vệ ngắn mạch cho mạch đèn chỉ thị. - K1: Công tắc tơ chính cấp nguồn cho động cơ lai bơm chính. - T4: Biến áp hạ áp. - K3,K4: Các rơle trung gian. - P2: Đồng hồ đếm thời gian hoạt động của bơm. - S4: Công tắc chọn chế độ điều khiển của bơm có 2 vị trí: 1- Local. 2- Remote. - SH2: Nút ấn khởi động bơm tại chỗ. - S1: Nút ấn dừng bơm tại chỗ. *Sơ đồ L40001(2/2). - B1: Cảm biến áp lực. - KT7: Rơle thời gian. - K6,K8,K5,K9: Các rơle trung gian. - S3: Nút ấn Reset và thử. - K11: Công tắc tơ chính cấp nguồn cho động cơ lai bơm chân không. - H1(trắng): Đèn báo nguồn. - SH2(xanh): Đèn báo bơm chính đang hoạt động. - H2(xanh): Đèn báo bơm hút chân không đang hoạt động. - H3(vàng): Đèn báo áp lực thấp. - H4(vàng): Đèn báo bơm bị quá tải. 4.2.2.Nguyên lý hoạt động của hệ thống. Ta đóng áptômát chính Q1 cấp nguồn cho mạch điều khiển cho bơm sẵn sàng hoạt động. Khi ta đóng áptômát chính Q1 thì rơle K3,K6 có điện. Khi rơle K3 có điện: - Tiếp điểm K3(1/5) đóng lại chờ sẵn. - Tiếp điểm K3(1-3) đóng lại còn tiếp điểm K3(1-4) mở ra làm cho đèn H4 tắt. Khi rơle K6 có điện: - Tiếp điểm K6(2/6) đóng lại cấp nguồn cho đèn H1(trắng) sáng báo hệ thống đã được cấp nguồn. - Tiếp điểm K6(1/7) đóng lại cấp nguồn cho mạch điều khiển từ xa. 60 a. Chế độ điều khiển tại chỗ. Ta bật công tắc S4 sang vị trí “1-Local” chọn chế độ điều khiển tại chỗ làm cho tiếp điểm S4(3-4) đóng lại.  Khởi động bơm: Khi ta ấn nút khởi động tại chỗ SH2 do các tiếp điểm K3(1/5) và K9(1/5) đóng cho nên nguồn được cấp cho rơle trung gian K4 và đồng hồ đếm thời gian làm việc của bơm P2. Khi rơle K4 có điện: - Tiếp điểm K4(1/7) đóng lại duy trì. - Tiếp điểm K4(1/4) đóng lại cấp nguồn cho công tắc tơ K1. - Tiếp điểm K4(51-52) mở ra còn tiếp điểm K4(43-44) đóng lại cấp nguồn cho đèn SH2(xanh) sáng báo bơm chính đang hoạt động. Khi công tắc tơ K1 có điện: - Các tiếp điểm K1(1/1,1,2) ở mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho bơm chính hoạt động. - Tiếp điểm K1(2/3) đóng lại cấp nguồn cho rơle trung gian K5 và thời gian KT7. Khi rơle K5 có điện sẽ làm đóng tiếp điểm K5(2/6) lại cấp nguồn cho công tắc tơ K11. Khi công tắc tơ K11 có điện: - Các tiếp điểm K11(1/2,2,3) ở mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho bơm hút chân không hoạt động. - Tiếp điểm K11(21-22) mở ra còn tiếp điểm K11(43-44) đóng lại cấp nguồn cho đèn H2(xanh) sáng báo bơm hút chân không đang hoạt động. Nếu trong thời gian 10s mà áp lực của hút lớn thì tiếp điểm của cảm biến áp lực B1 đóng lại cấp nguồn cho rơle K8, khi rơle K8 có điện sẽ mở tiếp điểm K8(2/3) làm cho rơle thời gian KT7 và rơle trung gian K5 mất điện. Trong thời gian 10s rơle thời gian KT7 chưa kịp tác động thì đã bị mất điện cho nên các tiếp điểm của rơle thời gian KT7 vẫn giữ nguyên trạng thái. Còn rơle trung gian K5 mất điện sẽ mở tiếp điểm K5(2/6) ra làm cho công tắc tơ K11 mất điện làm mở các tiếp điểm ở mạch động ra làm cho bơm hút chân không ngừng hoạt động. Và lúc này bơm chính vẫn hoạt động bình thường. Nếu trong thời gian 10s mà áp lực cửa hút không có hay yếu thì tiếp điểm của cảm biến áp lực B1 mở ra làm cho rơle K8 mất điện, khi rơle K8 mất điện sẽ làm cho tiếp điểm K8(2/3) đóng lại, lúc này role thời gian KT7 vẫn có điện. Sau thời gian trễ t = 10s các tiếp điểm của rơle thời gian KT7 đảo trạng thái: - Tiếp điểm KT7(15-16) mở ra làm cho rơle trung gian K5 mất điện, khi rơle trung gian K5 mất điện sẽ mở tiếp điểm K5(2/6) ra làm cho công tắc tơ K11 mất điện dẫn đến bơm hút chân không ngừng hoạt động. 61 - Tiếp điểm KT7(15-18) đóng lại tự duy trì. - Tiếp điểm KT7(25-28) đóng lại làm cho rơle trung gian K9 có điện. Khi rơle trung gian có điện sẽ mở tiếp điểm K9(1/7) ra cắt nguồn cấp vào mạch điều khiển từ xa và mở tiếp điểm K9(1/5) ra làm cho rơle trung gian K4 mất điện. Khi rơle trung gian K4 mất điện sẽ mở tiếp điểm K4(1/4) ra làm cho công tắc tơ K1 mất điện làm mở các tiếp điểm ở mạch động lực ra làm cho bơm chính ngừng hoạt động.  Dừng bơm: Khi ta ấn nút dừng tại chỗ S1 sẽ cắt nguồn cấp cho rơle trung gian K4 và đồng hồ đếm thời gian làm việc P2. Khi rơle K4 mất điện làm cho: - Mở tiếp điểm duy trì K4(1/7) ra. - Tiếp điểm K4(51-52) đóng lại còn tiếp điểm K4(43-44) mở ra làm cho đèn SH2 tắt. - Tiếp điểm K4(1/4) ra làm cho công tắc tơ K1 mất điện. Khi công tắc tơ K1 mất điện sẽ mở các tiếp điểm ở mạch động lực ra làm cho bơm chính ngừng hoạt động. b. Chế độ điều khiển từ xa. Ta bật công tắc S4 sang vị trí “2-Remote”, chọn vị trí điều khiển từ xa làm cho các tiếp điểm S4(1-2), S4(5-6) đóng lại. Lúc này mạch hoạt động giống như mạch điều khiển tại chỗ. 4.2.3. Các chế độ bảo vệ. - Để bảo vệ ngắn mạch cho động cơ lai bơm hút chân không người ta dùng cầu chì F1. - Để bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển người ta dùng cầu chì F2,F3. - Để bảo vệ ngắn mạch cho mạch đèn chỉ thị người ta dùng cầu chì F4. - Bảo vệ quá tải cho động cơ lai bơm chính: khi động cơ bị quá tải thì rơle nhiệt K2 bảo vệ quá tải hoạt động làm mở tiếp điểm K2(1/5) ra làm cho rơle K3 mất điện. Khi rơle K3 mất điện sẽ làm mở tiếp điểm K3(1-3) ra và đóng tiếp điểm K3(1-4) lại cấp nguồn cho đèn H4(vàng) sáng báo động cơ lai bơm chính bị quá tải, đồng thời mở tiếp điểm K3(1/5) ra cắt nguồn cấp cho rơle K4 và đồng hồ đếm thời gian làm việc P2. Khi rơle K4 mất điện sẽ mở tiếp điểm K4(1/4) ra làm cho công tắc tơ K1 mất điện sẽ mở các tiếp điểm ở mạch động lực ra làm cho động cơ lai bơm chính ngừng hoạt động. - Bảo vệ quá tải cho động cơ lai bơm hút chân không: khi động cơ bị quá tải thì rơle nhiệt K12 bảo vệ quá tải hoạt động làm mở tiếp điểm K12(2/6) ra làm cho công tắc tơ K11 mất điện sẽ mở các tiếp điểm ở mạch động lực ra làm cho động cơ lai bơm hút chân không ngừng hoạt động. - Khi muốn khởi động lại động cơ lai bơm chính ta phải ấn nút Reset S3 làm cho rơle thời gian KT7 mất điện sẽ làm mở tiếp điểm KT7(2/5) ra làm cho rơle K9 mất điện, khi rơle K9 mất điện sẽ đóng tiếp điểm K9(1/5) lại sẵn sàng cấp điện cho rơle K4 điều khiển động cơ lai bơm chính hoạt động, đồng thời đóng tiếp điểm K9(1/7) lại sẵn sàng cấp nguồn cho mạch 62 điều khiển từ xa. - Khi động cơ lai bơm chính hoạt động mà áp lực cửa hút không có hay yếu thì tiếp điểm của cảm biến áp lực B1 sẽ mở ra làm cho rơle K8 mất điện, khi rơle K8 mất điện sẽ đóng tiếp điểm K8(2/3) lại cấp nguồn cho rơle thời gian KT7 sau thời gian trễ tiếp điểm KT7(2/5) sẽ đóng lại cấp nguồn cho rơle K9, khi rơle K9 có điện sẽ mở tiếp điểm K9(1/5) ra làm cho rơle K4 và đồng hồ đếm thời gian P2 mất điện, đồng thời mở tiếp điểm K9(1/7) cắt nguồn cấp vào mạch điều khiển từ xa. Khi rơle K4 mất điện sẽ mở tiếp điểm K4(1/4) ra làm cho công tắc tơ K1 mất điện mở các tiếp điểm ở mạch động lực ra làm cho động cơ lai bơm chính ngừng hoạt động. 4.3. Hệ thống tời –neo tàu container 1700 TEU 4.3.1. Giới thiệu chung về hệ thống neo: Neo thuộc nhóm thiết bị điện quan trọng ở trên tàu, giữ an toàn cho con tàu, nó có quan hệ trực tiếp đến quá trình vận hành khai thác của con tàu. Các chức năng của hệ thống neo: - Giữ tàu ở vị trí cố định trong các vùng neo đậu. - Hỗ trợ tàu trong quá tình điều động. + Dùng neo để hỗ trợ tàu khi quay trở trong luồng hẹp. + Dùng neo để hỗ trợ tàu khi ra vào cảng hoặc dừng tàu khi tàu đang có trớn. - Dùng neo để tăng sức ì cho tàu, khi tàu buộc phải đi trong mưa bão. - Hệ thống dùng để thu thả cáp khi tàu ra vào cầu hoặc khi tàu được lai dắt Với chức năng như vậy, neo được xếp vào nhóm máy phụ quan trọng trên tàu. Sự hoạt động tin cậy của hệ thống có ý nghĩa lớn đối với an toàn của con tàu. 4.3.2. Các yêu cầu đối với hệ thống neo: Tời neo là thiết bị rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho con tàu trong quá trình neo đậu tại các vùng thả neo, khi ra vào luồng lạch. Trong quá trường hợp đặc biệt có thể sử dụng cả hai neo hoặc dùng hết xích neo để giữ cố định cho con tàu. Khi tàu hành trình trên biển do sự cố của máy chính, tàu có thể phải được thả trôi. Khi đó neo phải được thả để hạn chế sự trôi dạt của tàu. Do vậy hệ thống truyền động điện tời neo phải đáp ứng các yêu cầu sau. a. Yêu cầu chung: Có thể sử dụng hệ thống trong mọi điều kiện thời tiết, mọi trạng thái mặt biển với các yêu cầu kỹ thuật đã cho trước. 63 Tránh các tác dụng của nước biển và các điều kiện môi trường xung quanh khác như độ ẩm lớn, nồng độ muối cao và sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ giữa các vùng… Thời gian thu neo không quá 30 phút (thu một neo ở độ sâu định mức). b. Yêu cầu về tốc độ: Tốc độ thu xích neo trung bình Vtb ≤ 10m/ phút. Tốc độ đưa neo vào lỗ là V ≤ 7 m/ phút. Tốc độ thu dây cáp ứng với tải định mức là 18 m/ phút. Tốc độ thu thả cáp chung V ≥ 25 m/ phút Đảm bảo lực lực kéo neo cần thiết khi tốc độ động cơ bị giảm hoặc bị dừng dưới điện 1 phút. Truyền động điện cần có 1 phạm vi điều chỉnh tốc độ thu neo trung bình đền tốc độ đưa neo vào lỗ. c. Yêu cầu về động cơ: Có thể khởi động động cơ với toàn bộ phụ tải của hệ thống: Mkđ= 2Mđm. Momen khởi động lớn hơn 2 lần momen khởi động trên đĩa hình sao. Động cơ có thể dừng dưới điện 30 giây sau khi đã công tác định mức. d. Các yêu cầu khác: Có khả năng hạn chế được sự dao động của dòng điện khi tải thay đổi, không gây ra xung dòng điện tại thởi điểm bắt đầu đưa hệ thống vào làm việc. Phải có khả năng giữ cố định được neo và xích neo khi hệ thống đột ngột mất điện. Động cơ thực hiện phải được chế tạo dưới dạng kín nước, chống nổ. Hệ thống điều khiển phải gọn gàng đơn giản dễ dàng và tin cậy trong vận hành. Phải đảm bảo thu thả neo an toàn. Thuận tiện trong lắp ráp, vận hành, thay thế sửa chữa. Thiết bị gọn nhẹ chắc chắn giá thành thấp. 64 Hệ thống có tính kinh tế cao Thiết kế toàn hệ thống sao cho không gây ra dao động đến lưới điện. Do tầm quan trọng và yêu cầu chung của hệ thống truyền động điện neo.Việc tính toán hệ thống này nhằm đưa ra các số liệu chính xác, tin cậy để lựa chọn các thiết bị trong hệ thống neo bảo đảm cho hệ thống hoạt động chính xác, đúng tiêu chuẩn và quy trình, đáp ứng được yêu cầu và tính an toàn của con tàu. 4.3.3.Hệ thống điều khiển tời neo tàu 1700 TEU Hệ thống tời neo tàu 1700 teu có đặc điểm động cơ thực hiện là động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc có 3 cấp tốc độ.sự thay đổi tốc độ nhờ co 2 cuôn dây stato.1 cuộn dấu Y,1 cuôn có thể đổi từ YY sang ∆ .và hệ thống được điều khiển và giám sát qua PLC –S7200. 1.Giới thiệu các phần tử trong sơ đồ điều khiển hệ thống neo (sơ đồ NO.NE 170T11M5-S0 Trang 1→trang 10) Trang 1: Qo :cầu dao cấp nguồn cho toàn hệ thống P1 : ampe kế K1,K2 :là các tiếp điềm của CTT cấp nguồn cho động cơ thực hiện theo chiều thu và thả K3,K4,K5,K6 : các tiếp điểm dung để thay đổi tốc độ động cơ T3 máy biến áp hạ áp F5,F6,F7,F8 : là các cầu chì G2 : cầu chỉnh lưu VDR : bộ hạn chế dòng M1 động cơ thực hiện Y1 phanh điện từ E1 cuộn sấy R1 nhiệt điện trở Trang 2 T2 : máy biến áp hạ áp 44o/230V H1 : đèn báo nguồn của hệ thống B-S1 nút dừng sự cố M1 cảm biến nhiệt G1 : bộ biến đổi nguồn xoay chiều thành 1 chiều cấp cho các đầu vào của PLC Q1,Q2,Q3 : các aptomat cấp nguồn cho các đầu vào PLC Trang 3,4 B : tay trang điều khiển 65 S5: công tắc hành trình B-S4 : công tắc lựa chọn chế độ điều khiển BS3 : tay trang điều khiển S7,S8 : công tắc lụa chọn chế độ thu thả neo Trang 5 A1 (load cell) : cảm biến lực căng A12 : bộ biến đổi dòng sang áp Trang 6 K1,K2,K3,K4,K5,K6,K10,K12 là các công tắc tơ 2.Nguyên lý hoạt động *S5 (trang 4) công tắc .Nếu tiếp điềm thườn đóng hệ thống làm việc ở chế độ tời quấn dây,còn tiếp điểm mở làm việc chế độ neo *Xét động cơ làm việc ở chế độ neo Đóng Qo (trang1) cấp nguồn cho hệ thống Q5 (trang 2) đóng cấp nguồn cho bộ biến đổi nguồn G1,K0,và bộ cảm biến nhiệt độ. Ban đầu động cơ chua hoạt động.Cảm biến nhiệt độ làm việc nhận tín hiệu nhiệt độ thấp,cấp nguồn cho K13 (trang 2). K13 có điện đóng tiếp điểm (13-14) cho tín hiệu vào PLC .tín hiệu ra PLC chân (9-10) trang 10-10 cấp nguồn cho cuộn sấy làm việc. Khi động cơ được cấp điện thì K12 có điện từ chân Q2.6 (trang 7.11) . K12 có điện đóng tiếp điểm 1-2và 3-4 (trang1) cấp điện cho cuộn phanh . Cuộn phanh có điện lập tức giải phóng trục động cơ,khi trục động cơ giải phóng thì tín hiệu ra tù Q2.5 của PLC cấp điện cho K10 (trang 7) đồn thời k12 mất điện .các tiếp điểm 1-2và 3-4 của K10 (trang1) sẻ duy trì cho phanh mở thông qua bộ giảm dòng VDR . Khi K10 có điẹn mở tiếp điểm (33-34) (trang 10.10) cắt điện cuộn sấy *Hoạt động của động cơ thực hiện Giả sử ấn S7hệ thống làm việc chế độ thu.tại chân Q2.0 của PLC cấp điện cho K1 có điện(trang 7.1)K1 có điện đóng tiếp điểm k1(trang 1)sẵn sàng cấp nguồn cho động cơ. a.Chế độ bằng tay: Bật công tắc điều khiển chế độ bằng tay(manual) tiếp điểm BS4 3-4 đóng(trang 4) gửi tín hiệu đến chân 11.4. Tiến hành bật tay trang điều khiển BS3- 2a-2b gửi tín hiêu tới chân 11.0 của PLC(trang4) tín hiệu ra đưa tới chân Q2.2 cấp nguồn cho K3 (trang 7) K3 có điện đóng tiếp điềm k3 (trang1) cấp nguồn cho động cơ khởi động chế độ Y. Động cỏ khởi động và làm việc ổn định trong vong 5 giây bật tay trang sang vị trí BS3 4b-4a đóng đồng thời gửi tín hiệu tới chân 11.3(trang 7.6) lúc này K3 sẽ mất điện và tín hiêu ra Q2.3 cấp điện cho K4(trang 7.7)K4 có điện đong các tiếp điểm của nó cấp nguồn cho K5(trang 7.13).khi đó các tiep điểm k4,k5 (trang 1)cấp nguồn ch đông cơ chế độ YY . 66 Động cơ gia tôc và làm việc ổn định ở tôc độ 2.ta dưa tay trang điều khiẻn về vị trí BS3 5a- 5b đóng.(trang 7)lúc này gửi tín hiệu tới chân 11.3 của PLC .tại vị trí ra chân Q2.3 cắt điện K4.cấp điện cho K6 tù chân Q2.4 .k4,k5 mất điện mở các tiếp điểm .k6(trang 1) đóng điện cho đông cơ chế độ ∆,động cơ gia tốc và làm việc tốc độ 3 b.Chế độ từ xa: bật công tắc BS3 sang chế độ REMOTE điều khiển tương tụ chế độ bằng tay c.Chế độ tự động ở chế độ này PLC sẽ điều khiển sự hoạt động của động cỏ thông qua cảm biến lực căng A11(trang 6) Cảm biến lực căng sẽ cảm biến đựơc từ 0 đến 313KN và biến đổi thành dòng từ 4 đến 20mA Tín hiệu dòng gửi tới A12 (6.7) biến đổi thành ap từ 0 đến 10V gửi vào chân U1(lAW6) của khối A0 của PLC. Tại chế độ auto 1 động cỏ sẽ tự gia tốc và làm việc 20÷60%tải dưới sự điều khiển của PLC. động cơ làm việc ổn đinh trong chế độ auto1 PLC sẽ xác định các điều kiện và cho động cơ làm việc chế độ auto 2 từ 40÷120% tải Phần II Đi sâu tìm hiểu và phân tích hệ thống quản lí nguồn tàu container 1700 TEU 5.1 Chức năng và các yêu cầu cơ bản của hệ thống quản lý nguồn Tàu thuỷ luôn làm việc độc lập trong mọi tình huống , mọi nơi -hệ thống cung cấp năng luợng phải đảm bảo được hoạt động của tàu kể cả những lúc có sự cố xảy ra.Vì vậy hệ thống cung cấp năng lượng là rất quan trọng đối với tàu thuỷ. Nếu như việc cung cấp năng lượng cho các hệ thống trên tàu bị gián đoạn vì một yếu tố bất thường nào đó sẽ làm ảnh hưởng đến độ an toàn của toàn tàu, ảnh hưởng tính mạng thuyền viên .Do đó hệ thống quản lý nguồn đã được lắp đặt nhiều trên các tàu hiện nay tàu 67 Cấu trúc chung của hệ thống quản lý nguồn : 5.1Cấu trúc chung của hệ thống quản lý nguồn Hệ thống quản lý nguồn ( Power Management System) thực hiện việc quản lý như sau: Từ các đối tượng cần giám sát thông qua các cảm biến lấy tín hiệu thực đưa về bộ chuyển đổi, chuyển đổi thành tín hiệu tương tự hoặc tín hiệu số (analog or digital). Sau đó đưa qua các module, qua cổng truyền thông tới máy tính điều khiển. Máy tính sẽ hiển thị các trạng thái hoạt động, yêu cầu của đối tượng cần giám sát qua đó người điều khiển sẽ dựa vào chỉ dẫn rồi phát lệnh điều khiển. Tín hiệu điều khiển được đưa tới thiết bị thực hiên theo chiều ngược lại rồi tác động vào đối tượng cần giám sát *Hệ thống quản lý nguồn có chức năng : -Thông qua các tín hiệu từ bộ giám sát và bảo vệ gửi về , hệ thống quản lý nguồn đảm bảo cho việc cung cấp nguồn cho con tàu luôn ổn định với độ tin cậy cao -Khi hệ thống cung cấp năng lượng chính bị sự cố hệ thống quản lí xử lý báo mất điện toàn tàu , đồng thời gửi tín hiệu đóng máy phát sự cố lên lưới -Đảm bảo tính kinh tế cho trạm phát : khi trạm phát làm việc hệ thống sẽ tính toán lượng công suất của các phụ tải đang hoạt động so sánh với công suất thực tế của trạm phát ,từ đó đưa ra quyết định trạm phát bị non tải hay quá tải rồi cắt bớt máy phát hoặc khởi động thêm máy phát. -Hệ thống giúp người điều khiển kiểm soát được các trạng thái hoạt động của các phụ tải và trạm phát , thông qua việc quan sát trên màn hình PC. PC Các module thực hiện tryền nhân tín hiệu Các bộ chuyển đổi Đối tượng giám sát Cổntr uyền thông Thiết bị thực hiện 68 -Giảm tải thời gian kiểm tra giám sát của thuyền viên và số lượng thuyền viên *Yêu cầu của hệ thống quản lý nguồn : -Làm việc ổn định trong các điều kiện công tác của tàu thuỷ -Nhận và tryền các tín hiệu điều khiển qua các cổng vào ra chính xác.Bộ phận kết nối và truyền thông làm việc đúng quy chuẩn -Hệ thống xử lý theo đúng các tham số cài đặt cho trước 5.2 Giới thiệu chi tiết các phần tử chức năng trong hệ thống quản lí nguồn tàu container 1700TEU Cấu trúc phần cứng của khối APS SYS GEPAS 10 : Hinh 5.2 C ấu trúc APS SYS GEPAS 10 : Bản vẽ APS SYS GEPAS 10- 271.003 361.NAW trang 1→6 Trang 1: *JP1,JP2,JP3,JP4,JP5,JP6 là các chân cắm (Jumper) Trong đó -JP1,JP2,JP3 nhận tín hiệu báo động tải hệ thống 69 -JP4 đèn báo tín hiệu -JP4,JP5 nhận tín hiệu đầu cuối của bus truyền dữ liệu * S1 công tắc Trang 2: *H3 WATCHDOG : đèn tín hiệu mạch cảnh báo *H4 MONITORING DC 5V : đèn báo tín hiệu màn hình giao diện *H5 INTERFACE MONITORING : đèn báo tín hiệu báo thiết bị ghép nối với màn hình hiển thị *X14 CONNECTION BAT/PC : chân cắm kết nối với màn hình giám sát *S2 RESET *RELAY DISABLE FROM WATCHDOG – X5: rơle ngắt tín hiệu từ mạch cảnh báo lỗi chân 1/2 X5 *RELAY DISABLE FROM 24 DC SUPPLY rơ le ngắt tín hiệu từ nguồn 24 v 1 chiều *DE X2 :10(DEVICE-END) : nhận tín hiệu đầu cuối *PICKUP X1 : 10 INPUT nhận tín hiệu đầu vào từ các cảm biến *PICKUP X4 :11/12 OUTPUT : tín hiệu ra tới các cảm biến *DIGTALE OUTPUT X4 :11/12 : tín hiệu số đầu ra *BUS TERMINATION DMU X11 : chân tín hiệu bus tới DMU *BUS TERMINATION GMM X12 : *TACHO VOLTAGE SETTING RANGE X13: lấy tín hiệu điện áp từ máy phát tốc *EPROM RANGE OFFSET $0/1000 X21 chân tín hiêu bộ nhớ *(CLOSE DC -OPEN AC )TACHO X22 chân tín hiệu tới máy phát tốc Trang 3: *K1- 8 là các rơle *K9-16là các rơle *H1.1-8 là các đèn LED hiển thị các tình trạng .Sáng khi các rơle K1-8 cấp nguồn *H2.1-8 là các đèn LED hiển thị các tình trạng .Sáng khi các rơle K9-16 cấp nguồn *X12 chân nhận tín hiệu dừng sự cố *H3 : đèn báo tín hiệu báo hoạt động Trang 6: *S2 RESET *H1.1-8 các đèn led hiển thị các tính trạng Các đèn này sang khi các phần tử nhận tín hiệu từ cảm biến DI 1-8 đóng *H2.1-8 *H2.1-8 là các đèn LED hiển thị các tình trạng .Sáng khi các rơle K1-8 cấp nguồn *H3 WATCHDOG : đèn tín hiệu mạch cảnh báo *H4 MONITORING DC 5V : đèn báo tín hiệu màn hình giao diện 70 *H5 INTERFACE MONITORING : đèn báo tín hiệu báo thiết bị ghép nối với màn hình hiển thị *X11 : SPARE *X17,X18 chân lấy tín hiệu điện áp cho bộ cảm biến từ ZDM và từ bên ngoài Các phần tử của khối GMM 10.18A GEN.MANAGEMENT MODUL *Sơ đồ L40801 5/14: -A11/1FIM 404 (801/73) khối nhận tín hiệu vào tương tự cầu X1 trong đó -chân 1,2,3 tín hiệu 24v - chân 3 là chân 0 - chân 4 nối đất -A33 ZKG404 (801/77) khối truyền thông két nối chuẩn RS485 -Geapas BUS RS485 đưa ra cầu X1(5,4,1) kết nối với khối DMU -GMM BUS RS 485 kết nối với 2 khối quản lý 2 máy còn lại và tín hiệu ra màn hình hiển thị Chuẩn truyền thông RS 485: Để truyền tín hiệu đi xa hơn và nối với nhiều thiết bị đầu cuối hơn, người ta dùng chuẩn RS- 485 Ngưỡng giới hạn điện áp qui định cho RS – 485 được nới rộng ra khoảng –7V đến 12V, và trở kháng đầu vào cũng được tăng lên nên dùng phổ biến trong các hệ thống bus. Cụ thể, 32 trạm có thể ghép nối, được định địa chỉ và giao tiếp đồng thời trong một đoạn chuẩn RS485 mà không cần bộ lặp Để đạt được điều này, trong một thời điểm chỉ một trạm được phép kiểm soát đường dẫn và phát tín hiệu, vì thế một bộ kích thích đều phải đưa về trạng thái trở kháng cao mỗi khi rỗi, tạo điều kiện cho các bộ kích thích ở các trạm khác tham gia. Mặc dù phạm vi làm việc tối đa từ – 6V đến 6V trong trường hợp hở mạch, trạng thái logic của tín hiệu chỉ được định nghĩa trong khoảng 0,2V đến 5V đối với đầu ra (bên phát) và từ 1,5 đến 5V đối với đầu và –ra RS-485 cho phép nối 32 trạm, ứng với 32 bộ thu phát hoặc nhiều hơn, tuỳ theo cách chọn tải cho từng thiết bị thành viên - Tốc độ truyền tải và chiều dài dây dẫn : RS-485 cho phép khoảng cách tối đa giữa trạm đầu và trạm cuối trong một đoạn mạng là 1200m, không phụ thuộc vào số trạm tham gia. Tốc độ truyền dẫn có thể lên đến 10 Mbit/s, một số hệ thống gần đây có thể lên đến tốc độ 12 Mbit/s. Tuy nhiên có sự trao đổi giữa tốc độ truyền dẫn tối đa và độ dài dây dẫn cho phép, tức là một mạng dài 1200m không thể làm việc với tốc độ 10Mbd. Quan hệ giữa chúng phụ thuộc rất nhiều vào việc đánh giá chất lượng tín hiệu. 71 *Sơ đồ l40801 6/14 A11 – GMM 10.18 DG1 -DA3(801/106) Rơle ngắt điện khi có sự cố lỗi và hiển thị máy phát được cắt ra khỏi lưới *Sơ đồ l40801 7/14 A53 DEA401 DIGITAL IN/OUT (tín hiệu vào ra tương tự) -DA5 Rơle dự trữ dùng để ngắt nguồn -DA6 Rơle dự trữ chỉ để dung báo động-từ nhiệt điện trở ,mở lúc xảy ra báo động -DA7,DA8 Rơ le dự phòng chỉ dùng lúc bật và dừng trong quá trình nạp vào màn hình hiển thị(bộ giám sát) * Sơ đồ l40801 8/14 Khối đầu ra tương tự A33 ZGK404 -POWER INDICATION 0…10V AA1: tín hiệu ra dạng áp Tại đầu ra tương tự được hiệu chỉnh mặc định 2v có dải tử 0 đến 10v tín hiệu này có thẻ đặt từ màn hình hiển thị của khối -CURENT INDIC 0…20mA : tín hiệu ra dạng dòng *Sơ đồ l40801 9/14 -A61 (801/156) nhận tín hiệu máy phát và tín hiệu lưới -UNIT FAULT (WATCHDOG) –(801/154)khối báo lỗi gửi tới cầu X8 gửi tín hiệu tới màn hình giám sát của hệ thống -DA4 (148) gửi tín hiệu báo động máy phát tới màn hình giám sát qua X5(3-4) Mặc định rơle DA4 nhận tất cả tín hiệu báo động tác động và mở khi báo động -DA1 (146) ngắt các nơi tiêu thụ không quan trọng. vá có thể mã hoá các tham số cho các chức năng khác theo yêu cầu Màn hình hiển thị Trên màn hình thể hiện các thông số thựu hiện và các tín hiệu giám sát,từ màn hình có thể đặt các tham số phù hợp. Các phần tử khối DMU 10-DIESEL MANAGEMENT UNIT *Sơ đồ L40801 của bảng điện chính: -A1(801/73)khối nhận tín hiệu vào tương tự -A2 (801/77)khối truyền nhận tín hiệu kết nối RS485 với màn hình và nội bộ -A2 DSM401(801/163) Cầu X3:-chân 9 tín hiệu máy phát được đóng -chân 7 tín hiệu điều khiển DG tại chỗ -chân 3 tín hiệu mất điện toàn bộ.DG không hoạt động -chân 8 tín hiệu hoạt động DG ở chế độ tự động và từ xa -chân 2 tín hiệu áp lực dầu bôi trơn từ dòng cấp 72 -chân 11 tín hiệu áp lực dầu bôi trơn -chân 12 tín hiệu dòng nước làm mát -chân 6 gửi tín hiệu lên đèn báo nhận được tín hiệu báo động -A2(801/181) Cấu X4 :-chân 1 nhận tín hiệu báo quá tốc -chân 2 và 5 gửi tín hiệu dừng DG -chân 12-11 tín hiệu ra tương tự tới đầu cảm biến -chân 6-7 nhận tín hiệu điều chỉnh điện áp từ máy phát tốc *Sơ đồ L40801 (trang 12/14) A3 –DSM402 : -chân X1.3-X2.1 (204) tín hiệu báo máy phát sẵn sàng hoạt động -X1.5 –X2.6(211) tín hiệu dừng sự cố -X1.4-X2.5(208) báo tín hiệu DG sẵn sàng -X1.4-X1.6(209) báo dừng DG *Sơ đồ L40801 (trang 13/14) A3 DSM402:-chân X4.7 –X3.8(224) tín hiệu hạn chế nhiên liệu tới DG -X6.1.2 –X5.2 tín hiệu gửi ra màn hình báo lỗi đã được khắc phục -X6.4-X5.4 báo tín hiệu lên màn hình không bị lỗi -X6.6-X5.6 gửi tín hiệu ra màn hình DG bị sự cố *Sơ đồ L40801 (trang 14/14) A3 DSM402 :-X8.2-X7.2 gửi tín hiệu DG sẵn sang hoạt động -X8.4-X7.2 gửi tín hiệu bao DG đang hoạt động 5.3 Phân tich đánh giá các chức năng chính trong hệ thống quản lý nguồn tàu container 1700TEU Cài đặt -hiển thị các thông số-tham số của DMU (DIESEL MANAGENMENT UNIT) *Lựa chọn ngôn ngữ : - 0 tiếng đức - 1 tiếng anh *Tín hiệu của bộ cảm biến tốc độ : ( Speed sensor : ) 0 = Contacts (tiếp điểm ) 1 = Tachometer (từ máy phát tốc -tốc độ kế ) 2 = Pick Up (từ đầu dò-bộ đếm xung) *Tín hiệu mở cho bộ ngắt sẽ ngắt khi xảy ra quá tốc : (Release of mechanical Overspeed tripping (on use of Tachometer or Pick Up) 1 = Release (ngắt ) 73 *Lựa chọn loại máy phát tốc : 0 = DC 91 (chiều ) 1 = AC (xoay chiều ) Tại hệ thống tàu container 1700 TEU chọn loại xoay chiều *Giới hạn điện áp làm việc máy phát tốc : giới hạn :2-100 V *Tỉ lệ đạt tốc độ so với tốc độ định mức : giới hạn : 10-100 % *Tỉ lệ quá tốc so với tốc độ định mức : Giới hạn 80-130 % Cho phép đạt tới 110 % Cho phép trên mỗi DG 113 % *Tốc độ định mức : Giới hạn : 100-2500 vòng/phút Trên mỗi DG :1000 vòng/phút *Số xung đếm được của bộ đếm xung từ bộ đếm xung : (Pick Up pulses per revolution) Giới hạn : 20-250 Trung bình : 80 *Chọn hệ số cho các DG lúc khởi động thực nghiệm : 3 (Number of start attempts) *Thời gian đạt tốc độ mong muốn từ lúc van gió được cấp điện : (Time to attain ignition speed, starting air valve is energized) Giới hạn : 1- 60 giây Đối với DG : 10 giây *Đặt thời gian dừng định mức sau khi tín hiệu dừng van được cấp điện: (Normal stop time, stop valve is energized) Giới hạn cho phép : 10-120 giây Đặt tại mối DG : 60 giây *Khoảng thời gian xung để đóng nhanh cửa nạp dừng lúc xảy ra quá tốc : (Pulse time for closing the rapid flaps on overspeed stop) Giới hạn đặt 1-60 giây Đặt thực 1 giây *Đặt thời gian hạn chế nhiên liệu sau khi khởi động: (Fuel limitation after Start) 74 Giới hạn đặt : 1- 60 giây Đặt cho mối máy phát : 22 giây *Sự ngắt khi mất điện lúc khởi động: 1 = released (ngắt) *Độ trễ của cơ cấu ngắt báo động sau khi DG khởi động: Giới hạn đặt :1-20 giây Đặt cho mỗi DG : 10 giây * Sự lụa chọn bôi trơn cho DG ; 0 = bôi trơn bằng tay 1 = intervall prelubrication 2 = bôi trơn lúc DG khởi động *Thời gian báo đông trễ của sự tổn hao của bơm bôi trơn Giới hạn có thể dặt : 10-60 giây Đặt cho mối DG : 25 giây *Khoảng thời gian chính xác sau các khoảng bôi trơn cho DG: Giới hạn : 1-60 phút Đặt : 10 phút *Thời gian lớn nhất để đạt đựoc áp lực dầu bôi trơn lúc khởi động Giới hạn : 10-60 giây Đặt cho mối DG : 20 giây *Kiểu của loại cảm biến áp lực dầu bôi trơn : 0 = Contact ( các tiếp điểm) 1 = mA-Sensor (bộ cảm biến) *Chọn dải hoạt động cho bộ cảm biến áp lực dầu bôi trơn : 0 = 0 - 20 mA 1 = 4 - 20 mA *Dải cảm biến áp lực dầu bôi trơn: Giới han 1-15 bar *Kiểu của loại cảm biến áp lực nước làm mát : 0 = Off 1 = Contact ( kiểu tiếp điểm) 2 = mA-Sensor (bộ cảm biến ) *Chọn dải hoạt động cho bộ cảm biến áp lực nước làm mát: 0 = 0 - 20 mA 1 = 4 - 20 mA 75 * Dải cảm biến áp lực dầu bôi trơn : 1-15 par *Lựa chon kết nối với module GMM 10 -bảo vệ máy phát : 1 = yes *Bổ sung khối quản lý DIESEL DMU 10 khi được kết nối: (Additional Diesel Management Units DMU 10 connected ) 0 = no 1 - 15 = highest Dieselnumber available (đạt được hệ số diesel lớn nhất) 76 Meaning (Ý nghía) Hiển thị (Dísplay) Giá trị mặc định Min Max DG 1 DG 2 DG 3 Thời gian để nhiệt độ diesel giảm dần cho đến khi diesel dừng. Sau khi bộ ngắt mạch đã mở.( đây là đặc trưng hoạt động ở chế độ tự động) TD-STOP xxx.xs 30.0 5.0 900.0 180 180 180 Bộ khuếch đại của bộ hoà đồng bộ ;trong trường hợp có sự lệch về tần số ,tín hiệu cao thấp sẽ có khoảng thời gian t .trong đó t = x.x*-t P-syn x.xs/Cy 4.0 1.0 10.0 4 4 4 Khoảng thời gian nhỏ nhất tín hiệu thấp /cao của xung.Nếu không kể đến độ lệch thì khoảng xung sẽ không nhỏ hơn x.x Minpuls x.xs 0.3 0.1 1.0 0.2 0.2 0.2 Khoảng thời gian mà xung kéo dài sẽ lặp lại sau mỗi x.x giây PulsPer x.xs 3.2 2.0 10.0 3.0 3.0 3.0 Bộ khuếch đại điều khiển tần số tần số điều khiển tác động lên quá trình phân chia tải là có hệ số x và nó sẽ bổ sung lượng công suất chưa đủ F-Reg xx 5 0 800 5 5 5 Độ dung sai cho phép của bộ điều chỉnh công suất trong quá trình phân chia tải.Nếu lượng công suất bị sai hụt nhỏ hơn x.x không có tín hiệu điều khiển Pw-Tol x.x% 1.0 0.5 20.0 1.0 1.0 1.0 Trong quá trình phân chia tải nếu đường truyền của GMM 10 lỗi thì sẽ vẫn tiếp tục quá trinh. Công suất lớn nhất của tải có thể bị giảm bởi chỉ số.Chỉ số tác động lên quá trình điều chỉnh hoạt động của tải và đưa tới bộ giám sát. Chỉ gửi tới bộ giám sát Giá tri > 100% Pmax xxx% 100 1 125 100 100 100 77 Meaning(Ý nghĩa) Display (hiển thị) Default (giá trị mặc định ) Min Max Bộ điều khiển Diesel bằng điện -xác lập(x=1) Nếu x=0 thì tất cả các tham số còn lại không có ý nghĩa elec.contr.x 0 0 1 Tốc độ định mức của díesel lai máy phát tại thời điểm tần số đạt giá tri định mức Srated xxxrpm 1500 200 3600 Giá trị khởi động của tốc độ cấp cho bộ chỉnh định tích phân sau khi diesel khởi động S-start xx% 40 2 100 Chạy thử,với tốc độ từ bộ điều chỉnh tích phân sau khi diesel khởi động Srunup xx%/s 15 1 100 Bộ điều chỉnh tĩnh cho sự điều chỉnh bằng tay của bộ điều chỉnh tốc độ Tần số tĩnh cho phép trong quá trình phân chia công suất bằng tay trong quá trình công tác song song Statics xx.x% 4.0 0.1 100 Giá trị cuộn dòng của cơ cấu điều chỉnh lúc tải dịnh mức Crat xxx.xmA 150.0 0.0 200.0 Giá trị cuộn dòng của cơ cấu điều chỉnh lúc không tải Cidle xxx.xmA 80.0 0.0 200.0 Hệ số thẩm định đánh giá sự biến đổi yêu cấu tốc độ khi sự phân bố công suất không đối xứng _n yêu cầu = _P*K1 K1 xx.x% 10 1 200 Hạn chế độ sai lệch tải tác dụng_P G1 xx.x% 10.0 0.1 100.0 Độ khuếch đại của bộ điều khiển tốc độ ,lấy bình phương độ lệch Độ khuếch đại của tần số điều khiển có thể đặt từ 0 cho bộ điều khiển điện của diesel. Độ khuếch đại min bộ điều K4quadr xxx K4-min xx% 250 200 1 0 1000 200 78 chỉnh tốc độ Meaning(Ý nghĩa) Display (hiển thị) Default (giá trị mặc định ) Min Max Đánh giá về công suất bằng tín hiệu nhiễu loạn xảy ra trước đó KL xx % 25 0 100 1/Hằng số thời gian của diesel lai máy phát bằng hằng số thời gian điều chỉnh tốc độ của bộ lấy tích phân KTP x.xx/s 0.25 0.01 1.00 Bắt đầu nhận tải C-start xx % 100 0 200 Tải trọng bé nhất Cmin -xx % -20 -50 0 Tải trọng lớn nhất Cmax xxx % 120 50 200 Mở rộng sự điều khiển của DMU 10 được xác lập khi (x=1) Ext.DMU10x 0 0 1 Relay DA –hight (X7:3,4); Cho phép thêm chức năng khác Các tham số làm sai lệch yêu cầu hệ thống .Mặc định : servomotor hight DA-GovUp xxx 416 0 500 Relay DA-Low (X7:4,5); Cho phép thêm chức năng khác Các tham số làm sai lệch yêu cầu hệ thống .Mặc định : servomotor low DA- GovDwnxxx 417 0 500 Hiển thị của servomotor Giá tri = 0 các chức năng không điện Giá trị > 0 sau đó giá trị = thời gian lớn nhất cho phép để servomotor hoạt động theo tín hiệu đặt trước MonGovMot xs 0 0 1000 Không khởi động lên màn hinh hiển thị nếu máy phát đã đạt được hệ số lớn nhất cho phép MaxNoGen xx 15 1 15 Nếu giới hạn lớn nhất đạt được chế độ làm việc ngắn hạn thì không cần mở rộng kết nối khởi động DG từ màn hình hiển thị trong tất cả các trường hợp ,kể MaxGen60s xx 15 1 15 79 cả DG bị lỗi Meaning (Ý nghía) Hiển thị (Dísplay) Giá trị mặc định Giới hạn (min÷max) DG1 DG2 DG3 Nhập các hàm(chức năng)vào màn hình giám sát –(LM) (Load monitor function) X=0: tất cả các trạng thái cân bằng của nhóm không hiển thị X=1:LM kích hoạt với sự mở rộng của ZDM401 X=2:LM kích hoạt như LM- thụ động với sự mở rộng của ZDM401 X=3 LM kích hoạt mà không nhờ đến sự mở rộng của ZDM401 X=4:LM kích hoạt thụ động mà không có sự mở rộng của ZDM401 Load monit x 0 0 ÷ 4 0 0 1 Tiếp tục khởi động diesel nếu công suất hiện tại 1 <<< xxxkVA StP1=xxxxkVA 300 0 ÷ 9999 200 Generatoren > xx% StP1rel=xxx% 80 50 ÷ 120 98 Độ trễ thời gian sau khi khởi động ttt StartD1=ttt s 30 3 ÷ 6000 10 Khởi động diesel tiếp theo nếu công suất hiện tại 2 <<< xxxkVA StP2=xxxxkVA 100 0 ÷ 9999 100 Độ trễ thời gian sau khi khởi động ttt StartD2=ttt s 10 2÷ 6000 3 Khởi động dieseltiếp theo nếu công suất tác dụng hiện tại <<< xxx kW StPw=xxxxkW 200 1 ÷ 9999 160 80 Độ trễ thời gian khi khởi động StartPw=ttt s 15 1 ÷ 6000 10 Meaning (Ý nghía) Hiển thị (Dísplay) Giá trị mặcđịnh Giới hạn (min÷max) DG1 DG 2 DG 3 Dừng diesel nếu cống suất hện tại > xxx Stop=xxxxk VA 500 1 ÷ 9999 400 Độ trễ thời gian sau khi dừng ttt StopDly=ttt s 600 30 ÷ 6000 600 Bổ sung thêm vào công suất hiện tại khi vận chuyển hàng hoá lên bờ coast+xxxk VA 1000 1000 ÷ 9999 3 Công suất thực khi nhận thêm tải tiêu thụ nặng 1* Pcns1=xx- xkVA 100 0 ÷ 9999 2 Công suất thực khi nhận thêm tải tiêu thụ nặng 2* Pcns2=xx- xkVA 100 0 ÷ 9999 2 Công suất thực khi nhận thêm tải tiêu thụ nặng 3* Pcns3=xx- xkVA 100 0 ÷ 9999 Công suất thực khi nhận thêm tải tiêu thụ nặng 4* Pcns4=xx- xkVA 100 0 ÷ 9999 Công suất thực khi nhận thêm tải tiêu thụ nặng 5* Pcns5=xx- xkVA 100 0 ÷ 9999 Công suất thực khi nhận thêm tải tiêu thụ nặng 6* Pcns6=xx- xkVA 100 0 ÷ 9999 Nhận thêm tải xoay chiều có công suât lớn,bằng nhiều tải 1,2,…x cùng làm việc,ví dụ chân vịt mũi , không có diesel nào dừng Thruster x 0 0 ÷ 6 2 Độ trễ của tín hiệu điện áp tiêu thụ ,xx giây sau khi đóng mạch ngắt ,tải tiêu thụ sẽ gửi tín hiệu áp tình trạng của nó lên nguồn điện chính ,từ đó các tín hiệu báo động khác sẽ được xác định ConsReply x s 6 3 ÷ 120 60 Trong khoảng thời gian lựa DG Underl x 1 0 ÷ 1 0 81 chọn báo động ngắt DG khi bị non tải DG không bị dừng Các cảm biến , chức năng báo động cho Diesel *Cảm biến tốc độ của diesel có thể lấy tín hiệu bằng các tiếp điểm ,từ máy phát tốc hoặc từ bộ đếm xung - Máy phát tốc tàu container 1700 TEU loại xoay chiều : 0 ÷ 15V AC = ^0 ÷ 80Hz Tín hiệu từ máy phát tốc qua cầu trung gian 101X2 (10-11) đến X4(6-7) bản vẽ (801/191) khối DMU sẽ nhận được tín hiệu về tốc độ của diesel - Nếu lựa chọn cảm biến tốc độ từ bộ đếm xung thì tín hiệu sẽ gửi về X4(12-11) bản vẽ (801/198) Khi xảy ra hiện tượng quá tốc tín hiệu gửi tới X4-1 của khối A2 –DMU(801/182) Tín hiệu quá tốc được xác định qua sự vượt tốc của diesel so với định mức,tham số này có thể đặt trước . Giá trị đặt vượt tốc 115% so với tốc độ định mức Khi tín hiệu quá tốc gửi tới DMU –qua bộ khuếch đại và các khâu xử lý tín hiệu ra chân X2-6(801/211) dừng sự cố diesel *Cảm biến áp lực dầu bôi trơn dùng tiếp điểm hoặc từ bộ cảm biến - Giới hạn áp lực dầu bôi trơn đặt khoảng 2.5 ÷ 15 bar .Khi áp lực dầu bôi trơn vượt quá giới hạn cho phép tiếp điểm STOP cầu EX2 sẽ đóng gửi tới chân X3-11(801/117)của khối DMU Qua các khối xử lý báo động và dừng diesel -Nếu nhiệt độ dầu bôi trơn vượt qua giới hạn sẽ có tín hiệu cảnh báo tới chân X4-3 khối A2 DMU (801/184) Nhiệt độ dầu bôi trơn của máy trong khoảng 40÷ 65 ºC Áp lực dàu bôi trơn của máy trong khoảng 4,5 ÷ 7 bar *Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và dòng nước làm mát -dạng tiếp điểm hoặc bộ cảm biến Khi nhiệt độ nước làm mát vượt quá giới hạn cho phép (801/183) hay mất tín hiệu dòng nước làm mát (801/178) sẽ có tín hiệu gửi về DMU Khi các tín hiệu báo động gửi tới DMU đồng thời gửi tới GMM.10 .Khối xử lý gửi tín hiệu đèn Diesel bị lỗi (801/141) và màn hình giám sát Nhiệt độ nước làm mát mức thấp : 25 ÷ 35 ºC mức cao : 80 ÷ 95 ºC Áp lực nước làm mát khoảng : 2 ÷ 4 bar 82 Chức năng bảo vệ hệ thống trạm phát điện chính  Bảo vệ ngắn mạch: Trên tàu container 1700 việc bảo vệ ngắn mạch cho máy phát người ta dùng cầu chì và áptômát chính. Cầu chì thường được sử dụng cho các mạch đo và mạch điều khiển. Khi có ngắn mạch tới 300% ( khoảng 5274 A ) thì sau thời gian trễ 500 ms tín hiệu được gửi đến khối A11-A53 => DA7(801/114) hoặc DA8(801/116) thông => rơle K3(801/114) hoặc rơle K4(801/116) có điện làm đóng tiếp điểm A11-A53-K3,K4(801/63) lại cấp nguồn cho rơle K7(801/63), khi rơle K7 có điện đóng tiếp điểm K7(801/63) cấp nguồn cho đèn SH9(đỏ) sáng báo máy phát bị ngắn mạch.  Bảo vệ quá tải: Khi quá tải tới 115% Iđm ( khoảng 2022 A ) thì sau thời gian trễ 60s tín hiệu quá tải được gửi đến A11-A61 xử lý => DA3(801/106) thông => K3 (801/106) có điện đóng tiếp điểm A11-A61-K3(801/58) =>Cấp nguồn cho rơ le K19(801/58) => K19 có điện đóng tiếp điểm K19(801/58) cấp nguồn cho đèn H6 (trắng) sáng báo máy phát bị quá tải. Đồng thời tại tín hiệu ra của A11 GMM10.18 chân X5( 5-6) gửi tín hiệu ưu tiên cắt nhóm phụ tải thứ 1.tín hiệu đến sơ đồ 711.Khi đó rơle K1,K2 (711/6) có điện mở các tiếp điểm cấp nguồn thiết bị sinh hoạt, hâm nước sinh hoạt, xưởng điện , hệ thống điều hoà nhiệt độ. Sau khi cắt nhóm phụ tải thứ 1 vẫn quá tải khối GMM10.18 sẽ gửi tín hiệu cắt nhóm phụ tải ưu tiên thứ 2 .Khi đó K3, K4,K5,K6 có điện mở các tiếp điểm ngừng cấp điện cho các phụ tải ở hầm hang , các quạt gió hầm hàng ,và các nhóm phụ tải khác  Bảo vệ công suất ngược: Để bảo vệ công suất ngược cho các máy phát thường ứng dụng 2 loại rơ le công suất ngược dạng cảm ứng và bán dẫn. Trạm phát điện tàu container B170 sử dụng loại rơ le công suất ngược dạng bán dẫn. Rơ le công suất ngược REVERSE POWER RELAY ZKG404- A33 thuộc modul quản lý máy phát GMM 10.18A-A11. Khi máy phát có hiện tượng công suất ngược vượt quá giá trị cho phép được đặt trước Png = 8%= 87,7KW thì sau thời gian trễ 2s khối sẽ đưa tín hiệu để cắt máy phát ra khỏi lưới. Tín hiệu gửi tới modul A3 cấp nguồn cho rơle K4(801/213) làm đóng tiếp điểm K4(801/68) lại và cấp nguồn cho rơle K11(801/68). Khi rơle K11 có điện làm mở tiếp điểm K11(801/101) ra dẫn đến K40(801/102) mất điện sẽ mở tiếp điểm K40(801/44) ra làm cho cuộn giữ MN mất điện. Aptomat sẽ mở ra cắt máy phát ra khỏi lưới. Đồng thời khối này cũng gửi tín hiệu để báo động bằng đèn và còi 83 Các tín hiệu báo động ,chế độ làm việc ,cài đặt tham số của toàn hệ thông có thể cài đặt từ màn hình giám sát Từ các bàn phím ta ấn nút vào yêu cầu cần giám sát thì nó sẽ hiển thị lên màn hình Khi có tín hiệu báo động sẽ có chuông kêu hoạc đèn nháy tuỳ thuộc người vận hành. Trên màn hình các tín hiệu báo động sẽ hiển thị lên,và chỉ rõ thông số đang ở tình trạng so với định mức từ đó người vận hành dễ dàng có biện pháp xử lý 84 Hinh5.3 Mặt phím điều khiển Chế độ BLACKOUT Khi khởi động lần lượt các Diesel-máy phát vì một lí do nào đó đã không khởi động thành công sau một thời gian trễ nào đó đã đặt trước sẽ có tín hiệu báo gửi về DMU- Diesel bị lỗi và từ DMU sẽ gửi tín hiệu ra màn hình giám sát hiển thị cho ngưòi giám sát Tín hiệu blackout được gửi đến hộp điều khiển Diesel lai máy phát sự cố . Diesel khởi động và cấp điện lên bảng điện chính. Quản lý và điều khiển trạm phát trên màn hình hiển thị Hình 5.4 màn hình quản lý giám sát  Việc giám sát các máy phát trên tàu là hoàn toàn tương tự nhau nên ở đây ta xét nguyên lý hoạt động của một máy phát Trên tàu 1700TEU các máy phát có thể chọn chế dộ làm việc như sau :  Vai trò của các máy phát như nhau, các máy phát đều có thế lựa chọn ở chế độ master hoặc standby DG No1: standby2 DG No2: Master DG No3: standby1  Khi máy phát No2 đang hoạt động mà máy phát bị quá tải thì DG No3 ở chế độ standby1 sẽ tự động khởi động và hoà vào lưới điện. Nếu vẫn còn quá tải thì DG No1 tiếp tục khởi động và hoà vào lưới . Quá trình cắt các máy phát hoàn toàn tương tự theo chiều ngược 85 lại Chức năng phân bố tải Quá trình phân bố tải của tàu container 1700 Teu hoàn toàn do hệ thống quản lí nguồn đảm nhận . Ban đầu sẽ có 1 máy phát làm việc còn 2 máy phát còn lại ở chế độ stanby . Tàu 1700TEU chia ra nhóm phụ tải nặng mỗi nhóm được tinh toán công suất và đặt giá trị thông số vào bộ quản lí nguồn. Ví dụ hệ thống neo động cơ thực hiện có công suất 46 KW Khi có tín hiệu nhân thêm tải . Tín hiệu áp gửi tới GMM.10.18A ( 801/99 ) và tín hiệu dòng gửi tới A11 GMM10.18A (801/9) khối quản lí nguồn tinh toán lượng công suất và quyết định khởi động thêm máy phát. Thông qua A110.RUE402 (801/120-121) điều chỉnh lượng nhiên liệu cho động cơ secvo thực hiện phân chia tải cho máy phát trong quá trình hoà đồng bộ và công tác song song Sau khi ngắt phụ tải nếu công suất 1 máy đủ phục vụ thì sau độ trễ thời gian sẽ có tín hiệu ngừng diesel lai máy phát thứ 2 Nếu phụ tải nặng như hệ thống chân vịt mũi có động cơ lai chân vịt 750 kw công suất lớn thì hệ thống luôn có cả 3 máy phát cùng hoạt động 5.4.Nhận xét Hệ thống quản lý nguồn tàu container 1700 TEU là hệ thống hiện đại,tự động hóa cao.Giúp cho chúng ta quản lý công suất của hệ thống cung cấp nguồn và quản lý các phụ tải thông qua màn hình giám sát. -Khi có sự cố sẽ có tín hiệu báo động và xử lý qua các mạch điện tử bảo vệ hệ thống chính xác và nhanh chóng. -Hệ thống truyền thông qua mạng RS485 tín hiệu có độ chính xác cao -Các tham số có thể đặt và thay đổi phù hợp trong quá trình vận hành và khai thác -Các cảm biến có thể thay đổi và được tích ứng với cấu trúc của khối quản lý nguồn Tuy nhiên mức độ quản lý chưa cao.Hệ thống quản lý sẽ hiện đại hơn nếu hệ thống quản lý khi cấp nguồn cho phụ tải thông qua đó kiểm tra hoạt động của tải. Đồng thời sẽ báo tín hiệu lỗi của phụ tải trên màn hình. Mức độ công nghệ cao đòi hỏi quá trình lắp đặt và vận hành yêu cầu người vận hành phải có trình độ chuyên môn cao,hiểu rõ bản chất hoạt động của hệ thống 86 KẾT LUẬN Sau thời gian ba tháng nỗ lực tìm hiểu và nghiên cứu, đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành với hai phần cụ thể sau: Phần 1: Trang thiết bị điện t àu container 1700 TEU. Ở phần này em đã đi vào tìm hiểu một số hệ thống quan trọng trên tàu như: Hệ thống nồi hơi, hệ thống tời neo, Phần 2: Là phần đi sâu nghiên cứu hệ thống quản lí nguồn tau container 1700TEU Đồ án của em đã hoàn thành với sự nỗ lực cao của bản thân trong việc tìm hiểu hệ thống, nguyên lý hoạt động, thao tác vận hành hệ thống, sự đánh giá so sánh. Bằng những kiến thức đã được trang bị ở trường, kiến thức thực tế trong thời gian thực tập tại nhà máy và tìm hiểu một số tài liệu tham khảo có liên quan đến vấn đề đang nghiên cứu em đã cố gắng trình bày đồ án một cách ngắn gọn và đầy đủ nhất. Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế còn yếu nên đề tài của em còn có nhiều hạn chế như: Chỉ mới dừng lại ở mức tìm hiểu về cấu trúc và hoạt động của hê thống, chưa đi sâu tìm hiểu về mặt nguyên tắc thiết kế cũng như khả năng ứng dụng rộng rãi của thiết bị, đồ án chỉ dừng lại ở mức tìm hiểu một hệ thống cụ thể chứ chưa đi vào tổng quan chung, vì vậy còn nhiều thiếu sót. Qua đây em mong muốn nhận được nhiều ý kiến đống góp của các thầy co giáo và các ban sinh viên để nhận thức của em ngay càng hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PHAN ĐĂNG ĐÀO, cùng các thầy cô giáo trong Khoa Điện-điện tử tàu biển đã giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án này. Sinh viên: NGUYỄN ĐÌNH TIỆP 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Trạm phát điện tàu thủy: Ks Bùi Thanh Sơn. NXB Giao thông vận tải. Năm 2000 2- Truyền động điện tàu thủy. Lưu Đình Hiếu. NXB Xây dựng. Năm 2004. 3- Tài liệu kỹ thuật tàu 1700 TEU . Tổng công ty đóng tàu Bạch Đằng. 4-Đồ án tốt nghiệp HOÀNG VĂN NHÃ .DTT 45. Tốt nghiệp năm 2009