Xem mẫu

  1. …………..o0o………….. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU AP SVETI VLAHO – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU AP SVETI VLAHO
  2. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 4 PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TẦU AP SVETI VLAHO. ............................. 5 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TẦU AP SVETI VLAHO ................................................. 5 CHƯƠNG 1: MỘT SỐ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỂN HÌNH ............................... 7 1.1.Hệ thống nồi hơi tàu AP SVETI VLAHO. ............................................................. 7 1.1.1.Định nghĩa và chức năng của nồi hơi. ................................................................. 7 1.1.2. Giới thiệu phần tử .............................................................................................. 7 1.1.3.Mạch cấp nước cho nồi hơi ............................................................................... 10 1.1.4. Mạch hâm dầu đốt cho cho nồi hơi .................................................................. 12 1.1.5.Chức năng đốt lò............................................................................................... 12 1.1.6.Chức năng điều chỉnh áp suất hơi. .................................................................... 14 1.1.7.Tự động báo động và bảo vệ ............................................................................. 14 1.2. Hệ thống tự động điều khiển máy nén khí ........................................................... 15 1.2.1. Chức năng của máy nén khí: ............................................................................ 15 1.2.2. Phân loại máy nén khí. .................................................................................... 15 1.2.3. Giới thiệu các phần tử của hệ thống: ............................................................... 16 1.2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống: .................................................................. 16 1.2.5. Các chế độ báo động và bảo vệ cho hệ thống:.................................................. 18 1.3. Hệ thống lái tự động tàu AP SVETI VLAHO. .................................................... 19 1.3.1 Giới thiệu hệ thống lái PT70 ............................................................................. 19 1.3.2. Cấu tạo hệ thống: ............................................................................................ 19 1.3.3. Nguyên lý hoạt động: ...................................................................................... 20 1.3.4. Nhận xét, đánh giá. .......................................................................................... 23 CHƯƠNG 2 :MỘT SỐ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỂN HÌNH .................. 24 2.1. Hệ thống bơm cứu hỏa. ....................................................................................... 24 2.1.1. Giới thiệu phần tử của hệ thống ....................................................................... 24 2.1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống. .................................................................. 24 2.2 Hệ thống bơm dầu LO máy chính ........................................................................ 26 2.2.1 Giới thiệu phần tử : ........................................................................................... 26 2.2.2 : Nguyên lý hoạt động ...................................................................................... 27 1
  3. 2.2.3 .Các bảo vệ của động cơ. .................................................................................. 29 2.2.4. Nhận xét .......................................................................................................... 29 2.3 . Hệ thống quạt gió buồng máy .......................................................................... .29 2.3.1.Giới thiệu phần tử ............................................................................................. 29 2.3.2 . Nguyên lý hoạt động ....................................................................................... 30 PHẦN II : NGHIÊN CỨU VỀ BẢNG ĐIỆN CHÍNH TẦU AP SVETI VLAHO. 31 CHƯƠNG 3 : GIỚI THIỆU VỀ BẢNG ĐIỆN CHÍNH VÀ MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN. .......................................................................................................... 31 3.1.Cấu tạo của bảng điện chính tàu AP SVETI VLAHO .......................................... 31 3.1.1. Khái niệm chung về bảng điện chính. .............................................................. .31 3.1.2. Cấu trúc chung của bảng điện chính. .............................................................. 32 3.1.3. Hệ thống thanh cái trong bảng điện chính.. ..................................................... 32 3.1.4. Các PANEL trên bảng điện chính tàu AP SVETI VLAHO ............................... 36 3.1.5. Hoạt động cấp nguồn điều khiển của máy phát số1 ......................................... 36 3.2. Giới thiệu các phần tử trên bảng điện chính.. ...................................................... 37 3.3. Mạch đóng ngắt aptomat chính của máy phát ...................................................... 46 3.3.1. Giới thiệu các phần tử của mạch .................................................................... 46 3.3.2.Hoạt động của mạch điều khiển aptomat chính như sau .................................... 47 3.4 Khởi động DIESEL_GENERATOR từ bảng điện chính. ..................................... 48 3.4.1. Giới thiệu thiệu phần tử. ................................................................................. 48 3.4.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống.................................................................... 52 3.4.3. Báo động và bảo vệ Diesel – Generator ........................................................... 55 3.5 .Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp (AVR) ....................................................... 57 3.5.1 . Hệ thống điều chỉnh điện áp theo độ lệch ...................................................... .57 3.5.2.Giới thiệu phần tử của hệ thống ........................................................................ 58 3.5.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động điều chỉnh điện áp ......................... 59 CHƯƠNG 4 : CÔNG TÁC SONG SONG VÀ PHÂN CHIA TẢI TRÊN BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU AP SVETI VLAHO................................................................ 60 4.1.Công tác song song của các máy phát điện đồng bộ. ............................................ 60 4.1.1.Khái niệm chung .............................................................................................. 60 4.1.2.Công tác song song của các máy phát điện đồng bộ.......................................... 60 4.1.3. Sau đây ta xét mạch hòa đồng bộ cho máy phát số 1 ........................................ 64 4.2. Phân chia tải cho các máy phát............................................................................ 66 4.2.1. Phân chia tải vô công cho các máy phát công tác song song ............................ 66 4.2.2. Phân chia tải tác dụng cho các máy phát ......................................................... 69 2
  4. CHƯƠNG 5 : CÁC HỆ THỐNG BÁO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ ................................ 73 5.1.Khái niệm chung. ................................................................................................. 73 5.2. Bảo vệ cho trạm phát. ......................................................................................... 73 5.2.1. Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát ...................................................................... 74 5.2.2. Bảo vệ quá tải cho máy phát điện ..................................................................... 77 5.2.3. Bảo vệ công suất ngược cho máy phát điện ...................................................... 77 5.2.4. Bảo vệ thấp áp ................................................................................................ 80 5.2.5. Bảo vệ điện áp cao ........................................................................................... 80 5.3.Các mạch báo động và bảo vệ tàu AP SVETI VLAHO ......................................... 80 5.3.1. Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát ...................................................................... 80 5.3.2. Mạch bảo vệ quá tải cho máy phát ................................................................... 81 5.3.3. Bảo vệ công suất ngược cho máy phát.............................................................. 81 5.3.4. Mạch bảo vệ điện áp thấp ................................................................................ 82 5.3.5. Bảo vệ tần số thấp cho trạm phát ..................................................................... 82 PHẦN III : KẾT LUẬN .......................................................................................... 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 85 3
  5. LỜI MỞ ĐẦU Việt nam là một đất nước nằm ven biển nên rất thuận tiện cho nghành hàng hải phát triển .Trong những năm gần đây thì nghành hàng hải rất phát triển , đặc biệt là nghành vận tải và càng ngày càng phát triển hoàn thiện hơn . Trước sự phát triển mạnh mẽ của ngành vận tải, nên nó kéo theo ngành đóng và sửa chữa tàu phát triển theo . Mới phát triển mà nghành đóng tàu nước ta đã phát triển rất nhanh chóng , từ việc chỉ đóng được những con tàu nhỏ thì giờ đây đã đóng được những con tàu rất lớn ,như tàu 53.000 tấn , tàu chở 4900 chiếc ô tô …Sự phát triển mạnh mẽ của ngành đóng tàu đã cho ra những con tàu siêu trọng được trang bị hiện đại, có tính tự động hoá cao ngày càng cao , đặc biệt là trạm phát điện tàu thủy. Ngày xưa thì trạm phát điện tàu thuỷ chỉ mang tính cung cấp ánh sáng phục vụ cho tín hiệu hàng hải, sinh hoạt là chủ yếu. Ngày nay do sự bùng nổ về khoa học , kỹ thuật , nên người ta càng chú trọng đến mức độ an toàn và tự động hóa cao , và phải đáp ứng được những quy phạm ngày càng khắt khe của luật hàng hải quốc tế . Trong cấu trúc của trạm phát thì có hệ thống bảng phân phối điện chính ( Main Switch Board – MSB )là rất quan trọng. Bảng điện chính (MSB) là nơi tập trung năng lượng để từ đó phân phối đến các phụ tải, trên MSB về cơ bản tập trung một số thiết bị : Đo lường, kiểm tra, khí cụ phân phối và bảo vệ, thiết bị điều chỉnh, điều khiển, ...Hiện nay do công nghệ phát triển nên cấu trúc của bảng điện chính ngày càng được thu gọn , và ngày càng hiện đại và tự động hóa cao hơn. Sau khi học tập và rèn luyện tại trường ,cùng với những quá trình thực tập tại các nhà máy, phân xưởng và đặc biệt là quá trình thực tập tốt nghiệp tại nhà máy đóng tàu Hạ Long thì em đã có dịp tiếp cận với tàu 53.000 tấn mang tên AP SVETI VLAHO . Được sự nhất trí của ban chủ nhiệm khoa Điện- Điện tử tàu biển, em được giao đề tài thiết kế tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tầu AP SVETI VLAHO . Đi sâu nghiên cứu bảng điện chính tầu AP SVETI VLAHO Sau một thời gian nỗ lực tìm hiểu của bản thân và được giúp đỡ của bạn bè , các thầy giáo trong khoa Điện- Điện tử tàu biển . Và đặc biệt là được sự hướng dẫn tận tình của thầy Th/s Hứa Xuân Long, em đã hoàn thành được đồ án của mình một cách tốt nhất .Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế , thực tế còn ít ,nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiều sót. Do đó em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin cám ơn thầy :Th/s Hứa Xuân Long và toàn bộ các thầy trong khoa đã giúp em hoàn thành đồ án này. 4
  6. PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TẦU AP SVETI VLAHO.  GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TẦU AP SVETI VLAHO Tầu AP SVETI VLAHO là tầu có trọng tải 53.000 Tấn , thuộc vào loại tầu chở hàng khô lớn nhất nước ta, và nó được nhà máy đóng tầu Hạ Long thi công. 1. Kích thước chính -Chiều dài toàn tầu ( Max ) :190 m -Chiều dài giữa 2 đường vuông góc :183.25 m -Chiều rộng thiết kế :32.26 m -Cao mạn đến boong chính :10.90 m -Mớn nước mô hình :12.6m -Chiều cao boong chính ( tại đường tâm ): +Từ boong chính – boong dâng lái 1 :3.00 m +Từ boong dâng lái chính – boong dâng lái 5, mỗi boong :2.80 m +Từ boong dâng lái 5 - đỉnh ca bin ( buồng lái ) :3.00 m +Các boong ở. :2.60m -Độ cong ngang tại boong chính tính từ mạn tới 5,6 mm ,trên đường chuẩn 0.6m -Trên các boong khác không có độ cong ngang và dọc boong 2. Tải trọng và mớn nước Toàn bộ thông số tải trọng dưới đây được đo bằng đơn vị tấn ( theo hệ mét ) trong nước biển với trọng lượng riêng là 1.025 t/m 3 Mớn nước mẫu thử, lý thuyết :12.6 m Tải trọng tương ứng :53000 tấn Mớn nước hàng nhẹ :10.9 m Tải trọng tương ứng :44000 tấn 3. Tốc độ và công suất : Tốc độ khai thác theo mớn nước mẫu thử 12.6 m ở trạng thái ky bằng, có tính đến 15 % dung sai khai thác ( Trạng thái dự phòng ) 14.0 hải lý. Tốc độ khai thác tại mớn nước chở hàng nhẹ 10.9 m ở trạng thái ky bằng có tính đến 15% dung sai khai thác ( trạng thái dự phòng ) 14.2 hải lý Công suất máy tương ứng tại 82 % MCR- vòng tua tối đa liên tục và tốc độ chân vịt 118 vòng / phút  7780KW 4. Trạm phát chính Gồm có 3 máy phát chính : Công suất tác dụng : 680 KW Điện áp : 450 V Số pha: 3 Tần số: 60Hz Cos  : 0.8 5
  7. 5. Trạm phát sự cố Có 1 máy phát sự cố Công suất tác dụng : 320 KW Điệp áp : 450 V Số pha : 3 Tần số: 60Hz Cos  : 0.8 6
  8. CHƯƠNG 1: MỘT SỐ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỂN HÌNH 1.1.Hệ thống nồi hơi tàu AP SVETI VLAHO. 1.1.1.Định nghĩa và chức năng của nồi hơi. -Nồi hơi tàu thuỷ là thiết bị sử dụng năng lượng của chất đốt ( hóa năng của dầu , than, củi ) biến nước thành hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, nhằm cung cấp cho hơi nước cho thiết bị động lực hơi nước chính ,cho các máy phụ , thiết bị phục vụ và nhu cầu sinh hoạt cho thuyền viên trên tàu. -Nồi hơi phải đáp ứng yêu cầu như , kích thước phải nhỏ gọn dễ bố trí trên tàu, áp suất hơi phải đảm bảo, đặc biệt phải đảm bảo an toàn cho nguời sử dụng khi xảy ra sự cố. -Để đáp ứng các yêu cầu trên nên hiện nay nồi hơi được thiết kế rất hiện đại và mức độ an toàn là khá cao. 1.1.2. Giới thiệu phần tử - 1Q2 Là aptomat chính cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống - 2Q3 Là aptomat cấp nguồn cho bơm nước số 1 -2Q4 Là aptomat chính cấp nguồn cho hệ điều khiển bơm cấp nước số 1 - 2T3 Là biến dòng - 2S6 Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển cho bơm - 2S7 Nút ấn dừng - 2S8 Nút ấn khởi động bơm cấp nước số 1 - 2H6 Đèn báo bơm cấp nước số 1 đang hoạt động - 2H5 Đèn báo bơm cấp nước số 1 bị quá tải - 2K7 Là công tắc tơ điều khiển bơm cấp nước số 1 - 3Q3 Là aptomat cấp nguồn cho bơm nước số 2 - 3Q4 Aptomat cấp nguồn cho hệ điều khiển bơm nước số 2 - 3T5 Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển - 3T3 Biến dòng - 3S6 Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển - 3S7 Nút ấn dừng bơm cấp nước số 2 - 3S8 Nút ấn khởi động bơm cấp số 2 - 3H6 Đèn báo bơm cấp nước số 2 hoạt động 7
  9. - 3H5 Đèn báo bơm số 2 bị quá tải - 3K7 Công tắc tơ chính cấp nguồn điều khiển bơm nước số 1 - 4Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho quạt gió - 4T3 Biến dòng cấp cho ampeke tín hiệu dòng của quạt gió - 22K2 Công tắc tơ chính điều khiển quạt gió - 5Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho bơm phun dầu - 23K2 Công tắc tơ điều khiển bơm phun dầu - 6Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho bơm dầu số 1 - 6Q6 Aptomat chính cấp nguồn cho bơm dầu số 2 - 6T3,6T6 Là các biến dòng đến ampeke từ bơm dầu số 1 và số 2 - 76K3,77K3 Là công tắc tơ điều khiển bơm dầu số 1 và số 2 - 9Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho bơm dầu mồi - 23K4 Công tắc tơ điều khiển bơm dầu mồi - E1 Điện trở sấy - 67K6 CTT điều khiển điện trở sấy - 10Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho điện trở sấy - 11Q2 Aptomat chính cấp nguồn cho mạch điều khiển - 11T3 Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển - 11A5 Bộ kiểm soát cách điện của mạch điều khiển - 11K6 Contacto điều khiển cách điện thấp - 12F2,12F7 Là các cầu chì bảo vệ - 13G2 Là bộ biến đổi từ nguồn xoay chiều sang 1 chiều - 14B2 Bộ điều khiển nhiệt độ - 14A2 Quạt gió làm mát - 14A5,14A6 Là PLC điều khiển - 15S3 Nút dừng sự cố - 15S4 Nút ấn điều khiển dừng - 15S5 Nút ấn khởi động - 15K4,15K6 Là các rơ le điều khiển 8
  10. - 16K2,16K4 Là các Rơle trung gian - 27S3 Lựa chọn chế độ đốt - 2T1 Biến áp đánh lửa - 2Y1 Van cấp dầu số 1 - 2Y2 Van cấp dầu số 2 - 2Y3 Van giảm áp suất dầu mồi - 3Y1 Van dầu đốt số 1 - 3Y2 Van dầu đốt số 2 - 3Y5 Van giảm dầu chính - 34P6 Đồng hồ đo thời gian hoạt động của nồi - 36G2 Bộ biến đổi cung cấp nguồn 1 chiều - 36A4 Bộ điều khiển - 17F1 Áp lực khí phun vào - 17F2 Áp lực khí xả ra - 19S1 Công tắc giới hạn nhiên liệu - 6y1-s4 Công tắc giới hạn vị trí thoát khí - 6Y1-s3 Công tắc giới hạn vị trí đánh lửa - 18F3 Cảm biến nhiệt độ trong nồi hơi - 45F3 Cảm biến áp lực dầu đốt - B1 Cảm biến nhiệt độ dầu đốt - B2 Cảm biến nhiệt độ dầu HFO - 47F3 Cảm biến áp suất hơi trong nồi - M(s51) Động cơ secvo điều chỉnh sự pha trộn - M(s56) Động cơ lai cửa gió van hơi - R1 Điện trở sấy cho động cơ - 18B1 Cảm biến nhiệt độ trong nồi hơi - 5E1 Bộ sấy cho bộ phận phân phối dầu - E1,E2 Điện trở sấy ở van 1 và van 2 - 53E3 Điện trở sấy cho mạch điều khiển dầu 9
  11. - 51E4 Điện trở sấy trong ống - F1 Cảm biến bảo vệ an toàn ở nhiệt độ cao - 71S2 Công tắc giới hạn trước van cấp HFO - 71S4 Công tắc giới hạn áp lực HFO - 72S4 Công tắc giới hạn cấp dầu MDO - 72S2 Công tắc giới hạn trước van của MDO - 73S2 Cảm biến áp lực dầu của bơm - 74A3,74A5 Là PLC điều khiển - 75H3,75H4 Các đèn báo hoạt động của bơm dầu số 1 và số 2 - 75H5,75H7 Đèn báo bơm dầu số 1 ,số 2 hoạt động - 75H6,75H8 Là các đèn báo bơm hỏng - S1(76),S1(77) Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển bơm số 1 ,số 2 - 79A3 Công tắc báo mức nước trong nồi hơi - 85P3 Đồng hồ chỉ báo mức nước trong nồi hơi. - 87P5 Đồng hồ chỉ báo mức nước trong nồi hơi. - 89A2 là công tắc giới hạn mức nước trong nồi hơi. - 90P4 Là đồng hồ đo lượng muối đọng. - 92F3 Là cảm biến nhiệt độ khí xả của nồi hơi. - 95B3 Cảm biến áp lực của bơm cấp nước. - 96A3, 96A5 Là các modul điều khiển của PLC. - 98P2 Là đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm cấp nước số1. - 99P2 Là đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm cấp nước số2. - 100M5 Là bơm lưu lượng hoá chất. 1.1.3.Mạch cấp nước cho nồi hơi( sơ đồ trang 2,3,96,97,98,99). - Ta đóng aptomat chính 1Q2 , khi đó nguồn được cấp cho toàn bộ hệ thống nồi hơi và nồi hơi sẵn sàng hoạt động. a. Chế độ điều khiển bằng tay: * Để chọn bơm cấp nước số 1 cấp nước cho nồi hơi ở chế độ điều khiển bằng tay , thì ta bật aptomat 2Q3 sẵn sàng cấp điện cho động cơ lai bơm số 1 và bật aptomat 2Q4 cấp nguồn cho mạch điều khiển. 10
  12. - Tiếp điểm của 2Q3 ở 21-22 (page 2) mở ra làm cho đèn 2H5 mất điện. - Tiếp điểm của 2Q3 ở 13-14 đóng vào cấp điện cho rơle 98K7 (page98) có điện. Tiếp điểm của 98K7 ở 11-12 (page 97) mở ra ngắt tín hiệu báo quá tải vào PLC. Tiếp điểm của 98K7 ở 21-24 (page125) đóng vào đưa tín hiệu sẵn sàng báo động động cơ cấp nước bị quá tải. * Bật công tắc lựa chọn chế độ điều khiển 2S6 (page 2) sang vị trí LOCAL ,thì khi đó làm cho tiếp điểm của nó ở 13-14 đóng vào và tiếp điểm của nó ở 21-22 mở ra. * Khi ta ấn nút khởi động 2S8 sẽ làm cho contắctơ 2K7 có điện đóng tiếp điểm tự nuôi của nó lại. Đèn báo bơm cấp nước số1 2H6 có điện sáng. - Tiếp điểm của 2K7 ở mạch động lực đóng vào cấp nguồn cho bơm cấp nước số1 hoạt động. - Tiếp điểm của 2K7 ở 13-14 đóng vào làm cho rơle 98K5 và 98K6 có điện - Tiếp điểm của 98K5 ở 11-12(97) đóng vào cấp điện cho đèn 97H5 sáng báo bơm cấp nước số 1 hoạt động - Tiếp điểm của 98K5 ở 21-24 (100) đóng vào sẵn sàng cấp cho bơm lưu lượng hoá chất - Tiếp điểm của 98K6 ở 11-12(98) đóng vào cấp nguồn cho bộ đếm thời gian hoạt động - Tiếp điểm của 98K6 ở 21-24(125) đóng vào báo bơm số 1 đang hoạt động * Khi bơm số 1 đang hoạt động ta ấn nút 2S7 thì làm cho rơle 2K7 mất điện - Các tiếp điểm của 2K7 ở mạch động lực mở ra làm cho động cơ lai bơm cấp nước số 1 mất điện - Tiếp điểm của 2K7 ở 33-34 mở ra làm cho đèn 2H6 sáng báo bơm ngừng hoạt động. - Tiếp điểm của 2K7 ở 13-14 đ óng vào làm cho rơle 98K5,98K6(98) mất điện làm đồng hồ đếm thời gian và đèn báo bơm hoạt động tắt . - Tiếp điểm của 98K mở ra 21-22cắt tín hiệu báo bơm số 1 hoạt động. b.Chế độ điều khiển từ xa * Bật công tắc lựa chọn 2S6 sang vị trí (remot) làm tiếp điểm của nó ở 13-14 mở ra và 21-22 đóng lại làm rơle 98K4 có điện. 11
  13. - Rơle 98K4 có điện đưa tín hiệu ra đèn báo 97H3 ở chế độ điều khiển từ xa. - Ta đưa cả bơm số 1 và bơm số 2 sang vị trí remot, ta lựa chọn bơm điều khiển bằng công tắc 98S2, giả sử ta đưa sang vị trí 1 bơm 1 hoạt động. - Nếu mức nước trong nồi thấp , nồng độ muối thấp, độ đục của dầu thấp thì các tiếp điểm của các rơle 79K6,91K4,90K6,82K4 đóng vào làm rơle 98K3 có điện đóng tiếp điểm của nó ở 11-14(98) vào cấp điện cho 2K7(2) hoạt động cấp điện cho động cơ như ở bằng tay. - Tiếp điểm của 98S2 ở 5-6 đóng vào đưa tín hiệu đến PLC. c.Chế độ điều khiển tự động. * Chế độ cấp nước tự động: Ta đưa công tắc lựa chọn 98S3 sang vị trí AUTO gửi tín hiệu tới PLC để điều khiển bơm, bật công tắc 98S2 để chọn bơm điều khiển. PLC sẽ tự động điều khiển để duy trì mức nước trong nồi hơi luôn ở mức cho phép (Hmin
  14. b.Chế độ bằng tay (chế độ sự cố) - Ta đưa công tắc lựa chọn chế độ đốt 27S5 về vị trí Emergency Operation. Ta có quy trình điều khiển như sau : - Ta đóng các áptomát chính chuẩn bị cấp nguồn cho các hệ thống. - Khởi động quạt gió bằng cách , đưa công tắc 22S2 sang vị trí điều khiển bằng tay làm cho contắctơ 22K2 có điện đóng các tiếp điểm của nó vào làm cho quạt gió hoạt động , đèn 27H7 sáng báo quạt gió đã hoạt động. - Khởi động bơm dầu đốt. Ta bật công tắc 76S2 để lựa chọn bơm chuyển dầu đốt hoạt động. Giả sử ta lựa chọn bơm số 1 ta đưa công tắc 76S2 sang vị trí 1. Nếu áp suất dầu đảm bảo thì công tắc(Limit switch) 71S4 đóng lại. Áp suất đường ống đảm bảo thì công tắc 71S2 đóng lại vì nếu đường ống bị tắc thì bơm hoạt động thì áp lực dầu tăng cao làm mở 71S2 dẫn đến 71K5 mất điện. Ta có thể khởi động bơm này tại chỗ hay từ xa bằng công tắc chuyển S1. - Ở chế độ (Local) thì tiếp điểm S1 ở 13-14 đóng lại S1 ở 21-22 mở ra khi đó ta ấn nút (Start) S3 làm công tắc tơ 76K3 có điện đóng tiếp điểm của nó ở mạch động lực động cơ bơm dầu đốt hoạt động - Sau khi khởi động quạt gió và khởi động bơm dầu đốt ta bật biến áp đánh lửa bằng cách ấn nút S1(26) nguồn được cấp tới biến áp đánh lửa 2I1 và khởi động bơm dầu mồi. - Để khởi động bơm dầu mồi ta đóng aptomat cấp nguồn 9Q3 tiếp điểm 9Q3 ở 13- 14(23) đóng lại làm công tắc tơ 23K4 có điện đóng tiếp điển của nó ở mạch động lực làm bơm dầu mồi hoạt động. Sau khi bơm dầu mồi hoạt động ta bật máy phun dầu kiểu xoay,bằng cách dóng aptomat 5Q3 cấp nguồn tiếp điểm 5Q3 ở 13-14(23) đóng lại làm công tắc tơ 23K2 có điện,trước đó tiếp điểm 24K6 ở 21-22 đã đóng lại khởi động quạt gió làm đóng tiếp điểm 23K2 ở mạch động lực làm máy phun dầu hoạt động,phun dầu vào buồng đốt để đốt - Có 2 bộ phận cảm nhận ngọn lửa là (flame-detection) 1-31A3 và(flame-detection) 1-32A3 ta có thể chọn 1 trong 2 qua công tắc chọn. Giả sử ta chọn 1 thì bật công tắc 31S2 sang vị trí số 1 vì đây là ở chế độ tay nên 26K7 có điện đóng tiếp điểm 26K7 ở 13- 14 và 23-24 lại cấp nguồn tới bộ (flame-detection) - Nếu có lửa thì rơle 31K3 có điện đóng tiếp điểm 31K3 ở 13-14 và 23-24 báo đèn H1 sáng báo ngọn lửa có,khi đó người vận hành sẽ phải cắt biến áp đánh lửa bằng cách ấn vào nút S1. Khi có ngọn lửa xuất hiện tức 31K3 có điện đóng tiếp điểm của nó lại đưa nguồn tới đầu 29.2(26)cấp nguồn tới bộ chỉnh lưu 3A1(32) cấp nguồn cho 2 van dầu chính để đốt dầu HFO,ta có thể cho dầu mồi đốt cùng một thời gian sau đó cháy tin cậy ta ngắt ra 13
  15. - Nếu không có lửa thì phải dừng đốt lò. Đầu tiên ta phải cắt van dầu ngừng cấp dầu vào trong buồng đốt. Khi không có lửa thì rơle 31K3 không có điện các tiếp điểm ở 13- 14 và 23-24 (26) không đóng cắt nguồn tới van dầu và biến áp đánh lửa,lúc này quạt gió vẫn tiếp tục chạy sau một thời gian nữa để thổi sạch khí lưu trữ trong lò để chuyển bị cho lần đốt sau c. Chế độ Automatic operation - Ta chuyển công tắc 27S5 sang vị trí Automatic lúc này việc điều khiển đốt lò thực hiện qua logo PLC. 1.1.6.Chức năng điều chỉnh áp suất hơi. - Ta có Pmin=(3-4)Kg/Cm2 Pmax=(5-7)Kg/Cm2 - Nếu áp suất hơi trong nồi quá cao thì tiếp điểm của cảm biến áp suất 47F3 mở ra làm rơle 47K4 mất điện tiếp điểm của nó ở 21-22 đóng lại đưa tín hiệu tới đầu vào DI- I11 của logo PLC 102A4 đưa tín hiệu ra đầu Q11,Q32 của logoPLC 102A5 làm đèn 47H8 sáng báo áp suất hơi trong nồi quá cao. Khi áp suất hơi trong nồi quá cao thì rơle được điều khiển cấp nguồn 52K3,56K2 mất điện còn rơle 52K4 có điện chân (Rfl1) làm tiếp điểm 52K3 ở 21-22 vẫn đóng cò 52K4 ở11-14và 21-24 đóng làm rơle 52K5 có điện đưa tới DI-15 của logoPLC 101A3 đưa tới đầu ra Q5-Q18(101A5) làm đèn 52H8 sáng báo áp suất hơi trong nồi cao đồng thời khi đó tiếp điểm 56K2 ở 11-12 vẫn đóng cho điều chỉnh van hơi mở van ,làm giảm áp sất hơi xuống đồng thời khi áp suất hơi quá cao rơle 47K4 mất điện tiếp điểm ở(21) mở ra làm ngừng đốt lò , do logo PLC 36A4 điều khiển . 1.1.7.Tự động báo động và bảo vệ - Bảo vệ quá tải cho các động cơ lai bơm nước, lai bơm dầu, quạt gió bằng các rơ le nhiệt. Nếu quạt gió bị quá tải thì rơle nhiệt trên 4Q3 sẽ mở ra làm công tắc tơ 22K2 mất điện dừng quạt gió , tiếp điểm 22K2 ở13-14(24) mở ra cắt nguồn tơí máy phun dầu đốt làm ngừng đốt . - Nếu mức nước trong nồi quá thấp , qua công tắc 79A3 làm rơle 81K5 mất điện tiếp điểm 81K5 ở57-58 mở ra rơle 81K6 mất điện mở tiếp điểm 81K6 ở33-34(24) cắt nguồn tới khóa an toàn và ngừng đốt . - Khi nhiệt độ dầu đốt quá cao hoặc quá thấp thì rơle 46K4, 46K5 mất điện làm cho các đèn 46H7 và 46H8 sáng báo nhiệt độ dầu đốt quá cao hoặc quá thấp. Tiếp điểm của 46K5 trang 21 mở ra cắt nguồn cấp cho các van cấp nhiên liệu làm dừng đốt khi nhiệt độ dầu quá thấp. 14
  16. - Khi áp suất phun dầu thấp thì cảm biến 45F3 mở ra làm cho rơle 45K4 mất điện. Tiếp điểm của 45K4 trang 21 mở ra cắt điện cho van cấp dầu đốt làm dừng đốt cho nồi hơi. Tiếp điểm của 45K4 trang 123 mở ra đưa tín hiệu báo áp suất dầu đốt thấp ra ngoài - Nếu bị mất lửa thì rơle 31K3 mất điện tiếp điểm 31K3 ở 13-14 và 23-24 cắt nguồn để mở van dầu (đường BBW1) làm dừng đốt 1.2. Hệ thống tự động điều khiển máy nén khí 1.2.1. Chức năng của máy nén khí: Máy nén khí trên tàu thủy được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như : -Cung cấp khí nén với áp suất cao (20-30) kg/ cm2 phục vụ cho các hệ thống khởi động , đảo chiều động cơ diesel tàu thủy , phục vụ cho các công việc điều khiển khai thác tàu như cấp gió cho còi hơi , phục vụ vệ sinh … - Máy nén lạnh dùng trong hệ thống lạnh và điều hòa không khí dưới tàu - Khí nén được dùng để khởi động máy chính - Ngoài ra còn một số chức năng khác. 1.2.2. Phân loại máy nén khí. - Phân loại theo kiểu máy nén có: + Máy nén khí kiểu piston. + Máy nén khí kiểu tua bin li tâm. Máy nén khí kiểu piston được sử dụng rộng rãi trên tàu thủy, áp suất của nó thường P>4 atm. - Phân loại theo áp suất khí: + Máy nén có áp suất thấp: P Kg/cm2. - Phân loại theo công dụng: + Máy nén chính dùng để khởi động máy chính. + Máy nén phụ (theo quy định của đăng kiểm) dùng để thay thế máy nén chính khi nó bị hư hỏng hoặc hỗ trợ máy nén chính ở chế độ điều động, sự cố. + Máy nén sự cố dùng để cấp khí khởi động cụm diezel máy phát sự cố, khi có sự cố ở máy phát chính. Ngoài ra còn một số loại máy nén có áp suất thấp hơn để cấp gió cho các thiết bị vệ sinh công nghiệp. 15
  17. 1.2.3. Giới thiệu các phần tử của hệ thống: - MSB: Aptomat chính cấp nguồn cho toàn hệ thống. - 5T1: Biến dòng. - 5P1: Ampekế đo dòng điện chạy qua động cơ lai máy nén khí. - 5M1: Động cơ điện lai máy nén khí. - 5Q2: Aptomat chính cấp nguồn cho mạch điều khiển. - 5T2: Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển. - 5F2: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cho động cơ lai máy nén khí. - 5F3, 5F4: Các cầu chì bảo vệ cho mạch điều khiển. - 5S1: Công tắc lựa chọn cảm biến áp lực khí. - 5B1, 5B2: Các cảm biến áp lực khí. - 6K1: Contắctơ chính điều khiển máy nén khí. - 6S1: Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển cho máy nén. - 6K5, 6K6, 6K7, 6K11, 6K12: Các rơle trung gian. - B2: Cảm biến áp lực dầu bôi trơn. - B3: Là cảm biến nhiệt độ khí nén. - Y1, Y2, Y3: Là các van xả. - 7K1, 7K2, 7K3, 7K4, 7K9: Các rơle trung gian. - 8H1: Đèn báo máy nén khí hoạt động. - 8P1: Bộ đếm thời gian hoạt động của máy nén khí. - 8H2: Đèn báo động cơ thực hiện bị quá tải. - 8H3: Đèn báo áp lực dầu bôi trơn thấp. - 8H4: Đèn báo nhiệt độ khí cao. 1.2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống: - Ta đóng áptomat chính MSB cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống , sau đó đóng aptomat 5Q2 vào để cấp nguồn cho mạch điều khiển của hệ thống - Khi mạch điều khiển có điện thì rơle 6K12 có điện , sau một thời gian tiếp điểm 15-18 của nó đóng vào cấp điện cho mạch điều khiển phía sau . Mạch điều khiển phía sau có điện, làm cho rơle 6K10 có điện làm cho các tiếp điểm của nó ở 25-28 (page 8) đóng lại làm cho rơle 7K4 có điện đóng tiếp điểm tự nuôi của nó ở 16
  18. 13-14 vào . Tiếp điểm của 7K4 ở 43-44 đóng vào làm cho rơle 7K9 có điện , tiếp điểm của 7K4 ở 21-22 (page 8) mở ra làm cho đèn 8H4 không thể có điện. - Tiếp điểm của rơle 7K9 ở 13-14 (page 6) sẽ đóng vào sẵn sàng cấp nguồn cho contắctơ chính 6K1. - Sau đó 1 giây thì rơle 6K10 lại đảo trạng thái lài cho tiếp điểm của nó ở 25-28 (page 7) mở ra nhưng rơle 7K4 vẫn có điện do tiếp điểm 7K4 tự duy trì. - Rơle 6K11 có điện làm đóng tiếp điểm của nó ở 13-14 (page8) vào sẵn sang cấp điện cho đèn 8H4. a. Chế độ điều khiển bằng tay: - Ta đưa công tắc lựa chọn chế độ điều khiển 6S1 sang vị trí HAND thì sẽ làm cho contắctơ chính 6K1 có điện. Tiếp điểm của contăctơ 6K1 ở mạch động lực (page 5) đóng vào cấp điện cho động cơ lai máy nén khí hoạt động. Tiếp điểm của 6K1 ở 73-74 (page8) đóng vào cấp điện cho đèn 8H1 sáng báo máy nén khí đang hoạt động và cấp nguồn cho 8P1 đến thời gian hoạt động của máy nén khí. Các rơle thời gian 6K5 và 6K6 có điện. Sau thời gian trễ của rơle 6K5 thì tiếp điểm của nó ở 15-18 (page 6) đóng vào cấp điện cho rơle trung gian 6K7. Tiếp điểm của rơle 6K7 ở 13-14 (page 7) đóng vào, nhưng nếu áp lực của dầu bôi trơn cao thì tiếp điểm của cảm biến B2 sẽ đóng làm cho rơle 7K3 sẽ có điện mở tiếp điển của nó 12-22 ra khiến cho rơle 7K2 không thể có điện. Tiếp điểm của 6K7 ở 43-44 (page7) đóng vào cấp nguồn cho các van xả nước Y1, Y2, Y3 hoạt động. Sau một khoảng thời gian thì rơle thời gian 6K6 hoạt động làm mở tiếp điểm của nó ở 15-16 (page7) ra khiến cho các van xả nước Y1, Y2, Y3 mất điện và ngừng hoạt động. Sau một khoảng thời gian thì tiếp điểm của rơle 6K6 ở 15-16 (page7) lại đóng vào cấp điện cho các van xả hoạt động. Cứ như vậy các van xả nước sẽ được hoạt động đều đặn theo chu kỳ là thời gian đặt cho rơle 6K6. Nếu máy nén khi đang hoạt động ,mà muốn dừng máy nén khí thì ta đưa công tắc lựa chọn chế độ điều khiển 6S1 sang vị trí OFF thì sẽ làm cho: Contắctơ 6K1 sẽ mất điện làm mở tiếp điểm của nó ở mạch động lực (page5) ra khiến cho động cơ lai máy nén khí ngừng hoạt động. Tiếp điểm của contắctơ 6K1 ở 73- 74 (page 8) mở ra làm cho đèn 8H1 tắt và bộ đến thời gian 8P1 ngừng hoạt động. Rơle 6K5 mất điện làm mở tiếp điểm của nó ở 15-18 ra khiến cho rơle trung gian 6K7 mất điện. Tiếp điểm của rơle 6K7 ở 43-44 (page 7) mở ra làm cho các van xả nước Y1, Y2, Y3 không thể có điện để hoạt động. Hệ thống ngừng hoạt động. 17
  19. b. Chế độ điều khiển tự động: Ta bật công tắc 6S1 là công tắc lựa chọn chế độ điều khiển sang vị trí AUTO. Sau đó ta lựa chọn cảm biến áp suất khí nén 5S1 điều khiển cho máy nén số1. Khi áp suất khí nén thấp thì cảm biến 5B1 sẽ đóng vào làm cho contắctơ 6K1 có điện, thì khi đó hoạt động của máy nén khí giống như hoạt động ở chế độ điều khiển bằng tay. Áp suất khí nén tăng dần lên cho tới khi khí nén đạt áp suất lớn nhất mà đã được đặt, thì cảm biến 5B1 sẽ mở ra làm cho contắctơ 6K1 mất điện, và khi đó làm cho máy nén khí dừng lại. Hoạt động điều khiển máy nén khí dừng giống như ở chế độ điều khiển bằng tay. Máy nén khí dừng thì khí nén trong chai khí sẽ giảm xuống, lúc đó cảm biến 5B1 vẫn mở và máy nén khí vẫn ngừng hoạt động. Khi áp suất khí nén giảm xuống tới mức đặt nhỏ nhất thì cảm biến 5B1 sẽ lại đóng vào điều khiển máy nén khí hoạt động. 1.2.5. Các chế độ báo động và bảo vệ cho hệ thống: Bảo vệ ngắn mạch cho mạch điều khiển bằng các cầu chì 5F3 và 5F4. Khi động cơ lai máy nén khí bị quá tải thì rơle nhiệt bảo vệ quá tải 5F2 sẽ hoạt động làm cho tiếp điểm của nó ở 95-96 (page6) mở ra làm cho contắctơ 6K1 mất điện điều khiển dừng động cơ lai máy nén khí lại. Tiếp điểm của 5F2 ở 97-98 (page7) đóng vào cấp điện cho rơle 7K1 có điện đóng tiếp điểm tự nuôi của nó vào. Tiếp điểm của 7K1 ở 21-22 mở ra làm cho rơle 7K9 mất điện làm mở tiếp điểm 7K9 ở 13-14 (page6) ra khống chế không cho phép khởi đông máy nén khí trở lại. Tiếp điểm của 7K1 ở 43-44 (page 8) đóng vào cấp điện cho đèn 8H2 sáng báo động cơ lai máy nén khí bị quá tải. Khi muốn khởi động lại máy nén khí thí ta phải reset lại hệ thống cắt nguồn điều khiển sau đó lại cấp lại để điều khiển khởi động lại máy nén khí. Khi áp lực dầu bôi trơn thấp thì cảp biến B2 sẽ mở ra khiến cho rơle 7K3 mất điện đóng tiếp điểm của nó ở 21-22 vào cấp điện cho rơle 7K2. Rơle 7K2 sẽ đóng tiếp điểm tự nuôi của nó lại. Tiếp điểm 7K2 ở 21-22 mở ra làm rơle 7K9 mất điện. Tiếp điểm của 7K9 ở 13-14 (page6) mở ra khiến cho contắctơ 6K1 mất điện làm hệ thống ngừng hoạt động. Tiếp điểm của 7K2 ở 43-44 (page 8) đóng vào cấp điện cho đèn 8H3 sáng báo áp lực dầu bôi trơn thấp. Khi nhiệt độ khí nén và áp suất khí nén cao thì tiếp điểm của cảm biến B3 sẽ mở ra làm cho rơle 7K4 mất điện.làm mở tiếp điểm của nó ở 13-14 ra. Tiếp điểm của 7K4 ở 43-44 mở ra làm cho rơle 7K9 mất điện khi đó dừng động cơ lai máy nén khí. Tiếp điểm của 7K2 ở 21-22 (page 8) đóng vào cấp điện cho đèn 8H4 sáng báo nhiệt độ và áp suất khí nén cao 18
  20. 1.3. Hệ thống lái tự động tàu AP SVETI VLAHO. 1.3.1 Giới thiệu hệ thống lái PT70: Hệ thống lái PT70 là hệ thống lái kĩ thuật số rất hiện đại, nó phát triển trên cơ sở của hệ thống lái PT500. Hệ thống lái PT70 được lắp đặt trên các tàu trọng tải 53000 tấn đóng mới tại Việt Nam. Qua khai thác hệ thống lái PT70 được đánh giá rất cao. Hệ thống lái tự động PT70 là hệ thống lái có các chức năng lái riêng biệt với các khối riêng cho phép lắp đặt đơn giản các bàn điều khiển, buồng lái và các loại khác. Nhiều loại cơ cấu truyền động đều đảm bảo kết hợp có hiệu lực với tất cả các loại máy lái 1.3.2. Cấu tạo hệ thống: Bao gồm các khối sau : -Khối lái tự động (MPB351): bao gồm các chức năng cần thiết cho lái tự động, cấu thành chính là bộ xử lý trung tâm CPU để tính toán điều khiển và các đầu vào ra tín hiệu dữ liệu, -Khối công tắc MODE SWITCH (MPH731): công tắc lựa chọn chế độ lái: + NAVI: Lái hành trình. + AUTO: Chế độ lái tự động. + HAND: Chế độ lái bằng tay. + RC: Chế độ lái từ xa. -Khối công tắc SYSTEM SELECTOR SWITCH (MPH732): khối này bao gồm công tắc lựa chọn hệ thống điều khiển và cần điều khiển lái đơn giản. + Công tắc lựa chọn hệ thống điều khiển: OFF: Vị trí tắt nguồn hệ thống. FU-1: Lựa chọn hệ thống số 1. FU-2: Lựa chọn hệ thống số 2. NFU: Lựa chọn chế độ lái đơn giản. + Cần điều khiển lái đơn giản: Khi tác động vào cần lái đơn giản thì sẽ tác động trực tiếp vào cơ cấu lái làm bánh lái quay, nếu ngừng tác động vào cần lái thì bánh lái sẽ dừng lại tại vị trí hiện tại. Chế độ lái đơn giản chỉ có thể vận hành được khi công tắc System Switch được đặt ở vị trí NFU. -Khối lái lặp HAND STEERING (MPB354): thực hiện chức năng điều khiển góc lái và chỉ thị góc lệnh lái và hướng lái trong quá trình lái bằng tay (lái lặp). 19
nguon tai.lieu . vn