………… o0o…………
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TỔNG QUAN VỀ TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU
700TEU - ĐI SÂU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ
CHẾ TẠO MÔ HÌNH VẬT LÝ HỆ THỐNG GIÁM
SÁT DIESEL LAI MÁY PHÁT

Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
MỤC LỤC
ĐỀ TÀI : TRANG THIẾT BỊ TÀU CONTAINER 700 TEU. ĐI SÂU NGHIÊN
CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH VẬT LÍ HỆ THỐNG GIÁM SÁT D – G
Mục lục
Nội dung Trang
Lời mở đầu
7
Phần I : Trang thiết bị tàu container 700 teu

Giới thiệu chung về tàu container 700 teu
9

2.1. Giới thiệu chung 30
2.1.1. Giới thiệu chung về hệ thống truyền động điện 30
a. Định nghĩa 30
b. Phân loại 30
c. Yêu cầu chung 30
2.1.2. Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển tự động 31
a. Định nghĩa 31
b. Phân loại 31
c. Yêu cầu chung 31
2.2. Thuyết minh hệ thống truyền động điện máy nén khí 32
2.2.1. Chức năng nhiệm vụ 32
2.2.2. Giới thiệu phần tử 33
2.2.3. Nguyên lí hoạt động 33
a. Chế độ bằng tay 33
b. Chế độ tự động 34
2.2.4. Các báo động và bảo vệ máy nén khí 34
2.3. Thuyết minh hệ thống điều khiên nồi hơi 35
2.3.1. Khái niệm và phân loại 35
a. Khái niệm 35
Lớp : ĐTT46ĐH-1
2
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
b. Phân loại 35
2.3.2.Các chức năng của nồi hơi 35
a. Chức năng tự động cấp nước 35
b. Chức năng điều khiển đốt lò 37
c. Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi 38
d. Chức năng hâm sấy dầu 40
e. Chức năng tự động kiểm tra, báo động và bảo vệ hệ thống 41

b. Nhược điểm 59
Chương 4 : Xây dựng mô hình, thiết kế hệ thống giám sát D-G
62
4.1. Đề xuất cấu hình của hệ thống giám sát D-G 62
4.1.1. Sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống 62
4.1.2. Các thiết bị và cảm biến 62
4.1.3. Xây dựng cấu trúc hệ thống 67
4.1.4. Lựa chọn các hệ thống giám sát, bảo vệ 68
4.2. Xây dựng mô hình thực tế 72
4.2.1. Thiết kế trung tâm thu thập và xử lí tín hiệu dùng AVR 72
4.2.2. Thiết kế hộp giám sát, hiển thị và giải thuật giám sát 76
4.3. Cài đặt các thông số 79
4.3.1. Cài đặt thông số cho các cảm biến 79
4.3.2. Cài đặt thông số báo động và bảo vệ cho hệ thống 82
4.4. Mô hình vật lí và cách vận hành hệ thống 83
4.4.1. Mô hình vật lý 83
4.4.2.Vận hành hệ thống 86
Lớp : ĐTT46ĐH-1
4
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
4.5. Kết quả đạt được 87
Kết luận 88
Tài liệu tham khảo 89

Sinh viên thực hiện Nguyễn Quang Thịnh
Lớp : ĐTT46ĐH-1
6
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, ngành công nghiệp tàu thuỷ trên thế giới cũng như ngành đóng tàu Việt
Nam đang có những bước phát triển mạnh mẽ. Chúng ta đã đóng được những con tàu cỡ

Lớp : ĐTT46ĐH-1
7
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
Trong quá trình hoàn thành đồ án do trình độ bản thân có hạn, nên đồ án của em
không tránh khỏi những thiếu sót. Để giúp cho đồ án tốt nghiệp của mình được hoàn
chỉnh hơn nữa, em kính mong các thầy cô trong khoa cũng như của các bạn sinh viên bổ
xung và góp ý để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !

mm được trang bị bên trong khu vực hầm hàng và buồng máy. Trọng tải container theo
trọng tải từ 3 đến 4 tầng trong hầm hàng.

Tàu chở container 700 TEU số 01 - NT 27 Lớp : ĐTT46ĐH-1
9
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

* Giới thiệu về các thông số cơ bản của tàu Container 700 teu.
• Kích thước chính của tàu : + Chiều dài : 133,6 m.
+ Chiều rộng : 19,4 m.
+ Chiều cao mạn : 9,45 m.
+ Mớn nước : 7,36 m.
• Trọng tải: + Trọng tải toàn phần : 8.150 tấn.
+ Trọng tải đáy trong : 12 tấn/m
2
.
+ Số lượng container : 700 teu.
+ Số lượng hầm hàng : 4.
• Tốc độ, công suất : + Tốc độ : 17,5 hải lý/giờ.
+ Công suất : 7.200 KW.
• Giới thiệu về hệ thống Máy chính - Hệ động lực:
+ Loại máy : MAK 8M43C.
+ Công suất : 7.200 KW/500min
-1
.
• Giới thiệu về phần điện:


Lớp : ĐTT46ĐH-1
11
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

CHƯƠNG 1 : HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TÀU 700 TEU
1.1. Trạm phát điện chính.
1.1.1. Đặc điểm kĩ thuật và thống số của trạm phát điện chính tàu 700 teu.
a. Đặc điểm của trạm phát điện chính.
Trạm phát điện tàu thuỷ là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng
lượng điện. Nó là trung tâm cung cấp điện năng cho toàn tàu. Trạm phát
điện bao gồm
các máy phát điện, động cơ lai máy phát, các khí cụ điện, các thiết bị bảo vệ và thiết bị đo
các thông số điện của trạm phát và phụ tải.

tuổi thọ.

Lớp : ĐTT46ĐH-1
12
ỏn tt nghip i hc
Sinh viờn : Nguyn Quang Thnh

Do lm vic trong iu kin rt khc nghit nh vy nờn trm phỏt in phi m
bo cỏc yờu cu sau:
* Yờu cu cụng tỏc ca trm phỏt in tu thu:
- Trm phỏt in phi cú kt cu chc chn, cú bn c hc cao, chu c s va
p v chn ng mnh.
- cỏch in ca mỏy in, cỏp
in phi cao, chu c m, nhit cao.
- n nh cao, nht l b t ng iu chnh in ỏp v b t ng iu chnh
tn s.
- i vi cỏc phn t riờng bit phi chu c rung lc, lm vic lõu di trong
mụi trng cú m cao, nhit ln. Phi khụng thm nc, khú chỏy, khụng b tỏc
dng bi hi nc mn, hi du v axit.
* Yờu cu i vi h thng in nng tu thu:
- H thng in nng tu thu l s kt hp nhiu phn t riờng bit. Khi con tu
vn hnh khai thỏc khụng cho phộp giỏn on cung cp in bt kỡ mt h thng no.
Trong trng hp c bit, ch cho phộp giỏn on cung cp i
n mt s h thng khụng
quan trng trong thi gian ngn. Cũn i vi cỏc h thng c bit quan trng nh mỏy
lỏi, cu ho, ốn hnh trỡnh, vụ tuyn in, ra a, la bn , mỏy o sõu ngi ta phi cung
cp in t hai ngun riờng bit. Trm phỏt in s c phi lp tc phỏt in sau 10s khi
trm phỏt chớnh mt in.
b. Thụng s ca tr
m phỏt in chớnh.

+ H·ng s¶n xuÊt : Leroy somer
+ Điện áp định m
ức : AC 450V.
+ Tần số định mức : 60 Hz.
+ Côngsuất định mức : 500 KVA
+ Dòng điện định mức : 642A
+ Hệ số Cosϕ định mức : 0.8.
+ Số pha : 3pha.
Ngoài ra trên tàu còn trang bị hai hệ thống ác quy dùng để cấp nguồn cho các thiết
bị điều khiển tự động và nguồn tiểu sự cố với các thống số như sau :
+ Điện áp : 24 VDC
+ Dung lượng : 135 Ah Lớp : ĐTT46ĐH-1
14
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

1.1.2. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của bảng điện chính.
a. Cấu tạo các panel của bảng điện chính.
Bảng điện chính tàu container 700teu được đặt trong buồng điều khiển buồng máy, bao
gồm 9 panel.
* Panel số 1 là panel cấp nguồn 450V cho các phụ tải.
Trang 10( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Panel điều khiển nồi hơi (boiler control panel) được cấp nguồn từ aptomat Q2.
- Phụ tải là các tời chuyển (capstan port) 18,5KW; 30A được cấp nguồn từ

Trang 14( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Aptomát Q26 cấp nguồn cho phụ tải có công suất 1,3KW; 2,63A.
- Aptomát Q27 cấp nguồn cho phụ tải là máy lọc dầu tự động.(HFO
AUTOMATIC FILTER).
- Aptomat Q28 cấp nguồn dự trữ.(SPARE).
- Aptomat Q29 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu 0,75KW 1,6A.(DRAIN OIL
TRANSFER PUMP).
- Aptomat Q30 cấp nguồn cho máy điều hoà không khí.(AIR CONDITION
WHEELH).
* Panel số 2 là panel cấp nguồn 450 V cho các phụ tải.
TRANG 16( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Aptomat Q1 cấp nguồn cho bơm dầu nhờn máy chính (LUB OIL PUMP
M.E)
90KW;148A.
- Aptomat Q2 cấp nguồn cho nhóm aptomat (GROUP BREAKER).
- Aptomát Q3 cấp nguồn cho bơm nước làm mát nhiệt độ cao 26KW;43,5A
(HT.COOL WATER PUMP1).
- Aptomát Q4 cấp nguồn cho điều hoà không khí (DB AIR CONDITION)
50KW;90A.
- Aptomat Q6 cấp nguồn cho phụ tải là quạt gió buồng máy (ENG ROOM FAN
PORT) 33KW;11,4/50A.
Trang 18( Sơ đồ BHV3-P272547/02).
- Phụ tải là chân vịt mũi đươc cấp nguồn bởi aptomat Q12 khi có sự hoạt động
của
máy phát đồng trục.
- Biến ap T30 (450V/230V) cấp nguồn cho thiết bị dừng sự cố tại buồng
lái.(EM.STOP WHEEL HOUSE). Lớp : ĐTT46ĐH-1

+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1-L2.
+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2-L3.
+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3-L1.
Lớp : ĐTT46ĐH-1
17
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
- Khối A1 là khối báo vệ và điều khiển aptomat (GEN.PROTECTING
DEVICE/BEARER CONTROL).
- Q1 là aptomat đóng điện lên lươi bằng tay hoặc tự động.
- T1, T2, T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1.
Trang 28( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- S11 là công tắc đóng điện khi đưa máy phát số 1 lên lưới.
- P2 là đồng hồ đo công suất máy phát số 1.
- P5 là đồng hồ đo thời gian làm việc của máy phát số 1.
- P1 là đồng hồ đo dòng của máy phát số 1.
- H11 là đèn báo màu trắng (230V).
- S1 là công tắc 4 vị trí để đo dòng điện các pha L1, L2, L3 của máy phát số 1.
* Panel số 4 là panel máy phát đồng trục.
Trang 31( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- P3 là đồng hồ đo điện áp máy phát đồng trục(từ 0-500V).
- P4 là đồng hồ đo tần số máy phát đồng trục.
- S3 là công tắc chọn để đo điện áp các pha, nó có 4 vị trí:
+ 0 là vị trí ban đầu.
+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1-L2.
+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2-L3.
+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3-L1.
- Khối A1 là khối báo vệ và điều khiển aptomat (GEN.PROTECTING

+ 2 là vị trí đo điện áp và tần số pha L2-L3.
+ 3 là vị trí đo điện áp và tần số pha L3-L1.
- P5 là khối kiểm tra hoà đồng bộ.(CHECK SYNCHRONIZER).
Trang 41( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- S7 là công tắc chọn máy phát cần hoà.
- 3S15 là công tắc lựa chọn chế độ hoà bằng tay hoặc tự động.
*Panel số 6 là panel máy phát số 2.
- Panel máy phát số 2 cũng được bố trí và trang bị như panel máy phát số 1.Với
các phần tử đo lường, bảo vệ, hoà đồng bộ, mạch cấp nguồn như máy phát số 1.
Trang 46( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- P3 là đồng hồ đo điện áp máy phát số 2 (từ 0-500V) .
- P4 là đồng hồ đo tần số máy phát số 2.
- S3 là công tắc chọn để đo điện áp các pha, nó có 4 vị trí :

+ 0 là vị trí ban đầu.
+ 1 là vị trí đo điện áp pha L1-L2.
+ 2 là vị trí đo điện áp pha L2-L3.
Lớp : ĐTT46ĐH-1
19
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh
+ 3 là vị trí đo điện áp pha L3-L1.
- Khối A1 là khối báo vệ và điều khiển aptomat(GEN.PROTECTING
DEVICE/BEARER CONTROL).
- Q1 là aptomat đóng điện lên lưới bằng tay hoặc tự động.
- T1,T2,T3 là các biến dòng lấy tín hiệu dòng đưa vào khối A1.
Trang 48( Sơ đồ BHV3-P272547/02).


- Aptomát Q7 cấp nguồn cho máy tách kem (D.B SEPARATORS) 45KW;80A.
- Aptomat Q8 cấp nguồn cho bơm la canh, bơm nước dằn tàu, bơm cứu hoả
(44Kw,72,5A).
Trang 76( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- Các phụ tải là các bơm nước ngọt trong cảng và phụ tải ở phía trước tàu.
Trang 77( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- Aptomat Q13, Q14 cấp nguồn cho nhóm aptomat khác.
- Aptomat Q15 cấp nguồn dự trữ.
- Aptomat Q16 cấp nguồn cho quạt gió buồng máy.
- Aptomat Q17 cấp nguồn cho quạt gió hầm hàng.
- Aptomát Q18 cấp nguồn cho bơm cứu hoả, các đối tượng bảo vệ.
Trang 80( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- Aptomát Q20 cấp nguồn cho bơm dầu nhờn.
- Aptomat Q22 cấp nguồn cho bộ phận quay hộp số.(TURNING GEAR).
- Aptomat Q23 cấp nguồn cho bơm nước ngọt.
- Aptomat Q24 cấp nguồn cho bơm nước nóng.
Trang 81( Sơ đồ BHV3-P272547/02).

- Aptomat Q26 cấp nguồn cho thiết bị sinh nhiệt trong nhà ăn .
- Aptomat Q27 cấp nguồn cho bơm chuyển dầu HFO3.
- Aptomat Q30 cấp nguồn cho hệ thống bơm ballast.
b. Nguyên lí hoà đồng bộ các máy phát khi công tác song song tàu 700 teu.
Ta có thể hoà đồng bộ tự động hoặc bằng tay. Việc chọn máy phát để hoà được
thực hiện trên Panel hoà (panel 5) bằng việc lựa chọn công tắc S7. Việc lựa chọn chế độ
hòa được thực hiện bằng cách chọn công tắ
c S8 (ở mỗi panel máy phát 1, 2, máy phát
đồng trục). Có 2 chế độ hòa đó là:

1 như sau:
Ta đưa tay gạt 3S15 sang vị trí Increase (011-4 Generator Protection Diesel
Generator 1) tín hiệu tăng tốc độ ‘speed increase’ được đưa vào từ input diode 12 (011-4
Generator Protection Diesel Generator 1), khi
đó tín hiệu tăng tốc ‘speed higher’ được
đưa ra (017-4), Rơle K24 có điện tiếp điểm của nó sẽ tự động chuyển sang vị trí 11-14
(026-3), đưa tín hiệu điều khiển tăng tốc độ Diesel
Ta điều chỉnh sao cho tốc độ quay của kim đồng bộ kế càng chậm càng tốt và
cùng chiều kim đồng hồ tránh hiện tượng khi đóng máy phát lên lưới xảy ra hiện tượng
công suất ngượ
c. Khi kim đồng bộ kế gần sát vạch đỏ (Đúng vị trí kim đồng hồ chỉ 12h
chẵn) ta ấn nút đóng aptomat S11(page 28) để đóng điện từ máy phát số 1 lên lưới. Tín
hiệu đóng aptomat Q1(NW 10 H1) (page 26) được đưa vào chân 1XT1.4 của khối A1
(Generator Protection Device /Breaker Control). Ở đầu ra output diode 7 rơ le K12 có
điện (trang 015 bản vẽ Generator protection Diesel generator 1) tiếp điểm (13.14) (24.4)
đóng lại đưa tín hiệu vào khối Breaker đóng aptomat.

Lớp : ĐTT46ĐH-1
22
Đồ án tốt nghiệp đại học
Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh

Sau khi hòa xong ta tiến hành phân chia tải tác dụng cho 2 máy.
• Hoà tự động (Automatic):
Sau khi chọn máy phát để hoà công tắc chọn S7, và chọn chế độ hoà tự động
bằng cách đưa công tắc chọn S8 ( page28). Tín hiệu hòa tự động được đưa vào chân
1XT1.3 của khối A1 (Generator Protection Device /Breaker Control page 28), tại đầu ra
output diode 8 Rơle K13 và K14 có điện đóng tiếp điểm (24.6(13-14)) cấp tín hiệu đến
khối SYNCHRONIZING UNIT trang 024). Đồng thời tiếp điểm (13-14,23-24(011.2)
đóng lại gử

a. Điều kiện làm việc và nguyên lí hoạt động tổng quát của trạm phát điện sự cố.
Trên tàu thuỷ ngoài trạm phát điện chính còn có các nguồn điện khác phòng
trường hợp trạm phát điện chính hoàn toàn không có khả năng hoạt động. Có một số
nguồn dự phòng trong đó có nguồn điện dự phòng được cung cấp từ trạ
m phát điện sự cố.
Trạm phát sự cố cấp nguồn đến bảng điện sự cố đặt ở nơi riêng biệt nằm bên trên
mớn nước của tàu. Từ bảng điện sự cố chỉ cấp nguồn cho một số phụ tải rất quan trọng
của tàu đã được tính toán và xác định trước như:
+ Nguồn cho máy lái.
+ Ánh sáng sự cố.
+ B
ơm cứu đắm.
+ Các thiết bị vô tuyến điện: La bàn điện…
Nếu trong điều kiện bình thường thì bảng điện sự cố được cấp nguồn từ bảng điện
chính. Nguyên tắc cấu trúc của trạm phát sự cố được giới thiệu trên hình sau:
Lớp : ĐTT46ĐH-1
24