Câu 1 T/b các đk công tác và yêu cầu cơ bản của các thiết bị điện dung trên tàu thủy

Đk công tác:

-Khác với các t/bị ở trên bờ, ở dưới tàu thủy các trang thiết bị điện làm việc với đk hết sức khắc nghiệt

+Thay đổi to trong phạm vi rộng từ -40÷50oC

+Thay đổi độ ẩm lớn từ 40%÷98%

+Hđ trong đk rung lắc biên độ dao động lớn do sóng gió dòng chảy và sự dao động do máy chính máy đèn

+không gian thiết bị tập trung trong S hẹp

+ngoài ra còn chịu sự tác động của dầu mỡ, nc biển và các chất hóa học.

Các yêu cầu cơ bản

a, y/c về kỹ thuật

-Các TTB điện ở trên tàu phải có cấp cách điện cao, khả năng chống ẩm tốt có khả năng chống lại sự tác động của dầu mỡ, nc biển, các chất hóa học…

-Cần phải có các bảo vệ chống va chạm cơ học, chống nc, chống nổ

-Khi làm việc giảm tiếng ồn, nhiễu cho các thiết bị, rada la bàn, các thiết bị vô tuyến điện

-Phải hđ tin cậy chắc chắn trong mọi điều kiện thời tiết

-Dễ dàng thuận tiện trong vận hành khai thác, sửa chữa

b, y/c về kinh tế

-có trọng lượng, khích thước nhỏ, giá thành rẻ

-có khả năng lắp lẫn những thay thế khi cần thiết

-khai thác kimh tế và có hiệu quả nhất

Câu 2 T/b các thông số cơ bản vủa trạm phát điện:

*Loại dòng điện

-yếu tố quyết định là số lượng phụ tải sử dụng dòng một chiều (DC) hay xoay chiều (AC) nếu số phụ tải AC nhiều thì chọn trạm phát AC và ngược lại.

-Ngoài ra còn phụ thuộc vào các tiêu chuẩn nếu cần độ chắc chắn đơn giản nhỏ về kích thước, giá than thấp của các loại máy điện, khí cụ điện thì sử dụng dòng AC

*Các cấp điện áp

-Nếu là dòng 1 chiều thì yêu cầu các cấp điện áp đc áp dụng 220v, 100v, 24v, 12v, để có điện áp như thế phải có điện áp nguồn 230v, 150v, 28v, 14v.

-Nếu là dòng AC thi yêu cầu ở các cấp điện áp

+cấp điện cho phụ tải 380v, 220v, 110v, 24v, 12v như vậy phải có điện áp nguồn 400v, 230v, 115v, 28v, 14v

+cấp điệncho tải: 440v, phải co điện áp nguồn 450v

-cấp điện áp phụ thuộc vào  công suất , khoảng cách truyền NL từ trạm phát đến nơi tiêu thụ.

*Cấp tần số

Việc giảm trọng lượng và kích thước không chỉ thực hiện bằng cách tăng điện áp, mà còn bằng việc tăng tần số của máy phát điện

P=M.N

M=F.d

N=60f/ρ

M: mô men

N: số vòng quay

F: lực điện từ

D: cánh tay đòn

P số đôi cực

F: tần số

Khi f tăng→ N tăng→P=const→ M ↓→ giảm đc kích thước d của roto mà vẫn giữ nguyên lực F

Câu 3 Phân loại trạm phát điện tàu thủy

KN: trạm phát điện là nơi biến đổi các dạng NL ≠ sang NL điện và từ đó phân bố cho các phụ tải. Nười ta thường phân loại trạm phát trên tàu thủy như sau:

*Dựa theo nhiệm vụ

-Trạm phát điện cung cấp Nl cho toàn mạng điện (Tr phát chính)

-Trạm phat điện cung cấp cho 1 số phụ tải sự cố, loại này chỉ hđ khi trạm phát chính bị sự cố và thường nằm trên mớn nc của tàu: chiếu sáng sự cố, máy lái sự cố, cứu hỏa sự cố bơm dầu bôi trơn sự cố..

*Theo loại dòng điện chia thành:

-Trạm phát một chiều: các máy phát là máy phát một chiều.

-Trạm phát xoay chiều: các máy phát là máy phát điện xoay chiều đồng bộ 3 pha.

*Dựa theo hệ truyền động

-truyền động= động cơ đốt trong

-truyền động hỗn hợp (Điện + Diesel)

-trạm phát điện co máy điện đồng trục

-trạm phát điện ở trên các tàu cứu hộ, tàu lạo vét, tàu công trình

*pl dựa theo nức độ tự động

-cấp A1: không cần sĩ quan trực ca dưới buồng máy, buồng đk

-cấp A2: sĩ quan không cần ở buồng máy những phải ở trên buồng điều khiển.

-cấp A3: các loại tàu thường xuyên kiểm tra ở buồng đk thao tác đk và ktra phần lớn băng tay.

Câu 4 Tb về trạm phát điện tàu thủy

      *KN

 Trạm phát điện tầu thuỷ làm nhiệm vụ cung cấp, truyền và phân bố năng lượng điện cho các  thiết bị dùng điện.

 Tất cả các thiết bị để vận hành một con tàu phần lớn đều sử dụng nguồn năng lượng điện, vì vậy năng lượng điện đóng vai trò rất quan trọng quyết định cho sự sống còn của con tàu. Từ các máy móc điện hàng hải như: Vô tuyến, VHF, Rada, Máy đo sâu… đến các thiết bị buồng máy như: Các loại bơm, máy lọc, máy Phân ly, động cơ Diezel …  và cả các thiết bị phục vụ cho con người như: Chiếu sáng, đốt nóng, Máy lạnh… đều sử dụng chung một nguồn năng lượng, đó là nguồn năng lượng điện. Sở dĩ có điều này là do nguồn năng lượng điện có nhiều ưu thế hơn các nguồn năng lượng khác ở chỗ:

- Dễ tạo ra từ các nguồn năng lượng khác cũng như  có thể biến đổi từ năng lượng điện sang các dạng năng lượng một cách đơn giản và thuận tiện.

- Năng lượng điện có thể dễ dàng tập trung, truyền tải cũng như phân bổ trong toàn bộ hệ thống.

- Các thiết bị điện hoạt động tin cậy, tuổi thọ cao, không gây tiếng ồn, dễ dàng trong vận hành, khai thác, bảo dưỡng hệ thống.

- Các thiết bị vô tuyến, thông tin liên lạc phải sử dụng đến năng lượng điện.

- Năng lượng điện là nguồn năng lượng sạch không gây ô nhiễm môi trường.

 Ngày nay một số dạng năng lượng khác cũng đã được đưa vào sử dụng như năng lượng mặt trời, năng lượng nguyên tử nhưng không phổ biến do còn nhiều hạn chế.

Câu 5 Tb chức năng của một hệ thống tự động điều chỉnh điện áp, các điều kiện tự kích cho các máy phat điện các quy định của đăng kiểm về vấn đề ổn định điện áp cho các máy phát điện.

*Chức năng

-Đảm bảo đ/áp phát ra của máy phát không đổi khi dòng tải vá tính chất tải thay đổi

-Đảm bảo phân bố tải vô công khi các máy phát đang công tác song song

-Đảm bảo khả năng cường kích khi ngắn mạch hay xảy ra sự sụt áp lớn để nâng cao tính ổn định động va ổn định tĩnh.

-Sự cướng kích dòng kích từ có tác dụng giúp cho việc khôi phục đ/áp sau khi có ngắn mạch hay sụt áp và dòng ngắn mạch, có khả năng tự kích

*Điều kiện tự kích

       Để hệ thống tự động điều chỉnh điện áp có thể thực hiện tự kích cần có các điều kiện sau:

a.   Máy phát phải có từ dư do các cực từ tạo ra, bằng khoảng 2-3% từ thông định mức

b.   Chiều từ thông cuộn dây kích từ máy phát khi có dòng điện kích từ chạy qua cùng chiều với từ dư

c.   Điện trở mạch tự kích phải nhỏ hơn điện trở tới hạn   

*Quy định của đăng kiểm về giá trị điện áp của mạng điện tầu thuỷ,

a, Ở chế độ tĩnh

-Khi phụ tải thay đổi từ từ 0→Iđm, với cosφ=cosjđm và tốc độ quay nằm trong giới hạn sai số 5%, điện áp máy phát không được thay đổi quá ±2, 5% và khi cosj = 0,6 –0,9 thì độ sút áp không quá ±2,5%

-Các bộ tự động điều chỉnh điện áp phải có khả năng cường kích kích từ để : Khi thay đổi tải đột ngột đóng 50% tải, ngắt đột ngột 100% tải với giá trị cosj = 0,6 –0,9 thì điện áp máy phát không dao động quá +15% và giảm quá –20%, trong thời gián 1,5 giây điện áp máy phát phải về ổn định với độ chính xác  ± 2,5% , với cosj = 0,3 –0,4, độ chính xác là  ± 2,5% . Các bộ điều chỉnh điện áp phải có thiết bị đảm bảo sự phân chia tải phản tác dụng giữa các máy khi làm việc song song không chênh lệch quá  ± 10%

-Mỗi tổ máy phát điện đều phải trang bị một bộ tự động điều chỉnh tần số riêng dẽ

-Khi thay đổi tải tĩnh tư 0-Pđm, giá tốc độ quay thay đổi nằm trong giới hạn sai số 5%,

-Khi nhận tải đột ngột 50% và ngắt tải đột ngột 100%, tốc độ động cơ không được giảm quá 15% và sau 5 giây phải về ổn định trong phạm vi cho phép sai số so với  ± 5%.

 -Các bộ điều chỉnh tần số và động cơ sơ cấp phải đảm bảo sự phân chia tải tác dụng giữa các máy phát khi làm việc song song với độ chênh lệch không chênh lệch quá  ± 10%.

Câu 6 Trình bày nguyên nhân cơ bản gây ra sự dao động điện áp cho các máy phát điện

Có rất nhiều nguyên nhân gây ra sự dao động điện áp sau đây ta xem xét một số nguyên nhân chính sau:

a,Do khi dòng tải thay đổi (cosφ=0 tăng, tốc độ không đổi, It thay đổi).

-Làm cho phản ứng phần ứng máy phát thay đổigây ra sự thay đổi từ thông trong các cuộn dây phần ứng→làm thay đổi đ/áp m/f

-Làm giáng áp trên điện trở nội của m/f thay đổi→Làm thay đổi đ/áp của m/f

*I↑↓→Fa↑↓→ øTH↓↑→UF↓↑*

*I↑↓→∆U↑↓→UF↓↑*

b,Khi tính chất tải thay

It=const, n=const và cosφ thay đổi sẽ làm thay đổi độ khử từ của phản ứng phần ứng→đ/áp m/f thay đổi

cosφ ↑↓→Fa↓↑→øTH↑↓→EF↑↓→UF↑↓

c, do tốc độ động cơ lai thay đổi It = const, cosφ=const, n=var

N↑↓→ EF↑↓→UF↑↓

d, Ngoài các nguyên nhân chính trên còn có các nguyên nhân phụ khác như khi nhiệt độ trong cuộn dây máy fát thay đổi

*to↑↓→Rư↑↓→∆U↑↓→UF↓↑*

*to ↑↓→Rkt↑↓→Ikt↓↑→UF↓↑*

It dòng tải m/f

∆U: đ/áp rơi trên cuộn dây phần ứng

EF: sức điện động cảm ứng trong cuộn dây

UF: đ/áp trên trụ đấu dây của m/f

Fa:sức điện động phản ứng phần ứng

Rư:đ/trở của dây phần ứng

Rkt: đ/trở kích từ

Ikt: dòng kích từ máy phát

øTH: tứ thông tổng hợp

*Tại sao phải ổng định điện áp

-Tất cả các phụ tải điện hay các khí cụ điện trang bị trong hệ thống NL đều đc chế tạo để công tác với đ/áp nhất định ta gọi đó là đ/áp định mức, chỉ có đ/áp đó cấp cho t/bị thì nó mới hđ ở trạng thái tốt nhất và tin cậy nhất, mọi sự sai lệch tằn hoặc giảm đi theo quá giới hạn cho phép of đ/áp dều gây ra sự c/tác không ổn định, không tin cậy cho các thiết bị, còn m/f trong qua strinhf thay đổi dòng tải thì đ/áp thay đổi rất lớn. vì vậy cần có sự ổn định đ/áp.

Câu 7 T/b nguyên lý xây dựng bộ tự động điều chỉnh đ/áp theo độ lệch

sơ đồ khối củathống tự động điều chỉnh điện áp theo nguyên lý độ lệch.

Đại lượng điện áp U của máy phát điện được gọi là đại lượng được điều chỉnh , đại lượng này bị thay đổi khi có những tác động bên ngoài N vào máy phát điện, ví dụ thay đổi tải, thay đổi điện trở, phân phối không đều vv…

Giá trị của Uo - đại lượng cho trước là giá trị mong muốn của điện áp cần đạt được thường là các chiết áp trên đó có thang chia và kim chỉ thị khi ta muốn đặc giá trị điện áp ban dầu cho máy phát

 Điện áp máy phát qua bộ đo điện áp (là phản hồi chính của điều khiển) chuyển

thành giá trị Uf = k.U được đưa về  so sánh với giá trị Uo     

              ΔU = U  - U0

Ưu điểm : kích thước nhỏ, độ chính xác cao, dễ dàng cho việc tự kích ban đầu.

Nhược điểm : hệ thống có cấu trúc phức tạp, khả năng cường kích kích từ kém.

*Sơ đồ minh họa hình 12 theo độ lệch của hãng thrige(Đan mạch)

-các phần tử tạo ra tín hiệu chuẩn: D1,D2,D3,D4 cuộn cảm

D1 cc từ tính

D2 cc phi tuyến

D3 cc Có khả năng thay đổi tổng trở phụ thuộc sự thay đổi cuẩ tần số

D4 cc tuyến tính để san phẳng đ/áp 1 chiều sau chỉnh lưu

Đ/áp rơi trên D2 đc mắc trực tiếp với cuộn D3 và cầu chỉnh lưu E3, D3 có chức năng bù trừ đ/áp theo tần số, nếu f nhỏ đi→đ/áp rơi trên D2 cũng nhỏ đi→ tổng trở cuộn D3 nhỏ đi→làm cho đ/áp đưa đến cầu chỉnh lưu E3 gần như không đổi

-các p/tử tạo ra

Tf2, tf4 là b/áp nguồn

Tf1 b/áp nguồn cho độ kích từ

FD2: KĐTTG  khuếch đại từ trung gian

FD1 KĐTTG thực hiện

E1,E2,E3,E4 các cầu chỉnh lưu

A3 rơ le dòng 1 chiều

R8 đtrở 3 pha để cải thiện qt tự kích

R6, R10 biến trở để chỉnh lưu tín hiệu phân bố tải

*NGuyên lý hoạt động

-Khởi động từ trung gian TD2 có cuộn công tác là 01,02 và cuộn 11,12, có 2 cuộn đkhiển là 21,22 và 31,32

-kđ từ thực hiện TD1 có 2 cuộn công tác là 01,02 và 11,12 của fa u, 21,22 và 31,32 của fa v, 41,42 và 51,52 của fa w

-đ/áp chuẩn Uo đc lấy từ E3 cấp cho cuộn đk 31,32 cảu TD2

-đ/áp thực của MF thông qua TF4 qua E4, cấp cho cuộn đk 21,22 của TD2, tại TD2 2 tín hiệu này sẽ đc so sánh với nhau.

Fth      TD2

Câu 8 T/b nguyên lý xây dựng bộ tự động điều chỉnh đ/áp theo nhiễu

Các nhiễu thường  làm thay đổi điện áp máy phát là dòng sự thay đổi dòng tải hay tính chất tải của máy phát. Và theo nguyên tắc này thì có những hệ thống tự động điều chỉnh điện áp sau :

- Hệ thống phức hợp dòng :

Dòng điện kích từ cho máy phát điện được hình thành từ hai thành phần : thành phần tỷ lệ với dòng điện tải và thành phần tỷ lệ với điện áp trên cực máy phát điện đã được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều trước khi cộng với nhau (tổng đại số)

                                    Ikt =K(Iu+Ii)         

             Iu - thành phần dòng do điện áp tạo nên có tác dụng tạo nguồn kích từ để có điện áp không tải

Ii - thành phần dòng điện do dòng tải tạo tra là thành phần bù lại sự sụt áp khi tải

ngoài thay  đổi làm dòng điện trong máy phát tăng lên .

      Với kết cầu như vậy thì khi tính chất của tải thay đổi (cos = var) thì giá trị dòng

kích từ không phản ánh được sự thay đổi đó nên dù có điện áp thay đổi thì hệ thống  cũng không phản ứng được. Sơ đồ khối hệ thống phức hợp dòng như hình 4.7.

            Do phụ tải tầu thuỷ không những thay đổi liên tục về giá trị, mà còn thay đổi  cả tính chất tải nên hệ thống phức hợp dòng không đáp ứng được tự động ổn định điện áp với nhiễu cơ bản. 

Nhược điểm như vậy nên hệ thống phức hợp dòng ít được xử dụng riêng rẽ cho các máy phát, mà muốn sử dụng người ta phải thực hiện kết hợp với nguyên tắc điều

chỉnh theo độ lệch.

U- điện áp của máy phát    

BA- Biến áp  440V/…V

Bd - Biến dòng I/…A

Ii - Thành phần xoay chiều dòng        

Iu - Thành phần điện áp xoay chiều   

Ikt - Dòng điện kích từ một chiều

CL1. Chỉnh lưu thành phần dòng điện

Cl2. Chỉnh lưu thành phần điện áp

Kt- cuộn dây kích từ

Từ sơ đồ ta có                                       

Ikt= Ii dc  + Iu dc

            - Hệ thống phức hợp pha :

Hệ thống phức hợp pha là hệ thống mà tín hiệu phản hồi dòng điện và tín hiệu điện áp phản hồi được cộng lại ở phía xoay chiều và sau đó đưa đến chỉnh lưu và đưa đến kích từ. Có hai loại là phức hợp pha song song và phức hợp pha nối tiếp.

   + Phức hợp pha nối tiếp có thành phần dòng điện và điện áp được cộng nối tiếp với nhau trước khi đưa qua chỉnh lưu để cung cấp dòng kích từ cho máy phát. 

   + Phức hợp pha song song có thành phần dòng điện và điện áp được cộng song song với nhau trước khi đưa qua chỉnh lưu để cung cấp dòng kích từ cho máy phát.

sơ đồ nguyên lí hệ thống phức hợp pha: a, hệ thống phức hợp pha song song; b, hệ thống phức hợp pha nối tiếp.

Việc cộng các tín hiệu có thể thực hiện bằng cách cộng điện hoặc cộng từ qua biến áp phức hợp.

giản đồ vector của hệ thống phức hợp pha với 2 trường hợp riêng rẽ: a, khi dòng tải thay đổi, cosφ không đổi và b, khi tính chất tải thay đổi (cosφ), dòng tải không đổi.

Ưu điểm : hệ thống có cấu trúc đơn giản, tuổi thọ cao, độ bền và độ tin cậy cao. Có khả năng cường kích lớn và tính ổn định tốt hơn nên nó phù hợp cho tàu thủy.

Nhược điểm: độ chính xác thấp, hệ thống thường có cấu tạo cồng kềnh và khả năng tự kích ban đầu chưa cao.

*VD (HTTĐ ĐC ĐA  phức hợp pha // của hãng still

TP: biến dòng

DL: cuộn cảm tuyến tính

C: bộ tụ để cải thiện quá trình tự kích

P: cầu chỉnh lưu 3 pha

KT: cuộn kích từ của MF

R: biến trở đ/c dòng k/từ, đc đ/áp MF khi không tải

Đây là HTTĐ ĐC ĐA phức hợp pha// của hang still do đức chế tạo đc ứng dunhj rất nhiều trên tàu thủy vì có ctao tương đối đơn giản. Hệ thống bao gồm có cảm biến 3 fa, kênh phản hồi đ/áp và biến dòng 3 pha trong kênh phản hồi dòng. Bộ tụ C đc mắc // với cầu chỉnh lưu P để tạo thành mạch cộng hưởng giúp cải thiện việc tự kích ban đầu. Biến trở R đc mắc// với cuộn k/từ để đ/c đ/áp  của MF trong chế độ không tải ở hệ thống này trở kháng của cuộn cảm tuyến tính DL tương đối lớn so với cuộn kích từ, do vậy đ/áp của MF không phụ thuộc nhiều vào sự thay đổi của cuộn kích từ.

Câu 9 ,  Hệ thống tự động  điều chỉnh điện áp theo nguyên lí kết hợp :

Để khắc phục khuyết điểm và tận dụng nhưng ưu điểm của các nguyên lý điều

chỉnh trên ta xây dựng hệ thống nguyên lý kết hợp vừa theo độ lệch vừa theo nhiễu.

    Ơ hệ thống điều khiển theo nguyên lý kết hợp thì phần phức hợp đóng vai trò chính ( Điều khiển theo nhiễu ) còn độ lệch đóng vai trò nâng cao độ chính xác.

*Vd  Hingf 22 HÀ LAN

Các phần tử

+kênh đ/c theo phức hợp pha

Cuộn cảm DK tín hiệu áp

Biến dòng TP: tín hiệu dòng

P2 cầu chỉn lưu cấp cho cuộn kích từ của máy k/từ

-tín hiệu áp đc lấy thông qua cuộn cảm DK

-tín hiệu dòng đc láy thông qua biến dòng TP

Tổng hợp 2 tín hiệu này đc đưa tới cầu chỉnh lưu P2 cấp cho cuộn k/từ I1,K1 của máy kích từ.

+Kênh đ/c theo độ lệch

TN1 là b/áp tín hiệu phản ánh đ/áp thực của MF

TN2 là b/áp nguồn nuôi bộ khuếch đại trung gian

Bao gồm các trantito T3,T4,T5

đ/áp chuẩn chính là đ/áp ngược của Denzo Dz mắc nt với R3 ngoài ra biến dòng PP và chiết áp R7 để lấy tín hiệu phân bố tải vô công(tải phản tác dụng)

rô to của MF bao gồm Phần ứng của máy k/từ, cần chỉnh lưu quay P1, diot bảo vệ D2 và cuộn k/từ của MF chính diot S mắc // với T2 là để b/vệ T2 khi có đ/áp tự cảm do cuộn từ I1K1 phát ra.

+Đ/áp tín hiệu của MF thông qua cầu chỉnh lưu T3 phía trên triết áp R1 R4 trên điện trở R2 R6, tại đây ta có UR6=UDz+UR3

Ta có nguyên tắc đ/c đ/áp như sau: Nếu đ/áp của MF tăng lên→UR6↑→ UR3↑→ T3↑→ T4↑→ T5↑→ T2↑  làm giảm đ/áp cấp cho cuộn kích từ I1V1→ I k/từ của máy k/từ giảm→đ/áp↓

G/s đ/áp của MF giảm q/t xảy ra ngược lại

Để hệ thống h/đ ổn định hơn trong chế độ động ta có phả hồi vi phân mạch R11,C3 (là phả hồi mềm) →giảm tính quán tính, giảm biên độ giao động, giảm thời gian đ/c

+q/t tự kich: hoàn toàn phụ thuộc vào từ dư ban đầu có trên lõi từ của máy chính, trên lõi từ của phần kích từ của máy kích từ, q/t tự kích dễ dàng

+cách chỉnh định độ c của hệ thống

Thay đổi đ/áp của MF trong giới hạn ±5%Uđm bằng cách chỉnh chiết áp R1, nếu như muốn mở rộng g/hạn đ/c thỉ chỉnh định chiết áp R4, chỉnh độ hướng sai của đặc tính ngoài = cách đ/c chiết áp R7, hệ thống có độ tự kích ±1%Uđm

Câu 10 T/b các đk hòa đòng bộ chính xác hào đồng bộ thô cho các máy phát điện

*Hòa đồng bộ chính xác

Để hòa đồng bộ chính xác thì đk sau phải thỏa mãn: đ/áp tức thời của lưới=đ/áp tức thời m/f cần hòa trong các fa tương ứng

Ulưới=UMF

Với lưới điện:

uA1=UA1.sin(w1t-αA1)

uB1=UB1.sin(w1t-αB1-2)

uC1=UC1.sin(w1t-αC1-4)

với MF cần hòa

uA2=UA2.sin(w1t-αA2)

uB2=UB2.sin(w1t-αB2-2)

uC2=UC2.sin(w1t-αC2-4)

trong đó UA,UB,UC đ/áp cực đại cảu các fa

w1,w2 vạn tốc góc của đ/áp lưới và đ/áp MF

αA1,αB1,αC1 góc fa ban đầu của đ/áp lưới

αA2,αB2,αC2 ………MF

đk {uA1=uA2……..}π

*Hòa đồng bộ thô

-hoà đồng bộ thô là tại thời điểm đóng mf lên lưới các đk như thứ tự fa, đ/áp, tần số, đã thỏa mãn chỉ riêng đk góc lệch fa ban đầu chưa như nhau.

-p2 hòa đồng bộ thô hnay rất phổ biến vì có tg hòa đồng bộ ngắn những có nhược điểm cơ bản là tạo ra 1 xung dòng lớn và để khắc phục nhược điểm này chúng ta sư dụng cuộn cảm

Câu 16 Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát:

1, Nguyên tắc bảo vệ:

      Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát là vô cùng quan trọng. Khi trạm phát điện bị xảy ra hiện tượng ngắn mạch dòng trong máy phát và trên đường dây dẫn có thể tăng lên rất lớn gây nguy hại cho máy phát, đường dây và hệ thống thanh cái của bảng điện chính, vì vậy tất cả các trạm phát điện đều phải được trang bị bảo vệ ngắn mạch.

Theo Qui phạm Đăng Kiểm Việt Nam 2003 (TCVN -6259: 4 -2003) thì thiết bị bảo vệ ngắn mạch máy phát điện  xoay chiều phải đảm bảo hoạt động được khi dòng điện bằng 3 lần dòng điện định mức trong thời gian 2 giây nều máy làm việc song song nhau. Nếu máy làm việc độc lập thì dòng điện bằng 3 lần dòng điện định mức trong thời gian 2 giây.

Nguyên tắc bảo vệ  do tính chất nguy hại do dòng điện ngắn mạch gây ra cho nên khi trạm phát điện bị xảy ra hiện tượng ngắn mạch thì bắt buộc phải ngắt máy phát ra khỏi lưới.

Trị số dòng ngắn mạch bảo vệ máy phát điện được chọn theo cataloge của hãng sản xuất có tham chiếu theo các qui định theo Qui phạm của Đăng kiểm.

2, Các thiết bị  bảo vệ:

            Để bảo vệ ngắn mạch người ta sử dụng các thiết bị sau:

            - Bảo vệ ngắn mạch dùng cầu chì.

            - Bảo vệ ngắn mạch dùng áp tômát với các loại aptomat sau:

   + Aptomat cổ điển.

Đặc tính bảo vệ của aptomat cổ điển được trình bày trên hình 3.2.

Trong đó:

- Igh: dòng giới hạn nhỏ nhất bảo vệ quá tải .

- I: dòng quá tải max với độ trễ t.

- I¸ I:dòng ngắn mạch bảo vệ với thời gian t

(thực tế loại này phải có cầu chì để cắt dòng lớn hơn I).

-     t = 10 ¸ 30 ms.                     t = 10 ¸ 20 s.

   + Aptomat có chọn lọc.

Đặc tính bảo vệ của aptomat có chọn lọc được trình bày trên hình 3.3.

Trong đó:

Có ba nấc bảo vệ: có hai giai đoạn bảo vệ quá tải từ    Igh ¸ I

            - Từ   I¸ I:bảo vệ ngắn mạch.

- Aptomat này vẵn phải kết hợp với cầu chì.

-  t = 10 ¸ 30 ms.  t = 10 ¸ 20 s.   t= 1.1 ¸ 0.5 s

   + Aptomat vạn năng.

Đặc tính bảo vệ của aptomat vạn năng được trình bày trên hình 3.4.

Trong loại này có 4 nấc bảo vệ: thêm một nấc bảo vệ ngắn mạch có thời gian nhỏ hơn t.

Do vậy với áptômát này mang cả đặc tính bảo vệ của cầu chì và aptomat. Thời gian cắt t là một vài ms  (thời gian cắt nhanh hơn cả cầu chì)

            - Bảo vệ ngắn mạch dùng rơ le dòng cực đại tác động nhanh.

Câu 17 Bảo vệ quá tải cho máy phát:

1, Nguyên tắc bảo vệ:

Các máy phát làm việc với gái trị dòng tải I > Iđm của máy phát trong thời gian đủ dài thì máy sẽ tăng nhiệt độ dẫn đế hư hỏng khi đó chúng ta coi là các máy phát làm việc quá tải.

Theo quy phạm Đăng kiểm các máy phát chỉ được quá tải 110% trong vòng 15 phút, quá tải 150% trong vòng 2 phút. Khi I > 1.5 Iđm coi như máy phát ngắn mạch, lúc này các thiết bị bảo vệ ngắn mạch phải làm việc.

- Các nguyên nhân gây ra quá tải cho máy phát:

   + Khi ngắt một trong các máy phát khi các máy phát làm việc song song.

   + Khi khởi động các động cơ dị bộ công suất lớn.

   + Khi tự động khởi động lại các động cơ.

   + Do quá tải các phụ tải có công suất lớn.

   + Khi khởi động quá nhiều tải so với công suất của máy phát.

   + Việc phân bố tải không đều khi các máy phát làm việc song song (do đặc tính ngoài khác nhau, hay lượng dầu vào diezen không đều...).

   + Do ngắn mạch từ  xa của các máy phát.

Nguyên tắc bảo vệ quá tải cho trạm phát điện là phải tuân thủ theo nguyên tắc luôn luôn cấp năng lượng liên tục cho lưới điện, vì vậy có các biện pháp sau đây :

            - Khi quá tải các máy phát cần được ngắt dần các nhóm phụ tải ở mức độ quan trọng khác nhau có thể chia ra thành một hoặc nhiều nhóm phụ tải theo mức độ không quan trọng khác nhau để ngắt.

            - Bảo vệ quá tải bằng cách tăng công suất nguồn: Khi quá trải cần phải khởi động thêm các máy phát dự trữ để hoà vào lưới điện để san bớt một phần tải cho các máy phát đang bị quá tải.         

2, Các thiết bị  bảo vệ:

            Để bảo vệ qúa tải người ta dùng Rơ le dòng điện. Rơ le dòng điện được chế tạo theo các dạng như rơ le dòng điện kiểu điện từ, rơ le dòng điện kiểu điện tử, rơ le dòng điện kiểu só…. Các rơ le dòng có thể được chế tạo đơn chiếc cho mỗi mức bảo vệ hoặc được tổ hợp thành một bộ bảo vệ có nhiều ngõ ra tương ứng với các mức bảo vệ khác nhau.

*Vd

Đây là sơ đồ ng/lý bảo vệ quá tải cho MF theo từng cấp với các phần tử như sau

-PP: biến dòng( cuộn thứ cấp vòng tròn)

Láy tín hiệu dòng( cuộn sơ cấp pha MF)

-Wp: atomat cản nguồn len thanh cái

-R,S,T là 3 thanh cái

-W1, W2, W3: là các atomat cấp cho các nhóm phụ tải O1,O1,O3 trong đó

+O1 là nhóm phụ tải không quan trọng lắm

+O2 là nhóm phụ tải quan trọng

+O3 là nhóm phụ tải rất quan trọng

-P rơ le trung gian

-C1, C2, C3, Cp là các rơ le thời gian khóng chế tiếp điemr luôn luôn đóng

-IR, IS, IT : rơ le dòng khống chế các tiếp điểm luôn mở các tiếp điểm này mắc // với nhau

-U<: cuộn giữ chế độ thấp áp của các atomat

-TN: biến áp hạ áp

**NLHĐ

-nếu Mf đang công tác b/thg mà cha bị quá tải thì tín hiệu dòng từ các b/dòng pp chưa đủ lớn để cho các rơ le dòng IR, IS, IT h/động .g/s lúc này tất cả các nhóm phụ tải O1,O2,O3 đang đc đóng vào lưới điện, nếu MF bị quá tải thì tín hiệu dòng đủ lớn để cho các rơ le IR, IS, IT h/động (đóng tiếp điểm( chỉ 1 trong 3 rơ le h/đ là đủ)) cấp nguồn cho rơ le trung gian P và Cp, Khi rơ le P có nguồn thì nó h/d ngay và đóng tiếp điểm cho các rơ le Hg C1, C2, C3

Goi tc1,2,3,p lf t/g trễ của rơ le C1,2,3,P

Và ta chỉnh đặt sao cho tc1<tc2<tc3<tcp

-sau t/g tc1 thì rơ le C1 h/đ mở tiếp điểm thường đóng ngắt nguồn vào cuộn tháp áp của W1→ W1 mở ra cắt nhóm O1 ra khỏi lưới điện, sau khi cát mà vẫn quá tải thì..( tc2). Nếu sau khi cắt 1 nhóm tải phụ nào đó mà MF hết quá tải thì tín hiệu dòng không đủ lớn để các rơ le IR, IS, IT h/đ→ các tiếp điểm của nó mở ra→ rơ le mất nguồn và C1, C2, C3 cũng mất nguồn, các phụ tải còn lại vẫn h/đ bình thường

Câu 18 Bảo vệ công suất ngược cho máy phát:

1, Nguyên tắc bảo vệ:

      Bảo vệ công suất ngược (hướng công suất) cho các máy phát chỉ được trang bị khi các máy phát làm việc song song với nhau. Khi các máy phát làm việc song song vơi nhau do nguyên nhân nào đó tần số của một máy bị giảm đi cho nên máy sẽ nhận năng lượng từ lưới vào,  máy phát trở thành động cơ,  tức là trở thành tải tiêu thụ công suất của lưới, khi đó người ta gọi là hiện tượng công suất ngược..

            -  Nguyên nhân :

   + Đối máy phát xoay chiều do: mất lượng dầu vào động cơ diezen, mất hơi vào tua bin ( máy phát tuy-bin),  hoặc do hư hỏng khớp nối  giữa diezen và máy phát…

   +  Đối với máy phát một chiều còn do mất kích từ hay điện áp máy phát giảm.

- Hậu quả :    

   + Máy phát xoay chiều trở thành động cơ đồng bộ làm quá tải cho rạm điện.

   + Gây xung lực xoắn trục tức thời đối với các máy phát.

   + Gây dao động tần số, dao động tải giữa các máy phát.

Nguyên tắc bảo vệ công suất ngược cho máy phát điện là do tính chất nguy hại do hiện tựơng công suất ngược gây ra cho nên khi trạm phát điện bị xảy ra hiện tượng công suất ngược thì bắt buộc phải ngắt máy phát ra khỏi lưới.

Trị số công suất ngược bảo vệ máy phát điện được tính toán theo qui phạm Đăng Kiểm (TCVN 6259: 4 _ 2003); đối với máy xoay chiều là từ 6 ÷ 15% Pdm.

2, Các thiết bị  bảo vệ:

Trên tầu thuỷ người ta dùng rơle công suất ngược loại cảm ứng, hay các bộ công suất ngược kiểu nhạy pha điện tử.

Trên hình 3.5 mô tả sơ đồ kết nối rơ le dòng điện,  hình 3.6 mô tả sơ đồ kết nối rơ le công suất ngược.

3, Sơ đồ minh họa

Giới thiệu các phần tử

Đây là sơ đồ sử dụng rơ le công suất ngược kiểu b/áp nhạy pha

*phần thực hiện bao gồm

-RI: rơ le phân cực nó chỉ hoạt động khi UCL1>UCL2

-RT: rơ le thời gian

RN: cuộn  ngắt của atomat chính

*Phần tử nhạy pha

-B/áp BA1 có cuộn 1 và 2 là 2 cuộn thứ cấp

-B/áp BA2 có cuộn 3 và 4 là 2 cuộn thứ cấp

-cầu chỉnh lưu CL1, CL2

*nguyên lý hoạt động

Khi mF công tác bình thường thì U23>U14 tức là cuộn 2 và cuộn 3 đấu thuận sdđ với nhau do vạy UCL1<UCL2→ rơ le phân cực không hoat động. Khi sinh ra h/tg công suất ng,c(MF công tác ở chế độ động cơ) dòng sẽ ng.c 180o→quan hệ phụ thuộc của BA1 sẽ bị thay đổi lúc này cuộn 2 và 3 đấu ng.c, cuộn 1 và 4 đấu thuận→ UCL1>UCL2→ rơ le phân cực RI hoạt động đóng tiếp điểm cấp nguồn cho cuộn ngắt RN cho atomat chính→MF ngắt ra khỏi lưới điện.

Câu 19       Trạm phát điện sự cố.

            3.5.1; Các yêu cầu và trang bị máy phát sự cố:

        Trên tầu thuỷ vấn đề an toàn cho con tầu, hàng hoá và tính mạng của con người rất được quan tâm trong thiết kế . Khi con tầu không hoàn toàn chủ động hoạt động được do trạm phát chính mất điện thì phải có một tổ máy phát điện sự cố cung cấp điện năng cho các phụ tải quan trọng nhất.

Theo Qui phạm của Đăng Kiểm Việt Nam 2003 (TCVN 6259:4-2003) trạm phát sự cố phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Nguồn sự cố phải độc lập hoàn toàn với nguồn chính.

- Vị trí đặt: các tổ máy phát điện sự cố và các thiết bị đi kèm phải đặt ở trên boong hở liên tục cao nhất và dễ dàng tới được từ boong  hở.

- Công suất của nguồn sự cố phải đảm bảo cung cấp cho tất cả các hệ thống điện thiết yếu để đảm bảo an toàn trong trường hợp sự cố.

- Nếu nguồn sự cố là máy phát thì phải thỏa mãn yêu cầu sau:

   + Động cơ lai máy sự cố phải là động cơ Diesel được tự làm mát được cung cấp nhiên liệu độc lập và nhiên liệu có điểm chớp cháy không nhỏ hơn 43OC.

   + Các tổ máy phát điện sự cố phải tự động khởi động khi trạm phát chính mất điện, tự động đóng cầu dao cấp nguồn sự cố trong thời gian không quá 45 giây.

- Nếu nguồn sự cố là ac qui thì phải thỏa mãn yêu cầu sau:

   + Mang hết tải sự cố theo yêu cầu mà không cần nạp lại trong suốt thời gian theo yêu        .          + Tự động đóng điện vào bảng điện sự cố khi mất nguồn chính.

            3.5.1; Trạm phát điện sự cố:

            Trạm phát điện sự cố bao gồm một máy phát sự cố cấp điện tới Bảng điện sự cố  Toàn bộ trạm phát sự cố đặt ở vị trí cao hơn boong chính của tàu, động cơ lai máy phát sự cố là diesel khởi động bằng điện, động cơ này được làm mát bởi một quạt gió gắn đồng trục với động cơ. Động cơ điện khởi động là động cơ một chiều kích từ nối tiếp được cấp nguồn từ ac qui, máy phát điện sự cố là một máy phát xoay chiều đồng bộ 3 pha có cùng giá trị điện áp và tần số với các máy phát chính.

          Bảng điện sự cố chỉ cấp nguồn cho một số phụ tải rất quan trọng như máy lái, các thiết bị điện hàng hải, bơm cứu đắm, thiết bị vô tuyến điện, chiếu sáng hành lang, …

        Trong chế độ công tác bình thường thì máy phát sự cố không hoạt động và thanh cái bảng điện sự cố được cấp điện từ bảng điện chính, khi Bảng điện chính mất điện, thanh cái Bảng điện sự cố mất điện, máy phát sự cố tự động khởi động và đóng điện lên thanh cái Bảng điện sự cố, từ Bảng điện sự cố điện năng được cấp trực tiếp đến các phụ tải rất quan trọng mà không qua Bảng điện chính. Giữa aptomát từ bảng điện chính và aptomát máy phát sự cố có khóa liên động lẫn nhau, có nghĩa là máy phát sự cố và các máy phát chính không thể công tác song song

            Các phụ tải sự cố bao gồm: hệ chiếu sáng (chiếu sáng sự cố buồng máy, hành lanh thuyền viên, câu lạc bộ, buồng lài, buồng máy lái, buồng hải đồ, boong cứu sinh…), các thiết bị thông tin liên lạc sự cố, các thiết bị tín hiệu cấp cứu.

Hình 3.11 mô tả sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển máy phát sự cố.

- Cấu trúc hệ thống bao gồm các thiết bị sau:

1; DE: động cơ diesel

2 ; G: máy phát điện.

3; DC: Motor khởi động diesel lai máy phát.

4; K: contactor cảm biến điện áp trạm phát chính.

5; Bộ điều khiển động cơ đề gồm: Van khởi động có hai cuộn dây cuộn hút và cuộn giữ. Hai cuộn dây này đều có chức năng dịch trục motor đề vào khớp với trục động cơ diesel và đóng tiếp điểm cấp nguồn cho động cơ đề, ngòai ra còn có tiếp điểm B cảm biến tốc độ diesel..

6; C1, C2: các contator cấp nguồn cho hệ thống điện sự cố: C1 cấp từ trạm phát sự cố, C2 cấp từ trạm phát chính.

7; Bộ điều khiển các contactor gồm chuyển mạch chọn chế độ điều khiển và các nút ấn.

Hình 3.11

- Nguyên lý họat động:

            Khi trạm phát chính có điện thì cotactor C2 có điện đóng nguồn chính cho lưới điện sự cố, đồng thời cotactor K có điện mở tiếp điểm mạch điều khiển motor đề nên các cuộn dây hút và giữ không được cấp điện.

            Khi trạm phát chính mất điện thì cotactor C2 mất điện ngắt nguồn chính đến lưới điện sự cố do đó cotactor K mất điện đóng tiếp điểm mạch điều khiển motor đề nên các cuộn dây hút và giữ được cấp điện sẽ đồng thời vào ly hợp và cấp nguồn cho động cơ đề để khởi động diesel. Khi tốc độ động cơ diesel đạt tốc độ nổ thì tiếp điểm B nmở ra ngắt nguồn vào bộ điều khiển động cơ đề nên ngắt động cơ đề khỏi diesel và nguồn.

            Nếu chuyển mạch chọn chế độ điều khiển đặt ở vị trí Auto thì khi có đủ điện áp contactor C1 sẽ hút và cấp nguồn cho lưới sự cố từ máy phát sự cố.

            Nếu chuyển mạch chọn chế độ điều khiển đặt ở vị trí Man thì muốn cấp nguồn cho  lưới sự cố từ máy phát sự cố ta phải ấn nút ON, muốn ngắt nguồn thì án nút Trip.

Câu 20 Ac qui axí:

1, Cấu tạo:

Cấu tạo của acqui axit gồm một bình làm bằng vật liệu chống axit như nhựa ebonit, bên trong đặt xen kẻ các bản cực dương và âm. Mỗi bản cực dương được xen kẻ giữa hai bản cực âm, như vậy số bản cực âm bao giờ cũng nhiều hơn số bản cực dương một bản. 

Các bản cực có kết cấu dạng lưới chì có pha thêm 6 - 8% angtimon để tăng độ bền cơ học. Các bản cực dương được làm bằng đioxit chì PbO2 và được nối với nhau tạo thành một tổ bản cực dương. Các bản cực âm được làm bằng chì Pb và được nối với nhau tạo thành một tổ bản cực âm. Để giảm kích thước và điện trở trong của acqui thì khoảng cách các bản cực phải nhỏ. Để tránh ngắn mạch thì giữa hai bản cực có đặt tấm ngăn lưới bằng nhựa ebonit.

Dung dịch điện phân của acqui axít là dung dịch axit sunfurich H2SO4. Tùy điều kiện công tác mà nồng độ dung dịch khác nhau. Nồng độ dung dịch cao thì kích thước và trọng lượng acqui nhỏ, điện trở trong acqui nhỏ. Tuy nhiên nồng độ dung dịch cao sẽ sinh ra hiện tượng sun phát hóa bản cực làm giảm tuổi thọ của acqui.

Trọng lượng riêng của dung dịch điện phân của acqui đặt tĩnh là 1,20g/cm2, acqui di động là 1,28g/cm2.

2, Nguyên lý làm việc:

Sức điện động của acqui khi nạp no là  2,1 - 2,2 V. Để được 6 hay 12 V ta phải nối 3 hoặc 6 bình thành tổ acqui.

Khi acqui phóng điện, thì phản ứng hóa học xảy ra như sau:

                        PbO2  + 2H2SO4  + Pb  => 2PbSO4 + 2H2O                                           (2-6)

Nồng độ dung dịch giảm, điện trở trong tăng, điện áp trên các bản cực của acqui giảm, dòng phóng càng lớn thì điện áp giảm càng nhanh. Khi điện áp chỉ còn 1,8V thì phải dừng lại, nếu không thì sun phát chì tạo ra trên thành cực quá dày, acqui sẽ bị hỏng và không nạp lại được nữa.

Khi nạp điện cho acqui, quá trình xảy ra ngược lại:

                        2PbSO4 + 2H2O => PbO2  + 2H2SO4  + Pb                                            (2-7)

Nồng độ dung dịch tăng, điện áp trên các bản cực tăng, điện trở trong tăng. 

Hiện tượng tự phóng điện: mặc dù không cho acqui phóng điện nhưng dung lượng cứ giảm dần, khoảng 1-2% dung lượng định mức trong một ngày đêm. Nguyên nhân là do trong dung dịch điện phân và các bản cực có lẫn nhiều tạp chất

Hiện tượng sun phát hóa:  các bản cực bị bao phủ bởi một lớp tinh thể sun phát chì màu trắng. Lớp tinh thể này không dẫn điện và ngăn cách các bản cực và dung dịch làm cho điện trở trong rất lớn. Khi phóng, điện áp giảm rất nhanh và hầu như không sử dụng được.

   3, Các thông số cơ bản:

-  Điện áp: được đo bằng V, acqui thường được chế tạo có điện áp 6V, 12V. Muốn có điện áp cao hơn ta phải ghép nối tiếp nhiều bình.

- Dung lượng: được đo bằng Ah (ampe giờ), ví dụ một acqui 50Ah nếu phóng liên tục với dòng 5A thì sử dụng được trong 10 giờ.

4; Bảo dưởng acqui:

       Trên tầu Ắc quy dùng cho ánh sáng sự cố , dùng để khởi động Điezen công suất nhỏ, phục vụ cho việc khống chế điều khiển. Trong buồng Ắc quy phải có thông gió, đặc biệt vào mùa hè. Ắc quy phải được cố định chống rung và có giá đỡ. Bề mặt Ắc quy  phải luôn sạch sẽ để chống dòng dò và sự đánh lửa giữa các cực với nhau. Vận chuyển Ắc quy phải an toàn về người và hoá chất, các đầu nối dây phải dùng đầu bọp. Tuyệt đối không gây tia lửa điện trong buồng Ắc quy (không hút thuốc, đèn phải có chụp) , trong phòng Ắc quy phải sạch sẽ . Dung dịch luôn ngập các bản cực (khô nước dễ bị sunfát hoá và cong vênh bản cực ), mỗi nắp đậy phải có lỗ thông hơi.  Súc xạc Ắc quy  phải theo đúng chu trình.

       Khi pha dung dịch, phải pha bằng thiết bị bằng sứ hay thuỷ tinh, không được pha bằng thiết bị kim loại. Trong quá trình pha phải chú ý: đổ Axít từ từ vào nước cất ( ngược lại có thể nổ và bị bỏng ). Trong quá trình sử dụng Ắc quy không để Ắc quy phóng hết, nếu tầu có hai nhánh Ắc quy phải thay nhau để nạp (ngày đồi một lần). Cấm nạp chung và cất giữ chung ắc quy a-xít và ắc quy kiềm.

 - Chỉ sử dụng ắc quy khi nồng độ dung dịch đảm bảo ( kiềm : 1,19 - 1,21 g/cm3 ;              Axít : 1,18   0,005g/cm3 ). Để bảo quản, bảo dưỡng AQ tốt cần cócác phụ tùng hoàn hảo : tỷ trọng kế, thiết bị thử AQ, nhiệt kế và các bình dung dịch ( thời hạn sử dụng ít nhất là 3 năm).

- Phải đảm bảo dung dịch ngập trên bản cực  5 - 15 mm, những chỗ gỉ tại AQ chỉ được dùng vải tẩm dầu diezen ( DO ) để tẩy, các muối đọng và bụi dùng giẻ quán vào đầu que để lấy ra.

- Phải nạp điện cho AQ khi điện áp giảm ( kiềm : dưới 1V; axít dưới 1,7 V / 1 phần tử). Trong quá trình nạp cần quan sát điện áp nạp và dòng nạp, kiểm tra lỗ thông hơi, kiểm tra mức dung dịch, sau một thời gian cần kiểm tra nồng độ dung dịch, kiểm tra nhiệt độ dung dịch ( quá 450 phải ngừng nạp), kiểm tra quá trình thông gió. Luôn kiểm tra độ tin cậy của các đầu nôi cực các thanh nối và các đầu kẹp. Dấu hiệu của AQ no là điện áp và tỷ trọng của chât điện phân không thay đổi trong 2h cũng như hiện tượng khí sôi mạnh.

       Thực tế một số tầu người ta đặt chế độ nạp dài hạn hay thường xuyên ( floating charge ) 26.4v / 12 phần tử ( 2.2 v/ 1phần tử). Chế độ nạp khẩn cấp ( Equalizing charge) 28.8 v/ 12 phần tử (2.4 v/ 1 pt)  trong vòng 2h.

Câu 21 Ac qui kiềm:

1, Cấu tạo:

Acqui kiềm có cấu tạo tương tự acqui axít và có hai loại phụ thuộc vào chất tác dụng ở bản cực âm. Các bản cực âm là Ni-Fe với loại acqui sắt kền và là Ni-Cd với loại acqui cadmi kền. Các bản cực dương  là hydroxit kiềm Ni(OH)3. Dung dịch điện phân trong acqui kiềm là dung dịch hydro kali KOH. Sức điện động của acqui kiềm ít phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch điện phân, và khoảng 1,25V sau khi nạp no.

2, Nguyên lý làm việc:

Phản ứng hóa học khi phóng và nạp acqui kiềm như sau:

Với acqui sắt kền:

                        2Ni(OH)3 + KOH + Fe  Ơ 2Ni(OH)2 + KOH + Fe(OH)2                       (2-8)

Với acqui Cadmi kền:

                        2Ni(OH)3 + KOH + Cd  Ơ 2Ni(OH)2 + KOH + Cd(OH)2                     (2-9)

Nồng độ dung dịch điện phân hầu như không thay đổi trong quá trình phóng nạp acqui.

Do đó chỉ cần ít dung dịch điện phân cho nên acqui kiềm có trọng lượng kích thước nhỏ hơn acqui axit. Điện trở trong của acqui kiềm lớn cho nên sụt áp trên acqui lớn.

            So sánh acqui kiềm với acqui axit

- Điện áp acqui axit lớn hơn, hiệu suất cao hơn, giá thành trên đơn vị công suất thấp, dung lượng ít phụ thuộc nhiệt độ.

- Acqui kiềm có độ bên cơ học cao hơn, tuổi thọ dài hơn, và quá trình tự phóng ít hơn.

- Nội trở acqui kiềm lớn hơn acqui axit nên chịu ngắn mạch tốt hơn.

- Acqui kiềm có thời gian phóng dài hơn acqui axit.

3; Vận hành acqui:

- Khi nạp AQ cần đổ đầy dung dịch điện phân ngập trên bản cực 10 - 15 cm. Nhiệt độ nhỏ hơn 25  . Khi nạp nhiệt độ lớn hơn 45  , khi nảo nhiệt độxuống dưới 30  lại tiếp tục nạp.

-  Để yên trong 4 - 12h sau khi đổ dung dịch mới được nạp.

- Cần có dòng một chiều để nạp,  có hai cách nạp : I  không đổi và  U không đổi.

 Nạp AQ với dòng không đổi :  Nạp hai cấp.

Cấp 1 : Nạp với Iđm trong 10 giờ hay 8 giờ,  khi dung lượng đạt 90% nạp cấp 2.

Cấp 2 :  Nạp với    I =  0.5Iđm.

Đối với AQ kiềm có thể nạp Iđm ngay từ đầu đến cuối. Dấu hiệu của nạp no là có hiện tượng thoát khí mạnh và điện áp không đổi trong 3 h.

Ưu điểm :       

-  Đấu nối tiếp được nhiều AQ có cùng dung lượng.

-  Có thể điều chỉnh điện áp nạp để AQ no hoàn toàn.

-  Phương pháp này tốt cho AQ nạp lần đầu và AQ bị sun phát hoá.

Nhược điểm :

- Thời gian nạp lâu và ta phải điều chỉnh dòng nạp  .

 Nạp AQ với áp không đổi :

Đặt lên một phần tử với điện áp là  2.35v ( đốiAQ axít),  điện áp là 2v ( đối AQ kiềm).

Ưu điểm :  Thời gian nạp nhanh, nhưng không sử dụng cho AQ nạp lần đầu, và AQ bị sun-fát hoá. Có thể nạp cho nhiều AQ có dung lượng khác nhau( vì đấu song song).

Nhược :     AQ nạp không được no hoàn toàn.

4; Bảo dưởng acqui:

       Trên tầu Ắc quy dùng cho ánh sáng sự cố , dùng để khởi động Điezen công suất nhỏ, phục vụ cho việc khống chế điều khiển. Trong buồng Ắc quy phải có thông gió, đặc biệt vào mùa hè. Ắc quy phải được cố định chống rung và có giá đỡ. Bề mặt Ắc quy  phải luôn sạch sẽ để chống dòng dò và sự đánh lửa giữa các cực với nhau. Vận chuyển Ắc quy phải an toàn về người và hoá chất, các đầu nối dây phải dùng đầu bọp. Tuyệt đối không gây tia lửa điện trong buồng Ắc quy (không hút thuốc, đèn phải có chụp) , trong phòng Ắc quy phải sạch sẽ . Dung dịch luôn ngập các bản cực (khô nước dễ bị sunfát hoá và cong vênh bản cực ), mỗi nắp đậy phải có lỗ thông hơi.  Súc xạc Ắc quy  phải theo đúng chu trình.

       Khi pha dung dịch, phải pha bằng thiết bị bằng sứ hay thuỷ tinh, không được pha bằng thiết bị kim loại. Trong quá trình pha phải chú ý: đổ Axít từ từ vào nước cất ( ngược lại có thể nổ và bị bỏng ). Trong quá trình sử dụng Ắc quy không để Ắc quy phóng hết, nếu tầu có hai nhánh Ắc quy phải thay nhau để nạp (ngày đồi một lần). Cấm nạp chung và cất giữ chung ắc quy a-xít và ắc quy kiềm.

 - Chỉ sử dụng ắc quy khi nồng độ dung dịch đảm bảo ( kiềm : 1,19 - 1,21 g/cm3 ;              Axít : 1,18   0,005g/cm3 ). Để bảo quản, bảo dưỡng AQ tốt cần cócác phụ tùng hoàn hảo : tỷ trọng kế, thiết bị thử AQ, nhiệt kế và các bình dung dịch ( thời hạn sử dụng ít nhất là 3 năm).

- Phải đảm bảo dung dịch ngập trên bản cực  5 - 15 mm, những chỗ gỉ tại AQ chỉ được dùng vải tẩm dầu diezen ( DO ) để tẩy, các muối đọng và bụi dùng giẻ quán vào đầu que để lấy ra.

- Phải nạp điện cho AQ khi điện áp giảm ( kiềm : dưới 1V; axít dưới 1,7 V / 1 phần tử). Trong quá trình nạp cần quan sát điện áp nạp và dòng nạp, kiểm tra lỗ thông hơi, kiểm tra mức dung dịch, sau một thời gian cần kiểm tra nồng độ dung dịch, kiểm tra nhiệt độ dung dịch ( quá 450 phải ngừng nạp), kiểm tra quá trình thông gió. Luôn kiểm tra độ tin cậy của các đầu nôi cực các thanh nối và các đầu kẹp. Dấu hiệu của AQ no là điện áp và tỷ trọng của chât điện phân không thay đổi trong 2h cũng như hiện tượng khí sôi mạnh.

       Thực tế một số tầu người ta đặt chế độ nạp dài hạn hay thường xuyên ( floating charge ) 26.4v / 12 phần tử ( 2.2 v/ 1phần tử). Chế độ nạp khẩn cấp ( Equalizing charge) 28.8 v/ 12 phần tử (2.4 v/ 1 pt)  trong vòng 2h.