Hướng dẫn thực hành cốt lõi về tự động hóa nhà máy điện trên tàu

Trên các tàu tự động hóa hiện đại, Hệ thống quản lý điện (PMS) không chỉ là trung tâm đảm bảo sự ổn định của mạng lưới điện, mà còn là nội dung trọng tâm và khó khăn trong quá trình đánh giá năng lực của Kỹ thuật viên điện tử và điện (ETO). Bài viết này sẽ hệ thống hóa toàn diện các kiến thức cốt lõi, từ các chức năng cơ bản đến các biện pháp ứng phó khẩn cấp.

I. Bảy chức năng cơ bản của hệ thống tự động hóa nhà máy điện trên tàu

Nhiệm vụ cốt lõi của nhà máy điện tự động là thực hiện việc quản lý tối ưu các tổ máy trong điều kiện không cần nhân viên trực. Các chức năng cơ bản của nó bao gồm:

• Chức năng tự động khởi động và tắt máy: Tự động quản lý các tổ máy dựa trên mức tải của lưới điện (ví dụ: tăng công suất khi tải nặng 80%, giảm công suất khi tải nhẹ 20%).
• Lái xe song song gần như đồng bộ: Xác định thời điểm đóng mạch tức thời tối ưu, đảm bảo sự đồng bộ về điện áp, tần số và pha.
• Phân bổ tải tự động: Đảm bảo các tổ máy nối song song phân chia công suất hoạt động và công suất phản kháng theo tỷ lệ công suất định mức.
• Câu hỏi về tải nặng: Dự báo dự trữ công suất cho các tải công suất lớn (hệ thống đẩy ngang, cần trục nâng hàng).
• Bảo vệ tổng hợp chống sự cố: Thực hiện chức năng tự động bù đắp khi xảy ra các sự cố như thiếu dầu bôi trơn, quá nhiệt, quá tốc độ và ngắt mạch do ngắn mạch.

II. Khởi động tự động của tổ máy dự phòng: Cơ chế kích hoạt và xác định

Khi đáp ứng bất kỳ điều kiện nào sau đây, lưới điện sẽ phát lệnh tăng công suất máy phát:

Tiêu chuẩn tự kiểm tra “Ready” của tổ máy dự phòng

III. Quy trình kỹ thuật tháo dỡ và chuyển tải

Việc ngắt tải tự động hoàn toàn không phải là việc ngắt mạch ngay lập tức, mà là một quá trình “giảm tải” diễn ra một cách từ từ:

1. Lệnh kích hoạt: Tải giảm xuống mức giới hạn dưới đã cài đặt (công suất định mức 20%) và đáp ứng thời gian trễ.
2. Rơle tải: Khi máy đang dừng dần giảm tốc độ, máy đang chạy tăng tốc đồng bộ, kim chỉ công suất bắt đầu giao nhau và chuyển hướng.
3. Ngắt mạch mềm: Khi tải giảm xuống gần mức 0, ACB sẽ tự động ngắt, giúp ngắt điện mà không gây sốc.
4. Tắt máy để làm mát: Trì hoãn 1 phút sau khi ngắt công tắc (làm mát khi không tải) để bảo vệ bộ tăng áp và van xả.

IV. Chuyên mục ứng phó khẩn cấp: Khôi phục nguồn điện sau sự cố mất điện toàn tàu (Blackout)

Blackout là thử thách khắc nghiệt nhất đối với hệ thống PMS, và quy trình khôi phục của nó như sau:

• Phát hiện mất điện: Điện áp trên thanh cái thấp hơn giá trị định mức của 15%.
• Vòng đấu thầu đầu tiên: Tổ máy có mức ưu tiên cao nhất sẽ tự động khởi động và đóng công tắc trực tiếp trên “busbar chết”.
• Khôi phục tải theo cấp độ: Trước tiên, khởi động các cụm bơm quan trọng như bơm dầu bôi trơn, bơm làm mát, v.v., sau đó mới khởi động các hệ thống tiện ích sinh hoạt phụ trợ.