Thử nghiệm chức năng bảng phân phối điện khẩn cấp trên tàu
I. Yêu cầu về chức năng, vận hành và quản lý của máy phát điện dự phòng và tủ điện dự phòng
1. Máy phát điện dự phòng
Theo các quy định chung, tàu chở khách và tàu chở hàng có tổng trọng tải từ 500 tấn trở lên phải được trang bị nguồn điện dự phòng độc lập. Nguồn điện này có thể là máy phát điện hoặc bộ ắc-quy. Máy phát điện được sử dụng làm nguồn điện dự phòng được gọi là máy phát điện dự phòng.
Hệ thống máy phát điện dự phòng phải được trang bị hệ thống làm mát độc lập và bộ cấp nhiên liệu, đồng thời phải có thiết bị khởi động đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn. Khi xảy ra hỏa hoạn hoặc thảm họa khác trên tàu dẫn đến mất nguồn điện chính, hệ thống máy phát điện dự phòng phải có khả năng tự động khởi động và tự động kết nối với bảng phân phối điện dự phòng, đảm bảo cung cấp tải định mức trong thời gian ngắn nhất, không được vượt quá 45 giây. Sau khi nguồn điện chính được khôi phục, hệ thống máy phát điện dự phòng sẽ tự động ngắt kết nối. Công suất của máy phát điện dự phòng phải đảm bảo phạm vi và thời gian cấp điện theo quy định của Công ước Quốc tế về An toàn Đời sống trên Biển (SOLAS) và cơ quan quản lý có thẩm quyền, đồng thời phải tính đến khả năng các thiết bị tiêu thụ điện này hoạt động đồng thời.
2. Tủ điện dự phòng
Chức năng của bảng phân phối điện dự phòng là điều khiển và giám sát tình trạng hoạt động của cụm máy phát điện dự phòng, đồng thời cung cấp điện cho các thiết bị sử dụng điện dự phòng. Bảng này được lắp đặt cùng với cụm máy phát điện dự phòng trong cùng một khoang, thường nằm ở tầng boong tàu. Bảng phân phối điện dự phòng thường chỉ bao gồm bảng điều khiển máy phát điện và bảng tải; các thiết bị đo lường điện được lắp đặt trên bảng này tương tự như bảng phân phối điện chính, chỉ có điều máy phát điện dự phòng không cần vận hành song song và không cần rơle công suất ngược cũng như đồng hồ đồng bộ.
Việc đấu nối bảng phân phối điện dự phòng phải đảm bảo có cơ chế khóa liên động điện giữa máy phát điện chính, máy phát điện dự phòng và công tắc nguồn điện từ bờ, nhằm ngăn chặn tình trạng đóng mạch không đồng bộ (giữa các nguồn điện). Cơ chế khóa liên động điện chủ yếu được thực hiện thông qua các tiếp điểm phụ của các công tắc nguồn này.
(1) Mạng lưới điện dự phòng thường được cấp điện từ tủ điện chính. Chỉ khi máy phát điện chính bị hỏng hoặc đang bảo trì thì mới được cấp điện từ tổ máy phát điện dự phòng.
(2) Tủ điện chính được kết nối với tủ điện dự phòng thông qua công tắc cấp điện (EMCB) và công tắc liên động (ABTS). Giữa công tắc liên động và công tắc chính của tủ điện dự phòng có thiết lập cơ chế khóa liên động điện, nhằm đảm bảo rằng khi máy phát điện chính đang cấp điện cho lưới điện (tức là lưới điện chính không bị mất điện), tổ máy phát điện dự phòng sẽ không hoạt động.
(3) Ngay khi mạng lưới điện chính bị mất điện, công tắc liên kết sẽ tự động ngắt; sau khi thiết bị khởi động tự động của tổ máy phát điện dự phòng hoàn tất quá trình xác nhận có độ trễ, tổ máy này sẽ tự động khởi động và tự động đóng công tắc để cấp điện cho mạng lưới điện dự phòng.
(4) Khi nguồn điện lưới chính được khôi phục, công tắc chính của máy phát điện dự phòng sẽ tự động ngắt ngay lập tức, công tắc liên kết sẽ tự động đóng lại, mạng điện dự phòng sẽ quay trở lại sử dụng nguồn điện từ lưới chính, và máy phát điện dự phòng sẽ tự động ngừng hoạt động sau một khoảng thời gian trễ.
(5) Khi cần kiểm tra và thử nghiệm cụm máy phát điện dự phòng trong điều kiện bình thường, có thể đặt công tắc chọn chế độ hoạt động của máy phát điện dự phòng về vị trí thử nghiệm; lúc này, cụm máy phát điện dự phòng chỉ có thể thực hiện thử nghiệm vận hành không tải. Khi tiến hành thử nghiệm hiệu suất, cần ngắt công tắc cấp điện cho bảng phân phối điện dự phòng (EMCB) trên bảng phân phối điện chính để cụm máy phát điện dự phòng tự động khởi động và tự động đóng công tắc cấp điện cho mạng lưới điện dự phòng.
Đối với một số trạm phát điện dự phòng được quản lý tự động, mạng lưới điện dự phòng chỉ được phép chuyển sang sử dụng nguồn điện từ máy phát điện dự phòng sau khi máy phát điện dự phòng đã hoạt động, nhằm tránh xung đột với mạng lưới điện chính. Hình 8–1 thể hiện sơ đồ liên kết giữa tủ phân phối điện dự phòng và tủ phân phối điện chính. Hình 8–2 thể hiện bảng điều khiển máy phát điện dự phòng.
Hình 8-1: Sơ đồ liên kết giữa tủ điện dự phòng và tủ điện chính
Hình 8-2: Bảng điều khiển máy phát điện dự phòng
2. Thử nghiệm khởi động tự động và đóng công tắc của máy phát điện dự phòng
(1) Trước khi tiến hành thử nghiệm, hãy thông báo cho buồng lái và phòng điều khiển trung tâm để chuẩn bị sẵn sàng xác nhận tín hiệu báo động.
(2) Trước khi khởi động máy phát điện dự phòng, cần kiểm tra tình trạng ắc-quy khởi động, mức dầu và nước làm mát của máy phát điện dự phòng, đồng thời khởi động bơm dầu bôi trơn một lần để thực hiện thao tác cấp dầu bôi trơn trước.
(3) Đặt chế độ hoạt động trên bảng điều khiển bên cạnh máy phát điện dự phòng thành "Tự động" và đặt chế độ điều khiển phân phối điện trên bảng điều khiển tủ phân phối điện dự phòng thành "Tự động". Hình 8-3 minh họa quá trình chuẩn bị cho thử nghiệm khởi động tự động của máy phát điện dự phòng.
Hình 8-3: Chuẩn bị kiểm tra khởi động tự động máy phát điện dự phòng
(4) Có thể ngắt “công tắc cấp điện (EMCB)” trên bảng phân phối chính; nguồn điện từ bảng phân phối chính đến bảng phân phối dự phòng sẽ bị ngắt, mô phỏng tình trạng mất điện tại bảng phân phối chính. Công tắc liên kết sẽ tự động ngắt, máy phát điện dự phòng tự động khởi động và điều chỉnh tần số, sau đó đóng công tắc để cấp điện cho bảng phân phối dự phòng, như minh họa tại Hình 8-4. Khi đóng “công tắc cấp điện (EMCB)” trên bảng phân phối điện chính, công tắc chính của máy phát điện dự phòng sẽ nhảy cầu, công tắc liên kết sẽ tự động đóng lại. Máy phát điện dự phòng sẽ tự động ngừng hoạt động sau một khoảng thời gian trễ.
Hình 8-4: Thử nghiệm khởi động và đóng mạch tự động của máy phát điện dự phòng
(5) Có thể chuyển công tắc “SEQUENCE TEST” trên bảng điều khiển tủ phân phối điện dự phòng sang vị trí “ON”; công tắc liên kết sẽ tự động ngắt, máy phát điện dự phòng sẽ tự động khởi động, điều chỉnh tần số và đóng mạch để cấp điện cho tủ phân phối điện dự phòng; khi công tắc “SEQUENCE TEST” được chuyển sang vị trí “OFF”, công tắc chính dự phòng sẽ ngắt mạch, công tắc liên kết sẽ tự động đóng lại. Máy phát điện dự phòng sẽ tự động ngừng hoạt động sau một khoảng thời gian trễ.
(6) Sau khi kết thúc thử nghiệm, tiến hành các thao tác khôi phục như đóng công tắc cấp điện trên bảng phân phối điện dự phòng tại bảng phân phối điện chính; đồng thời, chuyển công tắc “SEQUENCE TEST” trên bảng điều khiển của bảng phân phối điện dự phòng sang vị trí “ON” để đưa máy phát điện dự phòng về trạng thái hoạt động bình thường.
