Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu 6500 tấn đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa Diezel máy chính
………… o0o………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 6500T – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DIEZEL MÁY CHÍNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình này là của riêng tôi. Các kết quả và số liệu trong đề tài là trung thực, chưa được đăng trên bất kỳ tài liệu nào. Hải phòng, tháng 02 năm2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Xuân Thanh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 Mục lục PHẦN I: TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU DẦU 6500T 7 Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG VÀ TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU DẦU 6500T 7 1.1 Tổng quan về trạm phát điện chính 9 1.1.2. Yêu cầu về trạm phát điện tàu thủy 9 1.2 Cấu tạo và các thông số trạm phát điện chính tàu dầu 6500T 9 1.2.1 Giới thiệu các phần tử của bảng điện chính 11 1.3. Các chế độ công tác của trạm phát 15 1.3.1 Chức năng hòa đồng bộ các máy phát. 15 1.3.2 Chức năng phân bố tải giữa các máy phát công tác song song 19 1.4. Kiểm tra, báo động và bảo vệ cho trạm phát 20 1.4.1 Bảo vệ quá tải 20 1.4.2 Bảo vệ ngắn mạch 20 1.4.3 Bảo vệ công suất ngược 21 1.4.4 Báo động cách điện thấp 21 Chương 2: CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TÀU DẦU 6500T 22 2.1. Hệ thống lái tàu dầu 6500T 22 2.1.1.Khái niệm 22 2.1.2 Giới thiệu phần tử 23 2.1.3 Phân tích nguyên lý hoạt động 24 2.1.4 Truyền động điện máy lái và đánh giá hệ thống 26 2.2 Hệ thống điều khiển nồi hơi 27 2.2.1 Giới thiệu chung về nồi hơi 27 2.2.2 nguyên lý hoạt động. 35 2.2.3 Nhận xét ,đánh giá 42 2.3 Hệ thống bơm ballast 43 2.4 Hệ thống Máy nén khí 44 2.4.1. Hệ thống máy nén khí tàu dầu 6500T 45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3 2.5 Hệ thống quạt gió buồng máy tàu dầu 6500T 48 Phần II: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL MÁY CHÍNH 50 Chương 3: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL 50 3.1 Các yêu cầu đối với hệ thống và các chức năng tự động điều khiển hệ thống 51 3.1.1. Phân loại hệ thống tự động điều khiển từ xa Diesel 52 3.2. Phân tích chức năng và thuật toán điều khiển từ xa Diesel 54 3.2.1. Chức năng tự động hâm nóng máy Diesel 54 3.2.2. Chức năng khởi động từ xa Diesel 55 3.2.3. Chức năng dừng máy 56 3.2.4. Chức năng đảo chiều quay 56 3.2.5.Chức năng điều chỉnh tốc độ động cơ Diesel từ xa 57 3.2.6. Chức năng đóng mở ly hợp 60 3.2.7. Chức năng tự động kiểm tra báo động, bảo vệ Diesel 62 Chương 4 HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL MÁY CHÍNH TÀU DẦU 6500T 63 4.1. Hệ thống ĐKTX Điezel chính Tàu dầu 6500T 63 4.2 Giới thiệu phần tử 63 4.3. Nguyên lý hoạt động 67 4.3.1. Chức năng khởi động động cơ 67 4.3.2. Chức năng dừng động cơ 70 4.3.3. Chức năng đảo chiều quay Diesel 70 4.3.4. Chức năng điều chỉnh tốc độ Diesel 71 4.3.5. Chức năng tự động kiểm tra,báo động và bảo vệ Diesel 71 Chương 5: LẬP TRÌNH HỆ THỐNG DKTX DIEZEL BẰNG S7-300 73 5.1. Giới thiệu chung về lập trình PLC 73 5.1.1. Giới thiệu về S7-300 73 5.1.2 Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình PLC 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4 5.1.3. Trình tự chung của việc viết chương trình điều khiển 79 5.2. Lưu đồ thuật toán điều khiển máy chính 83 5.2.1 chức năng chuẩn bị máy 83 5.2.2 chức năng hâm nóng máy 84 5.2.3 chức năng điều chỉnh tốc độ 85 5.2.4 chức năng khởi động 86 5.2.5 chức năng đảo chiều quay 87 5.2.6 chức năng dừng động cơ 89 5.3. Lập trình PLC cho hệ thống tự động điều khiển từ xa Diesel 90 5.3.1. Lựa chọn cấu hình phần cứng 90 5.3.2.Gán các địa chỉ vào ra 91 5.3.3 . Viết chương trình 94 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5 LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình phát triển của nền kinh tế quôc dân, đi đôi với các lĩnh vực như: Công nghiệp, nông nghiệp…thì ngành giao thông vận tải biển cũng chiếm một vị trí quan trọng ở mỗi quốc gia. Nó là mạch máu giao thông nối liền giữa các vùng kinh tế của một đất nước và giữa các nước trên thế giới với nhau. Nó đáp ứng và phục vụ tích cực cho đời sống mọi mặt của nhân dân nói chung. Đất nước ta bờ biển dài, trải dọc từ Bắc tới Nam, lại có nhiều sông ngòi. Đó là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của ngành vận tải biển. - Chi phí xây dựng cầu cảng ít hơn. - Vốn tích lũy ít, lợi nhuận cao, có hiệu suất kinh tế cao hơn - Có khả năng vận chuyển hàng hóa với khối lượng lớn vận chuyển được . - tất cả các loại hàng hóa khác nhau như: Hàng kiện, hàng rời hàng lỏng… - Tốc độ vận chuyển tương đối nhanh chóng. - Giảm bớt số người phục vụ. Chính vì lợi ích kinh tế to lớn và tầm quan trọng đó mà ngày nay đội tàu của nước ta đã phát triển hết sức mạnh mẽ về số lượng, tải trọng cũng như mức độ hiện đại của trang thiết bị trên tàu. Chúng ta cũng đã có những thuyền viên, kỹ thuật viên có trình độ kỹ thuật cao, nắm vững được những nguyên lý cơ bản, nắm vững được bản chất của quá trình làm việc và đặc điểm kỹ thuật của các hệ thống tự động, để từ đó có thể sử dụng hiệu quả các thiết bị trên tàu và tiến tới có thể thiết kế, chế tạo những trang thiết bị mới. Trong quá trình học tập và rèn luyện tại khoa Điện- Điện tử tàu biển thuộc trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam, em rất làm vinh dự và thấy rõ trách nhiệm của mình trong học tập cũng như việc phục vụ cho ngành giao thông vận tải biển sau này. Sau khi học tập và rèn luyên 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 Phà Rừng em được khoa Điện - Điện tử tàu biển giao cho đề tài thiết kế tốt nghiệp như sau: (Trang thiết bị điện tàu 6500T, đi sâu nghiên cứu hệ thống điều khiển từ xa Điezel máy chính). Qua quá trình học tập và nỗ lực nghiên cứu của mình, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS Lưu Kim Thành. Em đã tìm hiểu và nghiên cứu để hoàn thành thiết kế tốt nghiệp này. Trong quá trình làm do trình độ bản thân có hạn, cho nên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6 đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót. Để giúp cho đề tài thiết kế tốt nghiệp này được hoàn chỉnh hơn nữa, em kính mong sự giúp đỡ của các thầy giáo trong khoa. Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, ngày 07 tháng 02 năm 2010 Sinh Viên Nguyễn Xuân Thanh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 7 PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU DẦU 6500T Chương I : GIỚI THIỆU CHUNG VÀ TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU DẦU 6500T. Là tàu chở dầu, hoá chất trọng tải 6500 T, đang được thi công đóng mới tại công ty đóng tàu Phà Rừng dưới sự giám sát của các chuyên gia Hàn Quốc. Chuyên chở Các sản phẩm từ dầu. Các hóa chất, IMO loại II và III bao gồm hàng độc hại. Các hóa chất, các hàng không phân cấp theo IMO, không độc hại ví dụ như : dầu cá và dầu động vật. Các hàng chất lỏng khác sẽ được chở đánh giá theo sự độc hại, khả năng phản ứng ,khả năng gây cháy, áp suất hơi, mật độ, có sức bền với vật liệu két và các vật chất khác trong phạm vi giới hạn của bản thuyết minh chung. * Miêu tả chung về con tàu Tàu có mũi quả lê, sống đuôi và boong dâng lái, boong dâng mũi. Boong ở, buồng nghi khí, và khoang máy được lắp đặt ở phía lái. Phần vỏ chính của tàu dưới boong chính được chia cách bởi các vách ngang, vách dọc thành các khoang, các khu vực sau: - Khu vực hướng lái. Phía hướng lái của tàu được làm buồng máy lái, các két nước ngọt, khoang cách ly và két dầu nặng. - Khu vực buồng máy. Buồng máy bố trí lắp đặt thiết bị nâng chính, các bệ sàn máy phụ, buồng điều khiển máy, xưởng sửa chữa và kho chứa.v.v Két dầu trực nhật và két phục vụ và két lắng dầu bôi trơn được bố trí lắp đặt ở vị trí thích hợp. Đáy đôi gồm két lắng dầu bôi trơn, két dầu diesel, két dầu bẩn và các két cần thiết khác. - Khu vực hàng Khu vực hàng có kết cấu vỏ kép, đáy đôi và gồm có 11 két hàng, 1 két nước bẩn, 12 két nước ballast, 1 két nước ngọt - Phần hướng mũi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8 Két mũi, hầm xích neo, kho thuỷ thủ trưởng, các kho cần thiết khác, buồng chân vịt mũi được bố trí lắp đặt trên phần mũi tàu. * Các kích thước cơ bản. - Chiều dài toàn bộ: 110.00 M - Chiều dài giữa hai đường vuông góc: 102.00 M - Chiều rộng:18.20 M - Chiều cao mạn/ chiều sâu: 8.75 M - Mớn nước thiết kế: 6.70 M - Mớn nước tính theo sức bền của tàu: 6.80 M * Tải trọng - Tổng tải trọng: 4600 tonnes - Tải trọng ở mớn nước thiết kế: 6500 tonnes * Dung tích - Két dầu hàng bao gồm két nước bẩn: 7300 M 3 - Két dầu nặng (dầu F.O): 275 M 3 - Két dầu diesel (dầu D.O): 90 M 3 - Các két nước ngọt: 110 M 3 - Két nước sạch: 200 M 3 - Các két nước ballast: 2650 M 3 * Tốc độ và sức bền - Tốc độ thử tại mớn nước thiết kế khoảng 13.50 hải lý tại vòng quay lớn nhất - Tốc độ khai thác tại mớn nước thiết kế khoảng 13.00 hải lý tại 90% vòng quay lớn nhất với 15 % dự trữ. - Sức bền khoảng 5500 N.M tại vòng quay trung bình. - Giới thiệu về bố trí thuyền viên (bảng 1.1) Class / cấp Deck / boong Engine/ máy Etc Captain class Captain Chief Engineer (máy trưởng) Officer class Cấp sĩ quan C/officer 2 nd /officer 3 rd /officer 1 st /engineer (máy nhất) 2 nd /engineer 3 rd /engineer Pilot, owner ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9 Petty officer Hạ sĩ quan Bosun thủy thủ trưởng No.1 oiler Thợ chấm dầu Cook Đầu bếp Crew class Thuyền viên 8 sailer 2 Oilers Owner Total Tổng số 8 persons 8 người 7 persons 7 người 3 persons 3 người Bảng 1.1 giới thiệu thuyền viên 1.1 Tổng quan về trạm phát điện chính 1.1.1. Khái niệm. Trạm phát điện là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện tập trung trên bảng điện chính và từ đó phân bố đến các phụ tải (bảng điện phụ) trên tàu. Với mức độ tự động hóa và điện khí hóa ngày càng cao nên vị trí và vai trò của trạm phát điện trên tàu là vô cùng quan trọng. Trạm phát điện tàu thủy đã và đang phát triển theo hướng ngày càng tăng về công suất, mức độ tự động hóa cũng như độ tin cậy cung cấp năng lượng một cách liên tục. 1.1.2. Yêu cầu về trạm phát điện tàu thủy. - Phải đảm bảo đủ công suất cấp cho các phụ tải trong chế độ nặng nhất của tàu. - Phải đảm bảo độ tin cậy cao, cung cấp năng lượng điện liên tục trong quá trình công tác của tàu. - Phải có khả năng công tác tốt trong các điều kiện khắc nghiệt như: độ rung lớn, chấn động cao, tàu nghiêng và lắc, trong điều kiện tác động của hơi muối và hơi dầu, trong điều kiện thay đổi nhiệt độ lớn. Có khả năng ổn định tốt trong các điều kiện công tác ở chế độ động. 1.2 Cấu tạo và các thông số trạm phát điện chính tàu dầu 6500T Tàu dầu được trang bị ba tổ hợp diesel lai máy phát chính. Nó được bố trí dưới buồng máy, tầng trên của máy chính về phía mũi tàu. Trạm phát chính có thể thực hiện khởi động diesel lai máy phát và hòa các máy phát khi công tác song song với nhau [...]... chế độ lái đơn giản thì cụm van đi n từ đi u khiển hướng đi được đi u khiển bởi công tắc xoay đặt trong cụm đi u khiển (bộ khuyếch đại tín hiệu không hoạt động).Khi đi u khiển bẻ lái sang trái hoặc sang phải thì bánh lái được di chuyển trong hướng đi u khiển giới hạn bánh lái Khi cần đi u khiển được nhả ra thì bánh lái dừng lại ở vị trí đi u khiển Tín hiệu phản hồi bánh lái tới vị trí trung tính hình... bảng đi n chính Bảng đi n chính là nơi tập trung năng lượng của các máy phát và từ đó phân bố đến các phụ tải Trong bảng đi n chính chia thành các panel bao gồm: Các panel cho các máy phát, các panel cho tải động lực và các panel cho tải ánh sáng Trong các panel cho các máy phát đi n được đặt các khí cụ đi n, các thiết bị đo lường và các thiết bị bảo vệ cho các máy phát, các thiết bị kiểm tra đi n. .. CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TÀU DẦU 6500T 2.1 Hệ thống lái tàu dầu 6500T 2.1.1.Khái niệm Hệ thống lái là hệ thống thực hiện chức năng đi u khiển con tàu theo hành trình cho trước, đi lại trong các luồng hẹp hoặc đi u động tàu ra vào cảng Hoạt động của thiết bị lái có ý nghĩa rất lớn trong việc đảm bảo an toàn, nâng cao hiệu quả kinh tế trong khai thác Hệ thống phải có cấu tạo đơn giản, có độ bền cao Hệ thống. ..ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP bằng tay hoặc tự động và có thể đi u khiển ở trạm, tại chỗ hoặc từ xa Tàu dầu được trang bị 3 máy phát loại không chổi than * Các thông số của máy phát chính: Số lượng :3 Model : 6N165L_UN Công suất : 400 KW Tần số : 60 Hz Số pha : 3 pha Đi n áp : 450 V Dòng đi n : 642 A Cosφ : 0,8 Vật liệu cách đi n : cấp F Đi n áp sấy : 100 V, 1 pha Công suất mạch sấy : 200 W Đi n áp động cơ đi u... đi n trở cách đi n, aptomat lấy đi n bờ… * Bảng đi n máy phát số 1 (No22): V11 : Đồng hồ đo đi n áp máy phát số 1 A11 : Ampekế đo dòng tải máy phát số 1 F11 : Đồng hồ đo tần số máy phát số 1 VS11 : Công tắc chuyển mạch để đo đi n áp các pha của máy phát và đi n bờ AS11 : Công tắc chuyển mạch đo dòng các pha và đi n bờ FS11 : Công tắc chọn để đo tần số MF1, MF2, MF3 và đi n bờ SL11 : Đèn báo máy phát số... trí máy phát1 Khi đó tiếp đi m SYS(35-36)(S14) =1 để chờ sẵn Khởi động máy phát cần hoà, có thể chọn khởi động máy phát tại chỗ hoặc từ bảng đi n chính bằng cách bật công tắc chọn trên bảng đi u khiển máy phát tại chỗ Giả sử chọn đi u khiển từ xa thì ta bật công tắc sang vị trí Remote Lúc này có thể khởi động máy phát từ bảng đi n chính Giả sử ta cần hoà máy phát 1 lên lưới thì ta sẽ khởi động máy. .. tiếp đi m GRS51(S37) làm đầu vào K11 của khối SA-20PSM có đi n, đầu ra của khối là L11 có đi n đèn RL sáng báo cách đi n 440V thấp Đi n áp 220V được đưa vào khối GRS61(S20) Khi cách đi n mạng 220V thấp thì đầu ra 2- 3 của khối GMS61 có tín hiệu đóng tiếp đi m GMS61(S37) làm đầu vào K12 của khối SA-20PSM có đi n, lúc này đầu ra của khối là L12 có đi n và đèn RL sáng báo cách đi n 220V 21 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... với sự đi u khiển bằng tay + Nồi hơi với sự đi u khiển tự động một phần hoặc toàn phần - Theo công dụng: + Nồi hơi chính + Nồi hơi phụ 29 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP *Sơ đồ cấu trúc cơ bản hệ thống nồi hơi cấp cho hệ động lực được giới thiệu trên (hình 2.1) Hình2.1: Sơ đồ nguyên lý của hệ động lực hơi nước - Trên sơ đồ nguyên lý của một hệ động lực hơi nước bao gồm các thiết bị sau: - Nồi hơi: là thiết bị sinh... (Sơ đồ 7/16): NX1: Rơle trung gian đi u khiển chuyển dầu đốt 49QX: Rơle trung gian đi u khiển bơm cấp dầu đốt IGX: Rơle trung gian cấp nguồn cho biến áp đánh lửa 20VX: Rơle trung gian đi u khiển van dầu đốt IGX2: Rơle trung gian đi u khiển biến áp đánh lửa 20VPX: Van đi n từ trung gian mở đường dầu mồi PMX: Rơle trung gian đi u khiển bơm dầu mồi FT: Rơle thời gian - Giới thiệu phần tử trên (Sơ đồ 8/16):... được so sánh Tín hiệu ra được khuyếch đại trước khi đưa đến van đi n từ SOLENOID VALVE của van định hướng trong cụm nguồn thủy lực để đi u khiển đóng mở đường dầu theo đúng hướng đi đã định 25 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.1.4 Truyền động đi n máy lái và đánh giá hệ thống Đây là hệ thống kép hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau nhằm thực hiện việc luân phiên làm việc hoặc thay thế khi một trong hai hệ thống có . ………… o0o………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG THIẾT BỊ ĐI N TÀU 6500T – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐI U KHIỂN TỪ XA DIEZEL MÁY CHÍNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 . 2.4 Hệ thống Máy nén khí 44 2.4.1. Hệ thống máy nén khí tàu dầu 6500T 45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3 2.5 Hệ thống quạt gió buồng máy tàu dầu 6500T 48 Phần II: ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐKTX DIEZEL. tốt nghiệp như sau: (Trang thiết bị đi n tàu 6500T, đi sâu nghiên cứu hệ thống đi u khiển từ xa Điezel máy chính) . Qua quá trình học tập và nỗ lực nghiên cứu của mình, cùng với sự hướng dẫn