Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu HongKong Pioneer đi sâu trạm phát điện và vấn đề ổn định điện áp cho máy phát
………… o0o………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU HONGKONG PIONEER – ĐI SÂU TRẠM PHÁT ĐIỆN VÀ VẤN ĐỀ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CHO MÁY PHÁT Trang 1 MỤC LỤC Mục lục Trang Lời nói đầu 4 Giới thiệu chung về tàu Hongkong Pioneer 5 Phần 1 trang bị điện tàu Hong Kong Pioneer 10 Chương 1:Hệ thống lái tàu Hong Kong Pioneer 10 1.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái 11 1.1.1 .Khái niệm 11 1.1.2.Các yêu cầu đối với hệ thống lái 11 1.2 Giới thiệu hệ thống lái tàu Hong Kong Pioneer 11 1.2.1 Sơ đồ thủy lực 12 1.2.2. Sơ đồ điều khiển động cơ lai bơm thủy lực 13 1.2.3.Các chế độ lái 14 1.3. Đánh giá hệ thống 17 Chương 2:Hệ thống điều khiển nồi hơi 18 2.1 Khái quát chung về hệ thống 18 2.1.1. Khái niệm 18 2.1.2. Đặc điểm, nhiệm vụ, phân loại 18 2.1.3.Yêu cầu đối với nồi hơi tàu thủy 20 2.1.4 Các chức năng điều khiển nồi hơi 21 2.2.Hệ thống điều khiển nồi hơi tàu Hong kong Pioneer 21 2.2.1.Giới thiệu phần tử 21 2.2.2 Nguyên lý hoạt động 25 2.2.3 Nhận xét ,đánh giá 32 Chương 3: Các hệ thống truyền động điện khác 33 3.1.Hệ thống neo tàu Hong Kong Pioneer 33 3.1.1. Giới thiệu chung về hệ thống neo 33 Trang 2 3.1.2. Sơ đồ thủy lực tàu Hong Kong Pioneer 33 3.1.3. Sơ đồ điều khiển động cơ lai bơm thủy lực 34 3.2 Hệ thống quạt gió buồng máy và Bơm ballast tàu Hong Kong Pioneer 35 3.2.1. Khái quát chung 35 3.2.2. Hệ thống quạt gió buồng máy tàu Hong Kong Pioneer 36 3.2.3.Bơm ballast tàu Hong Kong Pioneer 38 3.3. Hệ thống Máy nén khí tầu Hong Kong Pioneer 39 3.3.1.Khái quát chung 39 3.3.2.Hệ thống máy nén khí tàu Hong Kong Pioneer 40 Phần 2: Đi sâu nghiên cứu trạm phát điện và vấn đề ổn định điện áp cho máy phát 43 Chương 4– Trạm phát điện Hong Kong Pioneer 6500T 43 4.1. Giới thiệu chung về trạm phát điện chính 43 4.1.1 Khái niệm 43 4.1.2 Yêu cầu về trạm phát điện tàu thuỷ 43 4.1.3. Đặc điểm kỹ thuật của trạm phát điện chính tàu Hong Kong Pioneer 43 4.2. Giới thiệu các phần tử cảu trạm phát 45 4.3. Các chế độ công tác của trạm phát 49 4.3.1 Chức năng hòa đồng bộ các máy phát 49 4.3.2 Chức năng phân bố tải giữa các máy phát công tác song song 53 4.4. Kiểm tra, báo động và bảo vệ cho trạm phát 54 4.4.1 Bảo vệ quá tải 54 4.4.2 Bảo vệ ngắn mạch 54 4.4.3 Bảo vệ công suất ngược 54 4.4.4 Bảo vệ cách điện thấp 55 Chương 5: Tổng quan chung về các hệ thống tự động điều chỉnh điện áp cho máy phát đồng bộ 3 pha trên đội tàu thế giới.Và nghiên cứu thiết kế bộ tự động điều chỉnh điện áp 56 Trang 3 5.1.Khái niệm về vấn đề ổn áp 56 5.1.1.Sự cần thiết phải ổn định điện áp cho các máy phát đồng bộ 56 5.1.2.Những quy định của Đăng Kiểm đối với các hệ thống tự động điều chỉnh điện áp 56 5.1.3.Các nguyên nhân gây ra dao động điện áp của máy phát đồng bộ 57 5.2.Các nguyên lý xây dựng các loại hệ thống TĐĐCĐA ngày nay 59 5.2.1.Nguyên lý điều chỉnh theo nhiễu loạn 59 5.2.2.Nguyên lý điều chỉnh theo độ lệch 67 5.2.3.Nguyên lý điều chỉnh điện áp theo nguyên tắc kết hợp 74 5.3.Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp tàu Hồng Kông Pioneer 82 5.3.1 Giới thiệu phần tử 82 5.3.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 84 5.4. Đánh giá ưu nhược điểm của các nguyên tắc.Từ đó rút ra ý tưởng thiết kế một bộ tự động điều chỉnh điện áp 86 5.5. Nghiên cứu, thiết kế 1 bộ tự động điều chỉnh điện áp điển hình 87 5.5.1.Đề suất sơ đồ điều chỉnh điện áp 87 5.5.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 89 5.5.3.Giải thích 1 số chức năng 92 Phần 3 Kết luận 99 Tài liệu tham khảo 100 Trang 4 LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam là một quốc gia nằm ở ven biển, có bờ biển dài 3260 Km. Từ xa xưa nhân dân ta đó biết sử dụng bờ biển để vận chuyển hàng hoá. Ngày nay vận tải biển đóng vai trò quan trọng trong giao thông vận tải. Nó chiếm ưu thế về khối lượng hàng hóa và cả khoảng cách vận chuyển, chính vì vậy mà ngày nay trong công cuộc đổi mới, hội nhập và mở cửa thì vận tải đường biển đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân, là động lực thúc đẩy nền kinh tế phát triển theo hướng hội nhập. Để đáp ứng và khai thác triệt để tài nguyên trên, chúng ta cần có một nền công nghiệp tàu thuỷ hiện đại với những công nghệ đóng mới, sửa chữa tàu thủy bắt kịp với trình độ phát triển của thế giới, ngoài ra cần phải đào tạo đội ngũ kỹ sư, thuyền viên có trình độ kiến thức phù hợp với sự phát triển của khoa học công nghệ. Là một sinh viên học tập tại khoa điện -điện tử tàu biển của trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam. Sau hơn 4 năm học tập và rèn luyện, em đó được trang bị tương đối đầy đủ các kiến thức cơ bản về những hệ thống điện năng trên tàu thuỷ và còn được tiếp cận với những trang thiết bị, công nghệ điều khiển hiện đại đó và đang được áp dụng trên nhiều con tàu vận tải hiện nay trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Sau khi thực tập tại công ty đóng tàu Phà Rừng, em đó tìm hiểu và thu thập được tài liệu tàu chở dầu 6500T mang tên Hong Kong Pioneer. Được sự nhất trí của ban chủ nhiệm khoa, em được giao đề tài thiết kế tốt nghiệp: “Trang thiết bị điện tàu Hong Kong Pioneer. Đi sâu trạm phát điện và vấn đề ổn định điện áp cho máy phát.” Qua quá trình tổng hợp, nghiên cứu sơ đồ thu thập được và sự nỗ lực phấn đấu của bản thân cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn Th.s Đinh Anh Tuấn cùng các thầy giáo trong khoa Điện - Điện Tử Tàu Biển trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam, em đó hoàn thành đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất.Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong được được sự chỉ bảo của các thầy để đồ án của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Đinh Anh Tuấn, cùng nhiều thầy cô đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Hải Phòng,ngày,tháng năm 2009 Sinh viên: Lê Đình Tú Trang 5 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU DẦU HONG KONG PIONEER Tàu Hong Kong Pioneer là tàu chở dầu, hoá chất trọng tải 6500 tấn, được thi công đóng mới tại công ty đóng tàu Phà Rừng dưới sự giám sát của các chuyên gia Hàn Quốc. 1. Miêu tả chung về con tàu (mô tả hình dáng tàu): Tàu có mũi quả lê, sống đuôi và 1 boong chính liên tục với boong dâng lái, boong thượng tầng. Ca bin, 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 lái: Phần lái để lắp buồng máy lái, các két nước ngọt, khoang cách ly và két dầu nặng. * Khu vực buồng máy: Buồng máy bố trí lắp đặt máy 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 (F.O) 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 khu vực hàng *Khu vực mũi (vùng mũi) : 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. *Phạm vi khai thác: Tàu được thiết kế để chở những hàng cùng với các cơ cấu kết cấu của tàu nhưng giới hạn chở hàng tương đương với nội thất trong bản thuyết minh chung bao gồm cả trọng lực riêng của hàng hóa. - 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 - Rau,dầu cá và dầu động vật. Trang 6 Các hàng chất lỏng khác sẽ được chở miễn là 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. 2. Các kích thước cơ bản: - Chiều dài toàn bộ (Length O.A.): 110.00 M - Chiều dài giữa hai đường vuông góc (Length B.P.) : 102.00 M - Chiều rộng (breadth MLD. ): 18.20 M - Chiều cao mạn/ chiều sâu (Depth MLD.): 8.75 M - Mớn nước thiết kế (Draft (Design) MLD.): 6.70 M - Mớn nước kích thức tiết diện cơ cấu (Scantling MLD. ): 6.80 M - Chiều cao boong và sự cong ngang boong: - Chiều cao giữa các boong (tại đường tâm tàu). - Boong chính – boong dâng mũi: 2.900 M - Boong chính –boong dâng lái 2.900 M - Boong dâng lái – boong A 2.650 M - Boong A –boong B 2.650 M - Boong B-Boong sĩ quan 2.650 M - Boong sĩ quan–boong nghi khí hàng hải 2.650 M - Boong nghi khí hàng hải – boong la bàn 2.600 M - Cong ngang boong (straight camber) 0.150 M 3. Tải trọng: - Tải trọng toàn phần : 7500tonnes - Tải trọng ở mớn nước thiết kế: 6500 tonnes 4. Dung tích: - Két dầu hàng bao gồm két nước bẩn: 7300 M3 - Két dầu nhiên liệu (dầu F.O): 275 M3 - Két dầu diesel (dầu D.O): 90 M3 - Các két nước ngọt: 110 M3 - Két nước sạch: 200 M3 - Các két nước dằn ballast: 2650 M3 5. 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 (NCR). Trang 7 6. Sức chứa: Class / cấp Deck / boong Engine/ máy Etc Captain class Cấp thuyền trưởng Captain Thuyền trưởng Chief Engineer Máy trưởng Officer class Cấp sĩ quan C/officer 2 nd /officer 3 rd /officer 1 st /engineer 2 nd /engineer 3 rd /engineer Pilot ,owner Petty officer Hạ sĩ quan Bosun Thủy thủ trưởng No.1 oiler Cook Crew class Thuyền viên 3 sailer 2 Oilers Owner Total 8 persons 7 persons 3 persons 7.Trạm phát điện chính và sự cố: Tàu dầu Hong Kong Pioneer được trang bị 3 máy phát loại không chổi than của hãng YANMAH và 1 máy phát sự cố. a.Các thông số của máy phát chính: Số lượng: 3 Model: 6N165L_UN Công suất: 500 KVA Tần số: 60 Hz; Số pha: 3 pha Điện áp: AC 445 V Dòng điện: 642 A Cosφ: 0,8 Vật liệu cách điện: Cấp F Điện áp sấy: 110 V, 1 pha,60Hz Công suất mạch sấy: 200 W Điện áp động cơ điều tốc: 110 V, 1 pha,60Hz Công suất động cơ điều tốc: 20 W Điện áp máy phát kích từ : 100 V Trang 8 Dòng kích từ : 40 A Số vòng quay định mức: 1200 v/p SERIAL NO: 510046A1A Tổng trọng lượng: 2100 Kg b.Các thông số của máy phát sự cố: Số lượng : 1 TYPE: SUC.M274H1 Công suất : 206,2 KVA Tần số : 60 Hz Số pha: 3 pha Điện áp : 450 V Dòng điện : 264,6 A Cosφ : 0,8 Vật liệu cách điện : Cấp H Điện áp máy phát kích từ : 35V 8.Máy chính: Máy chính được thiết kế và sản xuất dựa trên quy định chung của nghành hang hải và nghuyên tắc của đăng kiểm. Vật liệu và thiết bị cho máy được sản xuất và các thiết bị van, ống, bích, bu long, ê cu, thiết bị đo v.v được cấp theeo đúng tiêu chuẩn của Hàn Quốc và thực tế của nhà máy đóng tàu. Máy mang kí hiệu: Hanshin LH46L Loại: Động cơ diesel tàu thuỷ 4 thì, tác dụng đơn, piston một hàng thẳng đứng, một tua bin tăng áp và một bầu làm mát không khí ( sinh hàn gió). Số lượng: 1 bộ Công suất tối đa: 2.942KW Vòng quay tại công suất tối đa: 200 (RPM) Dầu nhiên liệu (F.O) 3500 sec R.W. No.1 ở 100 0 F Suất (lượng) tiêu hao nhiên liệu: 136 g/HP.h + 3% Hệ thống khởi động: Khởi động bằng khí nén Hệ thống đảo chiều: Đảo chiều trực tiếp Khởi động và dừng: Bên cạnh máy, trong buồng điều khiển máy, trên buồng lái Trang 9 Hệ thống điều khiển tốc độ: Trên buuồng lái, buồng điều khiển máy Hệ thống làm mát: Làm mát xi lanh bằng nước ngọt Làm mát piston bằng dầu nhờn (L.O) Mỗi sinh hàn – nước biển Làm mát: Nước biển [...]... 88 có đi n và mất đi n ngay, nhưng tiếp đi m của nó đóng và giữ nguyên trạng thái đóng cho đến khi cuộn 4T có đi n thì thôi Tiếp đi m 88 mạch động lực đóng để sẵn sàng cấp nguồn cho động cơ lai bơm Tiếp đi m 88 ( 18-19) đóng lại cấp nguồn cho cuộn cắt 4T Tiếp đi m 88 ( 21) đóng lại cấp nguồn cho đồng hồ đếm thời gian chạy và rơ le trung gian 88X Rơ le 88X =1 →đóng tiếp đi m 88X(16) →đèn GL sáng báo... cao, nhằm cung cấp hơi nước cho thiết bị động lực hơi nước chính, cho các mày phụ, thiết bị và nhu cầu sinh hoạt của thuyền viên trên tàu 2.1.2 Đặc đi m ,nhiệm vụ, phân loại a.Đặc đi m,nhiệm vụ: - Trên tàu thuỷ thường được trang bị các loại nồi hơi sau: - Nồi hơi chính: Sử dụng trên các tàu máy hơi nước phục vụ máy chính - Nồi hơi phụ: Tàu chạy máy Diesel, phục vụ máy chính và các chức năng khác - Nồi... khiển máy Tiếp đi m 27X(33)=0 đưa tín hiệu báo mất nguồn đi u khiển lên buồng lái - Nếu mức dầu trong két thủy lực thấp thì rơ le thời gian 33T có đi n, sau thời gian đặt trước thì 33X có đi n và đưa tín hiệu đi báo động mức két thủy lực thấp - Nếu mất nguồn cấp cho hệ thống thì 27B=0 và đèn WL không sáng Rơ le 27X mất đi n và lấy tiếp đi m đưa đi để chỉ báo và báo động chung - Nếu hệ thống động lực bị. .. Còn các thiết bị đặt ở buồng máy lái phải chống nước ( chống được các tia nước bắn vào ) - Hoạt động của hệ thống không gây nhiễu đối với thiết bị vô tuyến quá mức cho phép - Thiết bị đi u khiển, chỉnh định bố trí trên bề mặt trụ đi u khiển thuận lợi cho việc khai thác và bên cạnh nó phải ghi các chức năng - Trụ đi u khiển phải có đèn chiếu sáng riêng ở từng chế độ và cường độ sáng có thể đi u khiển... đó quá trình đánh lửa và mồi diễn ra Trang 28 Nếu đốt lò thành công: Ngọn lửa sẽ xuất hiện, thông qua cảm biến CdS thì gửi tín hiệu tới FS – 901 → đầu ra sẽ cấp đi n cho Rơle FRX Tiếp đi m FRX (2-C) =1 → đèn GN1 sáng báo cháy thành công Tiếp đi m FRX (5-E) =1 → có tín hiệu đưa vào đầu vào 00010 của PLC Tiếp đi m FRX (7-E) đóng cấp đi n cho 20VX =1 → cấp đi n cho hai van dầu đốt Tiếp đi m FRX (13-A)...Phần 1 :Trang thiết bị đi n tàu Hong Kong Pioneer Chương 1:Hệ thống lái tàu Hong Kong Pioneer 1.1 Giới thiệu về hệ thống lái 1.1.1 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,... thấp khi bị rung lắc do sóng b Nguyên lý hoạt động Bật áp tô mát cấp nguồn cho hệ thống tới rơ le 27B=1 đóng tiếp đi m của nó và đưa tín hiệu đi báo nguồn không bị lỗi lên buồng lái và buồng đi u khiển máy, và khối báo động chung AMS Đèn WL sáng báo nguồn sẵn sàng Rơ le 27X=1 đưa tín hiệu để báo nguồn đi u khiển không bị lỗi lên bảng đi u khiển trên buồng lái và buồng đi u khiển dưới buồng máy lái Muốn... Khi quá tải thì tiếp đi m 51 của rơle nhiệt mở ra → rơle 4X mất đi n → cắt nguồn cấp cho các contacter 88 và 88-1 → dừng động cơ 3.2 Hệ thống quạt gió buồng máy và Bơm ballast tàu Hong Kong Pioneer 3.2.1 Khái quát chung - Các hệ thống Quạt gió buồng máy và Bơm ballast… trên tàu thủy thuộc nhóm máy phụ.Như ta đã biết truyền động đi n các máy phụ trên tàu thường tiêu thụ tới 90% Trang 35 ... gió gặp sự cố Ngoài ra, đầu ra 10113 có tín hiệu câp cho chuông BZ kêu báo động, và đầu ra 10114 có tín hiệu làm cho Rơle AX có đi n → mở tiếp đi m AX (13-B) để đưa tín hiệu đến báo động chung Đồng thời, đầu ra 10111 có tín hiệu làm cho Rơle AX2 có đi n → mở tiếp đi m AX2 (4-A) → Rơle 4X mất đi n để cắt đốt lò, và mở tiếp đi m AX2 (7-A) → Rơle NX1 mất đi n → cắt nguồn tới van dầu đốt Chương trình đốt... tín hiệu, làm cho Rơle RX mất đi n Tiếp đi m RX (2-F) đóng lại làm cho đèn RD2 sáng báo chuơng trình đốt gặp sự cố Tiếp đi m RX (13-B) = 1 để gửi đến báo động chung Đồng thời, tiếp đi m RX (4-A) mở ra để cắt Trang 31 nguồn cấp cho Rơle 4X Khi 4X mất đi n sẽ làm mở tiếp đi m 4X (5-D) để đưa tín hiệu dừng đốt vào PLC 2.2.3 Nhận xét ,đánh giá - Hệ thống nồi hơi dầu 6500T nhìn chung đã áp ứng được các . chung về hệ thống lái 11 1. 1 .1 .Khái niệm 11 1. 1.2.Các yêu cầu đối với hệ thống lái 11 1. 2 Giới thiệu hệ thống lái tàu Hong Kong Pioneer 11 1. 2 .1 Sơ đồ thủy lực 12 1. 2.2. Sơ đồ điều khiển. lai bơm thủy lực 13 1. 2.3.Các chế độ lái 14 1. 3. Đánh giá hệ thống 17 Chương 2:Hệ thống điều khiển nồi hơi 18 2 .1 Khái quát chung về hệ thống 18 2 .1. 1. Khái niệm 18 2 .1. 2. Đặc điểm, nhiệm. Trang 1 MỤC LỤC Mục lục Trang Lời nói đầu 4 Giới thiệu chung về tàu Hongkong Pioneer 5 Phần 1 trang bị điện tàu Hong Kong Pioneer 10 Chương 1: Hệ thống lái tàu Hong Kong Pioneer 10 1. 1. Giới