Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tàu 22500 tấn đi sâu nghiên cứu đánh giá hệ thống nồi hơi tàu 22500 tấn và nồi hơi tàu Thái Bình
………… o0o………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 22500 TẤN – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG NỒI HƠI TÀU 22500T VÀ NỒI HƠI TÀU THÁI BÌNH 5 LỜI MỞ ĐẦU. Từ thập niên 70 trở lại đây, ngành Hàng Hải thế giới đang bước vào giai đoạn phát triển hết sức mạnh mẽ. Theo ước tính thì thị phần hàng hoá do lĩnh vực Hàng Hải vận chuyển chiếm khoảng 40% so với tổng lượng hàng hoá lưu thông. Cùng với sự lớn mạnh của Hàng Hải thế giới, ngành Hàng Hải Việt Nam cũng đang dần hoàn thiện và phát triển không ngừng. Trong công cuộc cải cách và mở cửa nền kinh tế nước ta hiện nay, nhu cầu xuất nhập khẩu hàng hoá tăng lên rất nhanh. Nhằm đáp ứng công tác vận chuyển hàng hoá và cạnh tranh trên thị trường vận tải biển, đội tàu biển Việt Nam cũng dần phát triển cả về quy mô và chất lượng, đồng thời nhiều tuyến vận tải mới được mở ra. Xu hướng nhanh hơn, lớn hơn, an toàn và hiện đại hơn của đội tàu thế giới đã và đang là thách thức đối với đội tàu biển Việt Nam.Để thực hiện nhiệm vụ quan trọng đó, ngành hàng hải Việt Nam cũng không ngừng được đổi mới, không chỉ nâng cao trình độ chuyên môn của cán bộ thuyền viên mà từng buớc hiện đại hoá đội tàu. Xu thế của ngành đóng tàu hiện nay là tăng tải trọng của tàu và tự động hoá toàn bộ hệ thống trên tàu để nâng cao độ tin cậy, an toàn cho con tàu, giảm thời gian hành trình, giảm bớt số người, phục vụ trên tàu đồng thời cải thiện được điều kiện làm việc của thuyền viên. Sau 4,5 năm học tại trường, em đã được ban chủ nhiệm khoa Điện-Điện tử tầu biển giao cho đề tài “ Trang thiết bị điện tàu 22500tấn. Đi sâu nghiên cứu đánh giá hệ thống nồi hơi tàu 22500T và nồi hơi tàu Thái Bình”. Bằng sự cố gắng của bản thân cùng với sự chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của thầy Th.s Đỗ Văn Thoả, các thầy cô giáo trong khoa ,cùng sự giúp đỡ của bạn bè đến nay em đã hoàn thành bản luận văn. Do bản thân còn có nhiều hạn chế về mặt kiến thức, nên tuy đã cố gắng hết sức nhưng bản luận văn vẫn có những thiếu sót nhất định. Em kính mong được sự chi bảo và hướng dẫn của các thầy cô để em hiểu biết thêm về kiến thức nghề nghiệp sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, tháng 2 năm 2010 Sinh viên Nguyễn Tuấn Ngọc 6 PHẦN I : TỔNG QUAN TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 22500T 7 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU 22500T Tàu 22500T là tàu có trọng tải lớn được đóng mới tại nhà máy đóng tàu Bạch Đằng. Hiện nay công ty đã đóng và bàn giao được 3 tàu cùng seri. Tàu được thiết kế với các hệ thống và trang thiết bị hiện đại thuận tiện dễ dàng đối với người vận hành. 1.1 Kích thước chính Chiều dài toàn tầu ( Max ) : 190 m Chiều dài giữa 2 đường vuông góc : 183.25 m Chiều rộng thiết kế : 32.26 m Cao mạn đến boong chính : 10.90 m Mớn nước mô hình : 12.6m Chiều cao boong chính ( tại đường tâm ) - Từ boong chính – boong dâng lái 1 : 3.00 m - Từ boong dâng lái chính – boong dâng lái 5, mỗi boong : 2.80m - Từ boong dâng lái 5 - đỉnh ca bin ( buồng lái ) : 3.00 m - Các boong ở : 2.60m Độ cong ngang tại boong chính tính từ mạn tới 5,6 mm trên đường chuẩn 0.6m Trên các boong khác không có độ cong ngang và dọc boong 1.2. Tải trọng và mớn nước Toàn bộ thông số tải trọng dưới đây được đo bằng đơn vị tấn (theo hệ mét) trong nước biển với trọng lượng riêng là 1.025 t/m 3 Mớn nước mẫu thử, lý thuyết : 12.6 m Tải trọng tương ứng : 22500T tấn Mớn nước hàng nhẹ : 10.9 m Tải trọng tương ứng : 44000 tấn 1.3. Dung tích các khoang hàng ( tính cả miệng khoang ) Hầm hàng số 1 : 120 m 3 Hầm hàng số 2 : 130 m 3 Hầm hàng số3 : 130 m 3 Hầm hàng số 4 : 130m 3 Hầm hàng số 5 : 130 m 3 Tổng dung tích sơ bộ được giao cho chủ tàu tại giai đoạn thiết kế ban đầu. 1.4. Tốc độ và công suất : Tốc độ khai thác theo mớn nước mẫu thử 12.6 m ở trạng thái ky bằng, có tính đến 15 % dung sai khai thác ( Trạng thái dự phòng ) 14.0 hải lý. 8 Tốc độ khai thác tại mớn nước chở hàng nhẹ 10.9 m ở trạng thái ky bằng có tính đến 15% dung sai khai thác ( trạng thái dự phòng ) 14.2 hải lý Công suất máy tương ứng tại 82 % MCR- vòng tua tối đa liên tục và tốc độ chân vịt 118 vòng / phút 7780KW 1.5. Tiêu hao nhiên liệu và tầm hoạt động. - Lượng dầu nặng F.O tiêu hao hàng ngày trên máy chính tại 82% vòng quay tối đa liên tục, công suất máy 7780 KW và chân vịt đạt 118 vòng/phút 31.2 tấn. - Lượng tiêu hao dầu nặng FO được tính dựa trên các điều kiện ISO - Tiêu hao nhiên liệu hàng ngày của máy móc phụ 2.4 tấn - Tổng lượng HFO tiêu hao hàng ngày 33.6 tấn - Lượng tiêu hao được tính dựa trên điều kiện chạy dầu HFO, độ nhớt 380 CST tại 50 0 C và giá trị hâm 42.700 kj/ kg, mớn nước mẫu thử và 15% dung sai khai thác. - Thông số trên được xác nhận sau khi thử két mô hình - Tầm hoạt động 18,000 N dặm - Dựa trên điều kiện 82% MCR ( vòng tua tối đa liên tục ) 199% dung tích các két HFO. mớn nước mẫu thử, tốc độ 14 hải lý và 2 ngày dự trữ. - Tương đương 55 ngày chạy HFO, mỗi ngày 336 dặm ( hải lý ) 1.6. Bố trí thuyền viên : Phần boong Phần máy Phần business Thuyền trưởng 1 Máy trưởng 1 Thợ điện 1 Sĩ quan trưởng 1 Máy nhất 1 Sĩ quan 2 1 Máy 2 1 Sĩ quan 3 1 Máy 3 1 Tổng số sĩ quan 9 người Boong trưởng 1 Thợ chấm dầu 1 1 Phục vụ trưởng 1 Thuỷ thủ AB 3 Thợ chấm dầu 3 Phục vụ 2 Thuỷ thủ boong 3 Nhân viên lau chùi 3 Tổng số thuỷ thủ 17 người Thợ điện dự bị 1 9 Sĩ quan dự bị 1 Thuỷ thủ dự bị 2 Tổng số các thuỷ thủ khác 4 người Tổng số người 30 1.7. Trạm phát chính : Gồm có 2 máy phát chính,mỗi máy phát có các thông số kỹ thuật sau: Công suất toàn phần : 600 KVA Điện áp định mức : 450 V Dòng điện định mức : 770 A Số pha : 3 Tần số : 60Hz Cos : 0.8 1.8. Trạm phát sự cố : Công suất toàn phần : 80 KVA Điệp áp định mức : 450 V Dòng điện định mức : 102.6 A. Số pha : 3 Tần số : 60Hz Cos : 0.8 10 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU 22500T 2.1 Tổng quan về trạm phát điện tàu 22500T 2.1.1 Khái niệm: Trạm phát điện là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng điện và từ đó phân phối đến các nơi tiêu thụ. Với mức độ điện khí hoá, tự động hoá ngày càng cao trên tàu thuỷ nên vị trí và vai trò của trạm phát điện trên tàu là vô cùng quan trọng. Nó quyết định sự an toàn và khả năng khai thác trong suốt quá trình hoạt động của con tàu. 2.1.2 Phân loại: Hiện nay người ta phân loại các máy phát điện trên tàu thủy dựa trên nhiều cơ sở khác nhau. - Phân loại dựa theo loại dòng điện: + Máy phát điện 1 chiều + Máy phát điện xoay chiều. - Phân loại theo cơ sở nhiệm vụ : + Trạm phát điện chính cung cấp năng lượng điện cho toàn mạng + Trạm phát chuyên dụng cung cấp năng lượng điện quay chân vịt và các thiết bị khác. - Phân loại theo dạng biến đổi năng lượng : + Trạm phát nhiệt điện + Trạm phát điện nguyên tử + Trạm phát thủy điện. - Phân loại theo cơ sở truyền động: + Trạm phát được truyền động bằng động cơ đốt trong + Trạm phát được truyền động hỗn hợp + Trạm phát đồng trục. - Phân loai theo mức tự động hoá: + Cấp A1: Không cần trực ca dưới buồng máy cũng như buồng điều khiển. + Cấp A2: Không cần trực ca dưới buồng máy nhưng phải trực ca trên buồng điều khiển. Những hệ thống tự động này thường gặp trên các loại tàu có các hệ thống diều khiển từ xa máy chính, tự động điều chỉnh từ xa máy phát ,tự đông điều khiển phân bố tải vô công, hữu công, tự động hoà đồng bộ, tự động điều chỉnh điện áp, tần số. + Cấp A3: Các loại tàu phải thường xuyên trực ca trên buồng máy .Việc điều khiển , kiểm tra hầu như phải bằng tay. 11 2.1.3 Yêu cầu về trạm phát điện tàu thuỷ: - Yêu cầu cơ bản nhất của trạm phát điện tàu thuỷ là cung cấp năng lượng điện một cách tin cậy cho các phụ tải điện quan trọng phục vụ cho hành trình của con tàu. Nhất là khi tàu đang hành trình trong kênh, trong điều kiện sóng to gió lớn hoặc trong điều động luôn có khả năng xảy ra nguy hiểm cho tàu và thuyền viên. -Yêu cầu thiết bị điện phải có độ tin cậy cao nhất, được thử nghiệm và khảo sát chất lượng một cách kỹ lưỡng theo yêu cầu của Đăng kiểm trước khi lắp đặt dưới tàu hoặc qua một thời gian định kỳ nào đó. 2.2 Đặc điểm kỹ thuật của trạm phát điện chính 22500T. 2.2.1 Máy phát. Tàu 22500T được trang bị 2 tổ hợp Diezel lai máy phát chính được bố trí ngang với bảng điện chính. Trạm phát chính có thể thực hiện khởi động Diezel lai máy phát và hoà các máy phát khi công tác song song với nhau bằng tay hoặc tự động và có thể điều khiển ở trạm tại chỗ hoặc từ xa. Tàu 22500T được trang bị 2 máy phát của hãng TAIYO mỗi máy có thông số kỹ thuật sau: Công suất toàn phần : 600(KVA) Tần số : 60 (Hz) Điện áp định mức : 450 (V) Dòng điện định mức : 700 (A) Cosφ : 0,8 Số pha : 3 2.2.2 Cấu tạo mặt ngoài của bảng điện chính. a, Bảng điện chính tàu 22500T cấu tạo và thiết kế được chia thành 7 panel : - Nhóm panel khởi động các phụ tải tại bảng điện chính số 1 (No.1 GSP) - Nhóm panel khởi động các phụ tải tại bảng điện chính số 2 (No.2 GSP) - Panel máy phát số 1 (NO.1 GEN PANEL) - Panel máy phát số 2 (NO.2 GEN PANEL) - Panel cấp nguồn 220V (220V FEED PANEL) - Panel cấp nguồn 440V (NO.1 440V FEEDER PANEL) - Panel cấp nguồn 440V (NO.2 440V FEEDER PANEL) b, Bảng điện máy phát số 1 (SNP1)(No.19-1) G1-1A~1D: Aptomat chính máy phát số 1. A11: Ampe kế đo dòng máy phát. V11: Volt kế đo điện áp máy phát. 12 W11: Watt kế đo công suất máy phát. FM11: Đồng hồ đo tần số máy phát. WL: Đèn màu trắng báo máy phát số 1 đang hoạt động. AS11: Công tắc chuyển mạch đo dòng các pha. VFS11: Công tắc chuyển mạch điện áp pha. CS11: Công tắc chuyển mạch điều khiển động cơ secvo. GS11: Công tắc dùng cho phân bố tải tác dụng bằng tay. SHS11: Công tắc điều khiển mạch sấy. 3-105: Nút dừng máy. 3-106: Nút khởi động máy VR2: Biến trở điều chỉnh điện áp không tải máy phát. OCR11: Rơle bảo vệ quá tải. RPR11: Rơle bảo vệ công suất ngược. GL: Đèn báo máy phát số 1 đang hoạt động trên lưới. RL: Đèn báo máy phát số 1 chưa được đóng lên lưới. GSL10: Nhóm đèn tín hiệu máy phát (SHEET NO.15-1). +REMOTE CONTROL(YL): Đèn màu vàng báo máy phát đang ở chế độ điều khiển từ xa. +LOCAL CONTROL(YL): Đèn màu vàng báo máy phát đang ở chế độ điều khiển tại chỗ. +SPACE HEATER(OL): Đèn màu cam báo điện trở sấy hoạt động +READY TO START(YL): Đèn vàng báo máy sẵn sàng khởi động +AUTO ST-BY(YL): Đèn vàng báo máy chờ ở chế độ tự động +AUTO SYNCHRO(YL): Đèn vàng báo máy đang chờ ở chế độ hoà tự động. +AUTO LOAD SHIFT(YL): Đèn vàng báo máy ở chế độ tự động phân chia tải. +ACB REVERSE POWER(RL): Đèn đỏ báo aptomat ngắt bảo vệ công suất ngựơc. +ACB ABNORMAL TRIP(RL): Đèn đỏ báo aptomat ngắt không bình thường. +ACB OVER CURRENT(RL): Đèn đỏ báo aptomat ngắt bảo vệ quá dòng. +START FAILURE(RL): Đèn đỏ báo Diesel lai máy phát khởi động không thành công. +ENG SHUTDOWN(RL): Đèn đỏ báo Diesel ngừng hoạt động. c, Bảng điện máy phát số 2 (SNP 2) (No.19-1) G2-1A~1D: Aptomat chính. 13 SYL: Đèn kiểm tra điều kiện hoà (đèn quay). SY: Đồng bộ kế. W21: Đồng hồ đo công suất. A21: Đồng hồ đo dòng máy phát. V21: Đồng hồ đo điện áp máy phát. FM21: Đồng hồ đo tần số máy phát. 3R-28: Nút ấn reset hệ thống khi sự cố đã được khắc phục. 3-28Z: Nút ấn tắt chuông. 3-28F: Nút ấn tắt tín hiệu nhấp nháy. 3-11: Nút kiểm tra đèn. 43A: Công tắc lựa chọn chế độ hoà. SYS: Công tắc chuyển mạch chọn máy phát định hoà. SHS21: Công tắc điều khiển mạch sấy. AS21: Công tắc chuyển mạch đo dòng cho các pha. VFS21: Công tắc chuyển mạch điện áp pha. CS21: Công tắc chuyển mạch điều khiển động cơ secvo. GS21: Công tắc dùng cho phân bố tải tác dụng bằng tay. VR1: Biến trở điều chỉnh điện áp không tải. WL: Đèn trắng báo máy phát số 2 đang hoạt động. GL: Đèn xanh báo máy phát số 2 đang hoạt động trên lưới. RL: Đèn đỏ báo máy phát số 2 chưa được đóng lên lưới. BZ: Chuông báo động khi máy phát bị sự cố. OCR21: Rơle bảo vệ quá tải. RPR21: Rơle bảo vệ công suất ngược. GSL20: Nhóm đèn tín hiệu giống như GSL10. GSL50: Nhóm đèn tín hiệu báo động (SHEET NO.15-2). +DC24V CONTROL POWER(YL): Đèn vàng báo nguồn điều khiển 1 chiều 24volt. +EMERG STOP&PREF TRIP POWER(YL): Đèn vàng báo máy phát sự cố dừng và ngắt ưu tiên trong chế độ sự cố. +POWER CONTROL MANUAL(YL): Đèn vàng báo nguồn điều khiển ở chế độ bằng tay. +POWER CONTROL AUTO(YL): Đèn vàng báo nguồn điều khiển ở chế độ tự động. +EMERG STOP & PREF TRIP POWER FAIL(RL): Đèn vàng báo máy phát sự cố dừng máy phát sự cố và lỗi ngắt ưu tiên trong chế độ sự cố. [...]... đóng tiếp đi m GRS61(S32) cấp đi n cho rơ le 30T2(S32) sau 30s nếu cách đi n 220V vẫn thấp thì tiếp đi m 30T2(S71) đóng làm đầu vào 103 của khối PC-ANN1 có đi n, đầu ra của khối có đi n đóng tiếp đi m của nó ở S71 đèn TL báo cách đi n 220V thấp 26 CHƯƠNG 3: CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐI N TRÊN TÀU 22500T VÀ CÁC HỆ THỐNG ĐI N YẾU 3.1 Hệ thống truyền động đi n máy phụ buồng máy Trên tàu thuỷ hệ thống truyền... hệ thống lớn Ngày nay các hệ thống đi n - cơ đã được thay thế bằng các hệ thống tiên tiến hơn có tính năng nổi trội hơn như hệ thống thuỷ lực hoặc đi n - thuỷ lực (Với các thiết bị đơn giản như nâng hạ xuồng, cầu thang vẫn dùng hệ thống đi n - cơ) Hệ thống trên boong của tàu 22500T gồm có hệ thống neo, tời thuỷ lực, hệ thống làm hang, … Sau đây ta giới thiệu một số hệ thống đi n hình: 33 3.2.2 Hệ thống. .. hoạt động 3.2 Một số hệ thống truyền động đi n trên boong 3.2.1 Khái quát chung Trong các hệ thống của tàu thuỷ thì hệ thống truyền động đi n trên boong cũng khá quan trọng Ở đây chúng ta xét hệ thống trên boong của các tàu chở hàng, thường có các hệ thống chính là: Hệ thống neo, tời quấn dây và hệ thống tời nâng hạ (ngoài ra còn có các hệ thống cọc bích dùng để chằng buộc dây) - Hệ thống neo, tời quấn... liệu vào diesel 2.3.2 Ổn định đi n áp cho máy phát a Khái quát chung - Tất cả các thiết bị đi n là phụ tải của máy phát đi n hay các khí cụ trang bị trong hệ thống năng lượng nói chung đều được chế tạo để công tác với một giá trị đi n áp nhất định gọi là giá trị đi n áp định mức Từ góc độ kinh tế, kỹ thuật, chất lượng khai thác thì khi công tác với đi n áp ổn định bằng đi n áp định mức thì các trang thiết. .. cách đi n thấp thì đầu ra 3-4 của khối GRS51(S05) có tín hiệu đóng tiếp đi m GRS51(S32) cấp đi n cho rơ le 30T1(S32) sau 30s nếu cách đi n 440V vẫn thấp thì tiếp đi m 30T1(S71) đóng làm đầu vào 102 của khối PC-ANN1(S71) có đi n đầu ra của khối có đi n đóng tiếp đi m của nó ở S71 đèn RL sáng báo cách đi n 440V thấp +Đi n áp mạng 220V Đi n áp 220V của máy phát được đưa vào khối GRS61(S07).Khi có cách đi n. .. và sử dụng tàu nên ở một số tàu để dự phòng cho hệ thống này người ta còn trang bị thêm một đi n thoại ở buồng máy và ở buồng lái Đối với những tàu có hệ thống đi u khiển từ xa diesel thì hệ thống tay chuông truyền lệnh chỉ để dự phòng còn đối với những tàu không có hệ thống đi u khiển từ xa Diesel thì hệ thống tay chuông truyền lệnh giữ một vai trò đặc biệt quan trọng trong việc đi u động tàu, nó quyết... tô mát ra đồng thời đèn RL sáng báo có hiện tượng công suất ngược */ Bảo vệ đi n áp thấp Bảo vệ đi n áp thấp được thực hiện bởi khối UVC(S24)(,vì lý do nào đấy đi n áp giảm hơn so với đi n áp định mức (80%) thì khối UVC có tác động gửi tín hiệu ngắt áp tô mát ra khỏi lưới đi n để đảm bảo an toàn cho hệ thống */ Báo động cách đi n thấp + Đi n áp mạng 440V Đi n áp 440V của máy phát được đưa vào khối GRS51(S05).Khi... tải và ngắn mạch b.Nguyên lý hoạt động Đóng aptomat 89 cấp nguồn cho hệ thống, đèn WL sáng báo đã có nguồn Đặc đi m của rơle 4T và 4C là khi có đi n ở rơle này thì các tiếp đi m của nó thay đổi trạng thái 36 nhưng khi ngưng cấp đi n cho nó thì tiếp đi m của nó không bị hoàn nguyên mà chỉ hoàn nguyên khi cấp đi n vào rơ le kia Chính vì vậy: Để khởi động, ấn nút Start 3C, rơle 4C có đi n đóng tiếp đi m... mất đi n áp -Bảo vệ quá tải,mất pha,dầu L.O thấp 3.3 Các hệ thống đi n yếu 3.3.1 Hệ thống tay chuông truyền lệnh Hệ thống tay chuông truyền lệnh là một hệ thống dùng để truyền lệnh và xác minh lệnh từ buồng đi u khiển tàu xuống buồng máy để thực hiện các lệnh đối với máy chính trong quá trình đi u động tàu Hệ thống tay chuông truyền lệnh giữ một vai trò rất quan trọng trong việc vận hành, khai thác và. .. cho hệ thống làm hàng Hệ thống nâng hạ hàng thường dùng là các loại cần cẩu, tời đơn và tời kép Tuy nhiên ngày nay do tính hiệu quả trong bốc xếp cao và ít nhược đi m hơn hai loại kia tời đơn đang được sử dụng phổ biến trên các tàu vận tải - Vào những năm trước đây các hệ thống truyền động đi n trên boong thường sử dụng chủ yếu là hệ truyền động đi n cơ Hệ thống này có bộ đi u khiển khá phức tạp và