Đồ án Trang thiết bị điện tàu ap sveti vlaho – đi sâu nghiên cứu bảng điện chính tàu ap sveti vlaho

…………..o0o………….. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU AP SVETI VLAHO – ĐI SÂU NGHIÊN CỨU BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU AP SVETI VLAHO MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 4 PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TẦU AP SVETI VLAHO. ............................. 5 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TẦU AP SVETI VLAHO ................................................. 5 CHƯƠNG 1: MỘT SỐ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỂN HÌNH ............................... 7 1.1.Hệ thống nồi hơi tàu AP SVETI VLAHO. ............................................................. 7 1.1.1.Định nghĩa và chức năng của nồi hơi. ................................................................. 7 1.1.2. Giới thiệu phần tử .............................................................................................. 7 1.1.3.Mạch cấp nước cho nồi hơi ............................................................................... 10 1.1.4. Mạch hâm dầu đốt cho cho nồi hơi .................................................................. 12 1.1.5.Chức năng đốt lò. .............................................................................................. 12 1.1.6.Chức năng điều chỉnh áp suất hơi. .................................................................... 14 1.1.7.Tự động báo động và bảo vệ ............................................................................. 14 1.2. Hệ thống tự động điều khiển máy nén khí ........................................................... 15 1.2.1. Chức năng của máy nén khí: ............................................................................ 15 1.2.2. Phân loại máy nén khí. .................................................................................... 15 1.2.3. Giới thiệu các phần tử của hệ thống: ............................................................... 16 1.2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống: .................................................................. 16 1.2.5. Các chế độ báo động và bảo vệ cho hệ thống: .................................................. 18 1.3. Hệ thống lái tự động tàu AP SVETI VLAHO. .................................................... 19 1.3.1 Giới thiệu hệ thống lái PT70 ............................................................................. 19 1.3.2. Cấu tạo hệ thống: ............................................................................................ 19 1.3.3. Nguyên lý hoạt động: ...................................................................................... 20 1.3.4. Nhận xét, đánh giá. .......................................................................................... 23 CHƯƠNG 2 :MỘT SỐ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỂN HÌNH .................. 24 2.1. Hệ thống bơm cứu hỏa. ....................................................................................... 24 2.1.1. Giới thiệu phần tử của hệ thống ....................................................................... 24 2.1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống. .................................................................. 24 2.2 Hệ thống bơm dầu LO máy chính ........................................................................ 26 2.2.1 Giới thiệu phần tử : ........................................................................................... 26 2.2.2 : Nguyên lý hoạt động ...................................................................................... 27 1 2.2.3 .Các bảo vệ của động cơ. .................................................................................. 29 2.2.4. Nhận xét .......................................................................................................... 29 2.3 . Hệ thống quạt gió buồng máy .......................................................................... .29 2.3.1.Giới thiệu phần tử ............................................................................................. 29 2.3.2 . Nguyên lý hoạt động ....................................................................................... 30 PHẦN II : NGHIÊN CỨU VỀ BẢNG ĐIỆN CHÍNH TẦU AP SVETI VLAHO. 31 CHƯƠNG 3 : GIỚI THIỆU VỀ BẢNG ĐIỆN CHÍNH VÀ MỘT SỐ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN. .......................................................................................................... 31 3.1.Cấu tạo của bảng điện chính tàu AP SVETI VLAHO .......................................... 31 3.1.1. Khái niệm chung về bảng điện chính. .............................................................. .31 3.1.2. Cấu trúc chung của bảng điện chính. .............................................................. 32 3.1.3. Hệ thống thanh cái trong bảng điện chính.. ..................................................... 32 3.1.4. Các PANEL trên bảng điện chính tàu AP SVETI VLAHO ............................... 36 3.1.5. Hoạt động cấp nguồn điều khiển của máy phát số1 ......................................... 36 3.2. Giới thiệu các phần tử trên bảng điện chính.. ...................................................... 37 3.3. Mạch đóng ngắt aptomat chính của máy phát ...................................................... 46 3.3.1. Giới thiệu các phần tử của mạch .................................................................... 46 3.3.2.Hoạt động của mạch điều khiển aptomat chính như sau .................................... 47 3.4 Khởi động DIESEL_GENERATOR từ bảng điện chính. ..................................... 48 3.4.1. Giới thiệu thiệu phần tử. ................................................................................. 48 3.4.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống.................................................................... 52 3.4.3. Báo động và bảo vệ Diesel – Generator ........................................................... 55 3.5 .Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp (AVR) ....................................................... 57 3.5.1 . Hệ thống điều chỉnh điện áp theo độ lệch ...................................................... .57 3.5.2.Giới thiệu phần tử của hệ thống ........................................................................ 58 3.5.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống tự động điều chỉnh điện áp ......................... 59 CHƯƠNG 4 : CÔNG TÁC SONG SONG VÀ PHÂN CHIA TẢI TRÊN BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU AP SVETI VLAHO................................................................ 60 4.1.Công tác song song của các máy phát điện đồng bộ. ............................................ 60 4.1.1.Khái niệm chung .............................................................................................. 60 4.1.2.Công tác song song của các máy phát điện đồng bộ .......................................... 60 4.1.3. Sau đây ta xét mạch hòa đồng bộ cho máy phát số 1 ........................................ 64 4.2. Phân chia tải cho các máy phát. ........................................................................... 66 4.2.1. Phân chia tải vô công cho các máy phát công tác song song ............................ 66 4.2.2. Phân chia tải tác dụng cho các máy phát ......................................................... 69 2 CHƯƠNG 5 : CÁC HỆ THỐNG BÁO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ ................................ 73 5.1.Khái niệm chung. ................................................................................................. 73 5.2. Bảo vệ cho trạm phát. ......................................................................................... 73 5.2.1. Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát ...................................................................... 74 5.2.2. Bảo vệ quá tải cho máy phát điện ..................................................................... 77 5.2.3. Bảo vệ công suất ngược cho máy phát điện ...................................................... 77 5.2.4. Bảo vệ thấp áp ................................................................................................ 80 5.2.5. Bảo vệ điện áp cao ........................................................................................... 80 5.3.Các mạch báo động và bảo vệ tàu AP SVETI VLAHO ......................................... 80 5.3.1. Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát ...................................................................... 80 5.3.2. Mạch bảo vệ quá tải cho máy phát ................................................................... 81 5.3.3. Bảo vệ công suất ngược cho máy phát.............................................................. 81 5.3.4. Mạch bảo vệ điện áp thấp ................................................................................ 82 5.3.5. Bảo vệ tần số thấp cho trạm phát ..................................................................... 82 PHẦN III : KẾT LUẬN .......................................................................................... 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 85 3 LỜI MỞ ĐẦU Việt nam là một đất nước nằm ven biển nên rất thuận tiện cho nghành hàng hải phát triển .Trong những năm gần đây thì nghành hàng hải rất phát triển , đặc biệt là nghành vận tải và càng ngày càng phát triển hoàn thiện hơn . Trước sự phát triển mạnh mẽ của ngành vận tải, nên nó kéo theo ngành đóng và sửa chữa tàu phát triển theo . Mới phát triển mà nghành đóng tàu nước ta đã phát triển rất nhanh chóng , từ việc chỉ đóng được những con tàu nhỏ thì giờ đây đã đóng được những con tàu rất lớn ,như tàu 53.000 tấn , tàu chở 4900 chiếc ô tô …Sự phát triển mạnh mẽ của ngành đóng tàu đã cho ra những con tàu siêu trọng được trang bị hiện đại, có tính tự động hoá cao ngày càng cao , đặc biệt là trạm phát điện tàu thủy. Ngày xưa thì trạm phát điện tàu thuỷ chỉ mang tính cung cấp ánh sáng phục vụ cho tín hiệu hàng hải, sinh hoạt là chủ yếu. Ngày nay do sự bùng nổ về khoa học , kỹ thuật , nên người ta càng chú trọng đến mức độ an toàn và tự động hóa cao , và phải đáp ứng được những quy phạm ngày càng khắt khe của luật hàng hải quốc tế . Trong cấu trúc của trạm phát thì có hệ thống bảng phân phối điện chính ( Main Switch Board – MSB )là rất quan trọng. Bảng điện chính (MSB) là nơi tập trung năng lượng để từ đó phân phối đến các phụ tải, trên MSB về cơ bản tập trung một số thiết bị : Đo lường, kiểm tra, khí cụ phân phối và bảo vệ, thiết bị điều chỉnh, điều khiển, ...Hiện nay do công nghệ phát triển nên cấu trúc của bảng điện chính ngày càng được thu gọn , và ngày càng hiện đại và tự động hóa cao hơn. Sau khi học tập và rèn luyện 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 Hạ Long thì em đã có dịp tiếp cận với tàu 53.000 tấn mang tên AP SVETI VLAHO . Được sự nhất trí của ban chủ nhiệm khoa Điện- Điện tử tàu biển, em được giao đề tài thiết kế tốt nghiệp: Trang thiết bị điện tầu AP SVETI VLAHO . Đi sâu nghiên cứu bảng điện chính tầu AP SVETI VLAHO Sau một thời gian nỗ lực tìm hiểu của bản thân và được giúp đỡ của bạn bè , các thầy giáo trong khoa Điện- Điện tử tàu biển . Và đặc biệt là được sự hướng dẫn tận tình của thầy Th/s Hứa Xuân Long, em đã hoàn thành được đồ án của mình một cách tốt nhất .Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế , thực tế còn ít ,nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiều sót. Do đó em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin cám ơn thầy :Th/s Hứa Xuân Long và toàn bộ các thầy trong khoa đã giúp em hoàn thành đồ án này. 4 PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TẦU AP SVETI VLAHO.  GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TẦU AP SVETI VLAHO Tầu AP SVETI VLAHO là tầu có trọng tải 53.000 Tấn , thuộc vào loại tầu chở hàng khô lớn nhất nước ta, và nó được nhà máy đóng tầu Hạ Long thi công. 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 :2.80 m +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 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/m3 Mớn nước mẫu thử, lý thuyết :12.6 m Tải trọng tương ứng :53000 tấn Mớn nước hàng nhẹ :10.9 m Tải trọng tương ứng :44000 tấn 3. 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. 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 4. Trạm phát chính Gồm có 3 máy phát chính : Công suất tác dụng : 680 KW Điện áp : 450 V Số pha: 3 Tần số: 60Hz Cos  : 0.8 5 5. Trạm phát sự cố Có 1 máy phát sự cố Công suất tác dụng : 320 KW Điệp áp : 450 V Số pha : 3 Tần số: 60Hz Cos  : 0.8 6 CHƯƠNG 1: MỘT SỐ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỂN HÌNH 1.1.Hệ thống nồi hơi tàu AP SVETI VLAHO. 1.1.1.Định nghĩa và chức năng của nồi hơi. -Nồi hơi tàu thuỷ là thiết bị sử dụng năng lượng của chất đốt ( hóa năng của dầu , than, củi ) biến nước thành hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, nhằm cung cấp cho hơi nước cho thiết bị động lực hơi nước chính ,cho các máy phụ , thiết bị phục vụ và nhu cầu sinh hoạt cho thuyền viên trên tàu. -Nồi hơi phải đáp ứng yêu cầu như , kích thước phải nhỏ gọn dễ bố trí trên tàu, áp suất hơi phải đảm bảo, đặc biệt phải đảm bảo an toàn cho nguời sử dụng khi xảy ra sự cố. -Để đáp ứng các yêu cầu trên nên hiện nay nồi hơi được thiết kế rất hiện đại và mức độ an toàn là khá cao. 1.1.2. Giới thiệu phần tử - 1Q2 Là aptomat chính cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống - 2Q3 Là aptomat cấp nguồn cho bơm nước số 1 -2Q4 Là aptomat chính cấp nguồn cho hệ điều khiển bơm cấp nước số 1 - 2T3 Là biến dòng - 2S6 Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển cho bơm - 2S7 Nút ấn dừng - 2S8 Nút ấn khởi động bơm cấp nước số 1 - 2H6 Đèn báo bơm cấp nước số 1 đang hoạt động - 2H5 Đèn báo bơm cấp nước số 1 bị quá tải - 2K7 Là công tắc tơ điều khiển bơm cấp nước số 1 - 3Q3 Là aptomat cấp nguồn cho bơm nước số 2 - 3Q4 Aptomat cấp nguồn cho hệ điều khiển bơm nước số 2 - 3T5 Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển - 3T3 Biến dòng - 3S6 Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển - 3S7 Nút ấn dừng bơm cấp nước số 2 - 3S8 Nút ấn khởi động bơm cấp số 2 - 3H6 Đèn báo bơm cấp nước số 2 hoạt động 7 - 3H5 Đèn báo bơm số 2 bị quá tải - 3K7 Công tắc tơ chính cấp nguồn điều khiển bơm nước số 1 - 4Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho quạt gió - 4T3 Biến dòng cấp cho ampeke tín hiệu dòng của quạt gió - 22K2 Công tắc tơ chính điều khiển quạt gió - 5Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho bơm phun dầu - 23K2 Công tắc tơ điều khiển bơm phun dầu - 6Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho bơm dầu số 1 - 6Q6 Aptomat chính cấp nguồn cho bơm dầu số 2 - 6T3,6T6 Là các biến dòng đến ampeke từ bơm dầu số 1 và số 2 - 76K3,77K3 Là công tắc tơ điều khiển bơm dầu số 1 và số 2 - 9Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho bơm dầu mồi - 23K4 Công tắc tơ điều khiển bơm dầu mồi - E1 Điện trở sấy - 67K6 CTT điều khiển điện trở sấy - 10Q3 Aptomat chính cấp nguồn cho điện trở sấy - 11Q2 Aptomat chính cấp nguồn cho mạch điều khiển - 11T3 Biến áp cấp nguồn cho mạch điều khiển - 11A5 Bộ kiểm soát cách điện của mạch điều khiển - 11K6 Contacto điều khiển cách điện thấp - 12F2,12F7 Là các cầu chì bảo vệ - 13G2 Là bộ biến đổi từ nguồn xoay chiều sang 1 chiều - 14B2 Bộ điều khiển nhiệt độ - 14A2 Quạt gió làm mát - 14A5,14A6 Là PLC điều khiển - 15S3 Nút dừng sự cố - 15S4 Nút ấn điều khiển dừng - 15S5 Nút ấn khởi động - 15K4,15K6 Là các rơ le điều khiển 8 - 16K2,16K4 Là các Rơle trung gian - 27S3 Lựa chọn chế độ đốt - 2T1 Biến áp đánh lửa - 2Y1 Van cấp dầu số 1 - 2Y2 Van cấp dầu số 2 - 2Y3 Van giảm áp suất dầu mồi - 3Y1 Van dầu đốt số 1 - 3Y2 Van dầu đốt số 2 - 3Y5 Van giảm dầu chính - 34P6 Đồng hồ đo thời gian hoạt động của nồi - 36G2 Bộ biến đổi cung cấp nguồn 1 chiều - 36A4 Bộ điều khiển - 17F1 Áp lực khí phun vào - 17F2 Áp lực khí xả ra - 19S1 Công tắc giới hạn nhiên liệu - 6y1-s4 Công tắc giới hạn vị trí thoát khí - 6Y1-s3 Công tắc giới hạn vị trí đánh lửa - 18F3 Cảm biến nhiệt độ trong nồi hơi - 45F3 Cảm biến áp lực dầu đốt - B1 Cảm biến nhiệt độ dầu đốt - B2 Cảm biến nhiệt độ dầu HFO - 47F3 Cảm biến áp suất hơi trong nồi - M(s51) Động cơ secvo điều chỉnh sự pha trộn - M(s56) Động cơ lai cửa gió van hơi - R1 Điện trở sấy cho động cơ - 18B1 Cảm biến nhiệt độ trong nồi hơi - 5E1 Bộ sấy cho bộ phận phân phối dầu - E1,E2 Điện trở sấy ở van 1 và van 2 - 53E3 Điện trở sấy cho mạch điều khiển dầu 9 - 51E4 Điện trở sấy trong ống - F1 Cảm biến bảo vệ an toàn ở nhiệt độ cao - 71S2 Công tắc giới hạn trước van cấp HFO - 71S4 Công tắc giới hạn áp lực HFO - 72S4 Công tắc giới hạn cấp dầu MDO - 72S2 Công tắc giới hạn trước van của MDO - 73S2 Cảm biến áp lực dầu của bơm - 74A3,74A5 Là PLC điều khiển - 75H3,75H4 Các đèn báo hoạt động của bơm dầu số 1 và số 2 - 75H5,75H7 Đèn báo bơm dầu số 1 ,số 2 hoạt động - 75H6,75H8 Là các đèn báo bơm hỏng - S1(76),S1(77) Công tắc lựa chọn chế độ điều khiển bơm số 1 ,số 2 - 79A3 Công tắc báo mức nước trong nồi hơi - 85P3 Đồng hồ chỉ báo mức nước trong nồi hơi. - 87P5 Đồng hồ chỉ báo mức nước trong nồi hơi. - 89A2 là công tắc giới hạn mức nước trong nồi hơi. - 90P4 Là đồng hồ đo lượng muối đọng. - 92F3 Là cảm biến nhiệt độ khí xả của nồi hơi. - 95B3 Cảm biến áp lực của bơm cấp nước. - 96A3, 96A5 Là các modul điều khiển của PLC. - 98P2 Là đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm cấp nước số1. - 99P2 Là đồng hồ đo thời gian hoạt động của bơm cấp nước số2. - 100M5 Là bơm lưu lượng hoá chất. 1.1.3.Mạch cấp nước cho nồi hơi( sơ đồ trang 2,3,96,97,98,99). - Ta đóng aptomat chính 1Q2 , khi đó nguồn được cấp cho toàn bộ hệ thống nồi hơi và nồi hơi sẵn sàng hoạt động. a. Chế độ điều khiển bằng tay: * Để chọn bơm cấp nước số 1 cấp nước cho nồi hơi ở chế độ điều khiển bằng tay , thì ta bật aptomat 2Q3 sẵn sàng cấp điện cho động cơ lai bơm số 1 và bật aptomat 2Q4 cấp nguồn cho mạch điều khiển. 10 - Tiếp điểm của 2Q3 ở 21-22 (page 2) mở ra làm cho đèn 2H5 mất điện. - Tiếp điểm của 2Q3 ở 13-14 đóng vào cấp điện cho rơle 98K7 (page98) có điện. Tiếp điểm của 98K7 ở 11-12 (page 97) mở ra ngắt tín hiệu báo quá tải vào PLC. Tiếp điểm của 98K7 ở 21-24 (page125) đóng vào đưa tín hiệu sẵn sàng báo động động cơ cấp nước bị quá tải. * Bật công tắc lựa chọn chế độ điều khiển 2S6 (page 2) sang vị trí LOCAL ,thì khi đó làm cho tiếp điểm của nó ở 13-14 đóng vào và tiếp điểm của nó ở 21-22 mở ra. * Khi ta ấn nút khởi động 2S8 sẽ làm cho contắctơ 2K7 có điện đóng tiếp điểm tự nuôi của nó lại. Đèn báo bơm cấp nước số1 2H6 có điện sáng. - Tiếp điểm của 2K7 ở mạch động lực đóng vào cấp nguồn cho bơm cấp nước số1 hoạt động. - Tiếp điểm của 2K7 ở 13-14 đóng vào làm cho rơle 98K5 và 98K6 có điện - Tiếp điểm của 98K5 ở 11-12(97) đóng vào cấp điện cho đèn 97H5 sáng báo bơm cấp nước số 1 hoạt động - Tiếp điểm của 98K5 ở 21-24 (100) đóng vào sẵn sàng cấp cho bơm lưu lượng hoá chất - Tiếp điểm của 98K6 ở 11-12(98) đóng vào cấp nguồn cho bộ đếm thời gian hoạt động - Tiếp điểm của 98K6 ở 2