Đồ án tốt nghiệp: Tổng quan về trang thiết bị điện tàu 700TEU đi sâu nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình vật lý hệ thống giám sát Diesel lai máy phát

Đồ án tốt nghiệp: Tổng quan về trang thiết bị điện tàu 700TEU đi sâu nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình vật lý hệ thống giám sát Diesel lai máy phát

………… o0o………… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TỔNG QUAN VỀ TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN TÀU 700TEU - ĐI SÂU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH VẬT LÝ HỆ THỐNG GIÁM SÁT DIESEL LAI MÁY PHÁT Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh MỤC LỤC ĐỀ TÀI : TRANG THIẾT BỊ TÀU CONTAINER 700 TEU. ĐI SÂU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH VẬT LÍ HỆ THỐNG GIÁM SÁT D – G Mục lục Nội dung Trang Lời mở đầu 7 Phần I : Trang thiết bị tàu container 700 teu Giới thiệu chung về tàu container 700 teu 9 Chương 1: Hệ thống năng lượng điện tàu 700 teu 12 1.1. Trạm phát điện chính 12 1.1.1. Đặc điểm kĩ thuật và thông số của trạm phát điện chính. 12 a. Đặc điểm của trạm phát điện chính. 12 b. Thông số kỹ thuật của trạm phát điện chính 13 1.1.2. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động bảng điện chính 15 a. Cấu tạo các panel chính của bảng điện chính 15 b. Nguyên lí quá trình hoà đồng bộ các máy phát khi công tác song song tàu 700 teu 21 1.2. Trạm phát điện sự cố 23 1.2.1. Các thông số kĩ thuật 23 1.2.2. Điều kiện làm việc và nguyên lí hoạt động 24 a. Điều kiện làm việc và nguyên lý hoạt động tổng quát của trạm phát sự cố. 24 b. Nguyên lí hoạt động của trạm phát điện sự cố tàu 700 teu 26 1.3. Hệ thống nguồn Acqui trên tàu 700 teu 28 1.3.1. Thông số kĩ thuật 28 Lớp : ĐTT46ĐH-1 1 Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh 1.3.2. Nguyên lí hoạt động và cách bảo trì hệ thống 28 a. Nguyên lí hoạt động 28 b. Bảo trì hệ thống Acqui 29 Chương 2 : Các hệ thống Truyền động điện và hệ thống điều khiển tự động trên tàu 700 teu 30 2.1. Giới thiệu chung 30 2.1.1. Giới thiệu chung về hệ thống truyền động điện 30 a. Định nghĩa 30 b. Phân loại 30 c. Yêu cầu chung 30 2.1.2. Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển tự động 31 a. Định nghĩa 31 b. Phân loại 31 c. Yêu cầu chung 31 2.2. Thuyết minh hệ thống truyền động điện máy nén khí 32 2.2.1. Chức năng nhiệm vụ 32 2.2.2. Giới thiệu phần tử 33 2.2.3. Nguyên lí hoạt động 33 a. Chế độ bằng tay 33 b. Chế độ tự động 34 2.2.4. Các báo động và bảo vệ máy nén khí 34 2.3. Thuyết minh hệ thống điều khiên nồi hơi 35 2.3.1. Khái niệm và phân loại 35 a. Khái niệm 35 Lớp : ĐTT46ĐH-1 2 Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh b. Phân loại 35 2.3.2.Các chức năng của nồi hơi 35 a. Chức năng tự động cấp nước 35 b. Chức năng điều khiển đốt lò 37 c. Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi 38 d. Chức năng hâm sấy dầu 40 e. Chức năng tự động kiểm tra, báo động và bảo vệ hệ thống 41 2.3.3. Thuyết minh chức năng tự động cấp nước 42 a. Các thông số chính của nồi hơi tàu 700 teu 42 b. Nguyên lý hoạt động 43 Chương 3: Tổng quan về các hệ thống giám sát D-G trên tàu thuỷ 46 3.1. Tổng quan về hệ thống tự động kiểm tra, giám sát 46 3.1.1. Tầm quan trọng của hệ thống tự động kiểm tra, giám sát trên tàu 46 3.1.2. Chức năng và phân loại 46 a. Chức năng 46 b. Phân loại 47 3.2. Hệ thống giám sát D-G tàu 53000 tấn 48 3.2.1. Nguyên lý hoạt động 48 a. Thuật toán điều khiển 48 b. Khởi động D - G 49 c. Dừng D - G 53 3.2.2. Các báo động và bảo vệ 54 3.3. Hệ thống giám sát D-G tàu container 700 teu 56 3.3.1. Nguyên lý hoạt động 56 Lớp : ĐTT46ĐH-1 3 Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh a. Khởi động bằng chế độ Manual 56 b. Khởi động bằng chế độ Auto 57 c. Điều khiển từ xa 57 3.3.2. Báo động và bảo vệ 57 3.4. Đánh giá ưu nhược điểm của các hệ thống điều khiển và giám sát 58 3.4.1. Đặc điểm cấu trúc chung của hệ thống điều khiển và giám sát 58 3.4.2. Đánh giá ưu nhược điểm của các hệ thống điều khiển, giám sát 59 a. Ưu điểm 59 b. Nhược điểm 59 Chương 4 : Xây dựng mô hình, thiết kế hệ thống giám sát D-G 62 4.1. Đề xuất cấu hình của hệ thống giám sát D-G 62 4.1.1. Sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống 62 4.1.2. Các thiết bị và cảm biến 62 4.1.3. Xây dựng cấu trúc hệ thống 67 4.1.4. Lựa chọn các hệ thống giám sát, bảo vệ 68 4.2. Xây dựng mô hình thực tế 72 4.2.1. Thiết kế trung tâm thu thập và xử lí tín hiệu dùng AVR 72 4.2.2. Thiết kế hộp giám sát, hiển thị và giải thuật giám sát 76 4.3. Cài đặt các thông số 79 4.3.1. Cài đặt thông số cho các cảm biến 79 4.3.2. Cài đặt thông số báo động và bảo vệ cho hệ thống 82 4.4. Mô hình vật lí và cách vận hành hệ thống 83 4.4.1. Mô hình vật lý 83 4.4.2.Vận hành hệ thống 86 Lớp : ĐTT46ĐH-1 4 Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh 4.5. Kết quả đạt được 87 Kết luận 88 Tài liệu tham khảo 89 Lớp : ĐTT46ĐH-1 5 Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh 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, ngày 27 tháng 02 năm 2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Quang Thịnh Lớp : ĐTT46ĐH-1 6 Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, ngành công nghiệp tàu thuỷ trên thế giới cũng như ngành đóng tàu Việt Nam đang có những bước phát triển mạnh mẽ. Chúng ta đã đóng được những con tàu cỡ lớn với chất lượng cao đã được nhiều bạn hàng trên thế giới tin cậy và đặt hàng. Đi đôi với sự phát triển ngành hàng hải là sự phát triển của các hệ thống tự động hoá trên tàu thuỷ. Các hệ thống điện này ngày càng được cải thiện và mức độ tự động hoá ngày càng cao. Trong khi đó những công nghệ mới như: công nghệ khả trình PLC (Programmable logic controler), dùng các IC chuyên dùng và các hệ thống áp dụng vi điều khiển đang dần thay thế cho những hệ thống dùng Rơle, công tắc tơ. Những hệ thống tự động được áp dụng công nghệ dùng vi điều khiển, công nghệ khả trình có nhữ ng ưu điểm hơn hẳn về mặt kích thước, độ chính xác cũng như độ tin cậy trong quá trình làm việc. Chính vì vậy tự động hoá ứng dụng công nghệ khả trình trong công nghiệp nói chung và công nghiệp tàu thuỷ nói riêng là một điều tất yếu. Một trong những vấn đề cần lưu tâm trên tàu thuỷ đó là vấn đề tiện lợi cho người sử dụng trong quá trình khai thác con tàu, vì thế các hệ thống giám sát trên tàu ngày càng đượ c áp dụng phổ biến. Ngày nay, những con tàu được trang bị những hệ thống với mức độ tự động hoá cao cùng hệ thống giám sát hiện đại đang được sử dụng nhiều trên các tàu đóng mới. Trong đó việc sử dụng vi điều khiển AVR rất tiện lợi và dễ sử dụng, nó có ưu điểm là tính tự động hoá cao, giá thành rẻ và làm việc tin cậy. Sau gần 5 nă m học tập tại trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam em đã được các Thầy trong Khoa Điện- Điện tử Tàu biển tin tưởng giao cho đề tài: ‘Tổng quan về trang thiết bị điện tàu 700 Teu. Đi sâu nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình vật lí hệ thống giám sát Diesel lai máy phát’. Sau thời gian ba tháng nhận đề tài, với sự nỗ lực nghiên cứu của bản thân, được sự hướ ng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn Th.s Kiều Đình Bình và Ks Nguyễn Hữu Quyền cùng các thầy cô giáo trong khoa Điện - Điện tử tàu biển, cùng các bạn học đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Lớp : ĐTT46ĐH-1 7 Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh Trong quá trình hoàn thành đồ án do trình độ bản thân có hạn, nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Để giúp cho đồ án tốt nghiệp của mình được hoàn chỉnh hơn nữa, em kính mong các thầy cô trong khoa cũng như của các bạn sinh viên bổ xung và góp ý để bản đồ án được hoàn thiện hơn. EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN ! Lớp : ĐTT46ĐH-1 8 Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh PHẦN I : TRANG THIẾT BỊ TÀU CONTAINER 700 TEU. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU CONTAINER 700 TEU HEIMAR J Ngày 18/3/20089, Tổng công ty Công nghiệp Tàu thủy Nam Triệu, thuộc Tập đoàn Vinashin, đã hạ thủy thành công tàu chở container 700 TEU mang tên HEIMAR J. Đây là loại tàu chở container lớn nhất từ trước đến nay được đóng mới ở Việt Nam. HEIMAR J là chiếc tàu đầu tiên trong hợp đồng đóng mới 8 chiếc giữa Nam Triệu với chủ tàu là Công ty Horizont mbH thuộc Tập đoàn MPC của Đứ c. Tàu do Tập đoàn MPC của Đức thiết kế, được cơ quan đăng kiểm GL(Germanischer Lloyd) của Đức giám sát thi công và phân cấp, thỏa mãn các công ước mới nhất về hàng hải. Tàu chở container 700 TEU có đáy đôi, hệ thống dẫn động bằng động cơ Diezel, trang thiết bị hiện đại và tự động hoá cao. Đặc biệt, mũi tàu được trang bị một mũi phá băng. Kết cấu thượng tầng, cabin với sườn ngang hoặc sườn dọc được trang bị các sống và cột theo điều kiện của khu vực lắp đặt. Trang bị cánh gà cabin khép kín cho cabin lái, sử dụng vật liệu không nhiễm từ trong vùng từ. Mũi tàu được làm bằng tôn uốn và được gia cường bằng cơ cấu khoẻ, hai hầm xích neo ở phía trước của vách ngăn chống đâm va. Phần đuôi tàu được trang b ị một mũi phá băng. Đáy đôi có chiều cao xấp xỉ 1750 /2250 mm được trang bị bên trong khu vực hầm hàng và buồng máy. Trọng tải container theo trọng tải từ 3 đến 4 tầng trong hầm hàng. Tàu chở container 700 TEU số 01 - NT 27 Lớp : ĐTT46ĐH-1 9 [...]... tu cũn c trang b mt h thng ngun acquy 24V DC a cỏc mỏy phỏt vo cụng tỏc song song, trờn tu cũn s dng h thng ho ng b chớnh xỏc bng phng phỏp ốn quay v ng b k * Thụng s: Tổ hợp hai diezel máy phát độc lập có cấu tạo giống hệt nhau, có thể công tác độc lập hoặc song với nhau với các thông số kỹ thuật nh sau: + Hãng sản xuất : Leroy + in ỏp nh mc : AC 450V + Tn s nh mc : 60 Hz Sinh viờn : Nguyn Quang Thnh... pha : 3pha Máy phát đồng trục: + Hãng sản xuất : Leroy somer + in ỏp nh mc : AC 450V + Tn s nh mc : 60 Hz + Cụng sut nh mc : 1495 KVA + Dũng in nh mc : 1920 A + H s Cos nh mc : 0.8 + S pha : 3pha Máy phát sự cố : + Hãng sản xuất : Leroy somer + in ỏp nh mc : AC 450V + Tn s nh mc : 60 Hz + Cụngsut nh mc : 500 KVA + Dũng in nh mc : 642A + H s Cos nh mc : 0.8 + S pha : 3pha Ngoi ra trờn tu cũn trang b hai... a ra (017-3 Generator Protection Diesel Generator 1), Rle K23 (017-3 Generator Protection Diesel Generator 1) cú in => tip im ca nú s t ng chuyn sang v trớ 11-14 (026-2 Generator Protection Diesel Generator 1), a tớn hiu iu khin gim tc Diesel Nu kim trờn ng b k quay ngc chiu kim ng h cú ngha l tn s mỏy phỏt s 1 ln hn tn s li Ta cn tin hnh gim nhiờn liu cho Diesel lai mỏy phỏt s 1 nh sau: Ta a tay... khi ng Diesel mỏy phỏt s 1 sau ú quan sỏt ng b k Nu kim trờn ng b k quay cựng chiu kim ng h cú ngha l tn s mỏy phỏt 1 ln hn tn s ca li ta cn tin hnh gim nhiờn liu vo Diesel lai mỏy phỏt 1 Cỏch lm nh sau: + Ta a tay gt 3S15 sang v trớ Decrease (011-3 Generator Protection Diesel Generator 1) tớn hiu gim tc speed decrease c a vo t input diode 11 (011-3 Generator Protection Diesel Generator 1), khi ú tớn... Nguyn Quang Thnh Lp : TT46H-1 21 ỏn tt nghip i hc Ho bng tay (Manual): Gi s mỏy phỏt 2 ang hot ng trờn li ta hũa mỏy phỏt in s 1 lờn lm vic song song vi mỏy phỏt 2 Trờn panel hũa ta chn mỏy phỏt cn hũa l mỏy phỏt s 1 bng cỏch a cụng tc chn S7 trờn (panel 5) panel hũa ng b v v trớ mỏy phỏt s 1 Vic iu chnh in ỏp v tn s ca mỏy phỏt cn ho ph thuc vo tc quay ca Diesel lai mỏy phỏt ú Ta khi ng Diesel. .. tip im A3(3-4) => a ra tớn hiu Diesel lai mỏy phỏt s c dng T30 cũn cung cp ngun cho ng 2F20 v 2T1 (trang 20) lm K4 cú in => tip im thng m K4(11-14 page 12) úng cp ngun cho XF XF cú in s úng tip im thng m ca nú li cp ngun cho ng c secvo úng aptomat Q1 cp ngun cho bng in s c Nu in ỏp khụng thỡ K3 khụng úng lm cho cun MN mt in, nú s khụng cho phộp úng Q1 Sinh viờn : Nguyn Quang Thnh Lp : TT46H-1 26 ỏn... 15KW;19,7A Trang 21( S BHV3-P272547/02) - Aptomỏt Q26 cõp ngun cho cu cụng tỏc nõng bng ti 2KW;4A (GANG WAY WINCHES) - Aptomat Q27 cp ngun d tr.(SPARE) - Aptomat Q28 cp ngun cho bm nc ngt cho mỏy lc (FRESH WATER FILLING PUMP) 0,75KW;1,9A - Aptomat Q21 cp ngun d tr.(SPARE) - Aptomỏt Q30 cp ngun cho qut tỏch kem.1,8KW;6,3A Trang 22 ( S BHV3-P272547/02) - Ph ti l qut giú bung mỏy (ENGINE ROOM FAN PORT) Trang. .. vo khi A1 Trang 33( S BHV3-P272547/02) - S11 l cụng tc úng in khi mun ho mỏy phỏt ng trc vo li - P2 l ng h o cụng sut mỏy phỏt ng trc - P5 l ng h o thi gian lm vic ca mỏy phỏt ng trc - P1 l ng h o dũng ca mỏy phỏt ng trc Sinh viờn : Nguyn Quang Thnh Lp : TT46H-1 18 ỏn tt nghip i hc - S1 l cụng tc 4 v trớ o dũng in cỏc pha L1, L2, L3 ca mỏy phỏt ng trc *Panel s 5 l panel ho, kt ni BUSBAR Trang 35(... mỏy phỏt s 2 cng c b trớ v trang b nh panel mỏy phỏt s 1.Vi cỏc phn t o lng, bo v, ho ng b, mch cp ngun nh mỏy phỏt s 1 Trang 46( S BHV3-P272547/02) - P3 l ng h o in ỏp mỏy phỏt s 2 (t 0-500V) - P4 l ng h o tn s mỏy phỏt s 2 - S3 l cụng tc chn o in ỏp cỏc pha, nú cú 4 v trớ : + 0 l v trớ ban u + 1 l v trớ o in ỏp pha L1-L2 + 2 l v trớ o in ỏp pha L2-L3 Sinh viờn : Nguyn Quang Thnh Lp : TT46H-1 19... mỏt nhit thp.(L.T COOL WATER PUMP2) 63KW;105A Sinh viờn : Nguyn Quang Thnh Lp : TT46H-1 20 ỏn tt nghip i hc - Aptomỏt Q7 cp ngun cho mỏy tỏch kem (D.B SEPARATORS) 45KW;80A - Aptomat Q8 cp ngun cho bm la canh, bm nc dn tu, bm cu ho (44Kw,72,5A) Trang 76( S BHV3-P272547/02) - Cỏc ph ti l cỏc bm nc ngt trong cng v ph ti phớa trc tu Trang 77( S BHV3-P272547/02) - Aptomat Q13, Q14 cp ngun cho nhúm . về tàu container 70 0 teu 9 Chương 1: Hệ thống năng lượng điện tàu 70 0 teu 12 1. 1. Trạm phát điện chính 12 1. 1 .1. Đặc điểm kĩ thuật và thông số của trạm phát điện chính. 12 a. Đặc điểm của. Lớp : ĐTT46ĐH -1 11 Đồ án tốt nghiệp đại học Sinh viên : Nguyễn Quang Thịnh CHƯƠNG 1 : HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TÀU 70 0 TEU 1. 1. Trạm phát điện chính. 1. 1 .1. Đặc điểm kĩ thuật và. nguồn từ aptomát Q7. - Các bơm balat, cứu hoả, la canh được cấp nguồn từ aptomát Q9(BILGE, BALLAST, FIRE PUM 1) 44KW; 72 ,5A. Trang 12 ( Sơ đồ BHV3-P 272 5 47/ 02). - Aptomát Q10, Q 11 cấp nguồn cho