Giới thiệu một số hệ thống điện tàu 53000t

MỤ LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU LỜI CAM ĐOAN Chương I: Giới Thiệu Chung Về Tàu Và Trạm Phát Điện Tàu 5300T .6 1.1 Giới thiệu chung tàu : 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Trọng tải mớn nước 1.1.3 Dung tích khoang hàng tính miệng khoang đơn vị đo m3 1.2 Trạm Phát Điện Tàu .7 1.2.1 Giới thiệu chung trạm phát 1.2.2 Mạch điều khiển aptomat máy phát (DG1) Chương II.Một hệ thống điện tàu 53000T 13 2.1 Hệ thống điện điều khiển bơm ballast 13 2.1.1 Giới thiệu bơm ballast .13 2.1.2 Giới thiệu phần tử mạch điều khiển động lai bơm balast 13 2.1.3 Nguyên lý hoạt động điều khiển động lai bơm 14 2.1.4 Hoạt động mạch sấy 17 2.1.5 bảo vệ cho mạch điều khiển động lai 17 2.2 Hệ thống nồi 18 2.2.1 giới thiệu nồi 18 2.2.2 Hệ thống cấp nước 18 2.2.3 Bộ điều khiển hâm dầu HFO 22 2.2.4 Đốt nồi 24 Chương III: Đi sâu nghiên cứu bảo vệ trạm phát 33 3.1 Máy phát số 1(DG1) .33 3.1.1 giới thiệu phần tử mạch bảo vệ: 33 3.1.2 Ý nghĩa tầm quan trọng 34 3.1.3 Các yêu cầu phần tử bảo vệ .34 3.2.Các bảo vệ máy phát điện .35 3.2.1.Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát 35 3.2.2, Bảo vệ tải cho máy phát 38 3.2.3 Bảo vệ công suất ngược 43 3.2.4 Bảo vệ điện áp thấp cho máy phát DG1 47 3.2.5 Mạch bảo vệ tần số 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 KẾT LUẬN 55 KIẾN NGHỊ 56 BẢN VẼ BƠM BALAST .57 BẢN VẼ NỒI HƠI .58 BẢN VẼ TRẠM PHÁT 59 LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng đổi đất nước ngành vận tải biển đóng vai trò quan trọng phát triển kinh tế quốc dân, động lực thúc đẩy kinh tế phát triển theo hướng hội nhập mở cửa Để đáp ứng khai thác triệt để lợi trên, cần có cơng nghiệp tàu thuỷ đại với cơng nghệ đóng mới, sửa chữa tàu thuỷ bắt kịp với trình độ phát triển giới Là sinh viên học tập khoa điện - điện tử trường đại học Hàng Hải Việt Nam Sau năm học tập rèn luyện, em trang bị tương đối đầy đủ kiến thức hệ thống điện tàu thuỷ tiếp cận với trang thiết bị, công nghệ điều khiển đại Sau thực tập cơng ty đóng tàu Nam Triệu, em tìm hiểu thu thập tài liệu tàu White Diamond thuộc series tàu chở hàng 53000 Được trí ban chủ nhiệm khoa, em giao đề tài thiết kế tốt nghiệp: Giới Thiệu Một Số Hệ Thống Điện Tàu 53000T Đi Sâu Nghiên Cứu Hệ Thống Bảo Vệ Cho Máy Phát Qua trình tổng hợp, nghiên cứu tài liệu thu thập với nỗ lực phấn đấu thân giúp đỡ bạn, thầy giáo khoa Điện - Điện Tử Đặc biệt hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn PGS.TS.Lưu Kim Thành giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp cách tốt Tuy nhiên trình độ hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp em khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong được bảo thầy để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Đồ án em hồn thiện em tự làm khơng chép từ đồ án khác Nếu không lời cam đoan em xin chịu hình phạt.! Sinh viên: Đồn Văn Vương Đề Tài: Giới Thiệu Một Số Hệ Thống Điện Tàu 53000T Đi Sâu Nghiên Cứu Hệ Thống Bảo Vệ Cho Máy Phát PHẦN I: LÝ THUYẾT Chương I: Giới Thiệu Chung Về Tàu Và Trạm Phát Điện Tàu 5300T 1.1 Giới thiệu chung tàu : 1.1.1 Giới thiệu Tàu 53000t tàu đóng việt nam Theo đơn đặt hàng Vương Quốc Anh tiến hành từ năm 2003 hai cơng ty là: Cơng Ty Đóng Tàu Hạ Long Tổng Cơng Ty Cơng Nghiệp Tàu Thủy Nam Triệu trực tiếp thi cơng Kích thước tàu: - Chiều dài tồn tàu : Chiều dài đường vng góc : Bề rộng : Chiều cao mạn đến bong : Mớn nước mơ hình: Chiều cao boong (tại đường tâm): Từ boong tới boong dâng lái 1: Từ boong dâng lái tới boong dâng lái 5,mỗi boong: Từ boong dâng lái tới đỉnh cabin: Các boong : 190.00m 183.25m 32.26m 17.50m 12.60m 1.00m 2.8.m 3.00m 2.60m 1.1.2 Trọng tải mớn nước Do trọng tải tàu lớn nên đo đơn vị đo tính theo (hệ mét) môi trường nước biển, với trọng lượng riêng nước biển 1.025 t/m3 - Mớn nước mẫu thử lý thuyết : Tải trọng : Mớn nước hàng nhẹ : Tải trọng tương ứng: 12.60m 53000T 10.90m 44000T 1.1.3 Dung tích khoang hàng tính miệng khoang đơn vị đo m3 - Khoang hàng số 1: 12000m3 - Khoang hàng số 2: 13000m3 - Khoang hàng số 3: 13000m3 - Khoang hàng số 4: 13000m3 - Khoang hàng số 5: 13000m3 1.2 Trạm Phát Điện Tàu 1.2.1 Giới thiệu chung trạm phát Trạm phát điện tàu 53000 trang bị tổ hợp gồm máy phát, làm hai trạm phát trạm phát cố Trạm phát có máy phát DG1,DG2,DG3 Trạm phát cố có máy phát cố + Các thông số kĩ thuật máy phát DG1, DG2,DG3 giống nhau: - Điện áp định mức : Dòng điện định mức : Công suất định mức : Hệ số công suất cos  : Tần số định mức: Số pha : Trọng lượng : Điện áp kích từ là: 450V 1091A 680KW 0.8 60Hz 4250kg 100V +Các thông số kĩ thuật máy phát cố : - Điện áp định mức : Công suất định mức : Tần số định mức : Hệ số công suất cos  : Số pha : 450V 320KW 60Hz 0.8 +Bảng địa gồm có 11panel - Panel : Panel khởi động (N01 GROUP STARTER PANEL) - Panel : Panel khởi động phụ tải mang điện 440V (N01 GROUP STARTER/440V FEEDER PANEL) - Panel : Panel cấp nguồn 440 V số (N01 440V FEEDER PANEL) - Panel : Panel phục vụ cho máy phát số (N01) Là panel điều khiên hoạt động cho máy phát số - Panel : Panel thiết bị đo hòa đồng máy phát (SYNCHRO PANEL) Là panel phục vụ cho hòa đồng máy phát lên lưới - Panel : Panel phục vụ cho máy phát số (N02) Là panel điều khiên hoạt động cho máy phát số - Panel : Panel phục vụ cho máy phát số (N03) Là panel điều khiên hoạt động cho máy phát số - Panel : Panel cấp nguồn 440 V số (N02) - Panel : Panel khởi động phụ tải mạng điện 440 V số (N02 GROUP STARTER/440V FEEDER PANEL) - Panel 10 : Panel khởi động ( PORT SIDE ) (N02 GROUP STARTER PANEL) - Panel 11 : Panel cấp nguồn 220 V (220V FEEDER PANEL) + Trong sơ đồ bảng điện tàu 53000T có máy phát giống hệt DG1, DG2, DG3 Khi ta tìm hiểu hoạt động bảo vệ máy phát DG1, hoạt động bảo vệ máy phát DG2, DG3 tương tự Chỉ khác kí hiệu tên gọi như: cơng tắc, nút ấn hay phần tử tham gia bảo vệ máy phát DG1 VD: Kí hiệu đồng hồ đo thời gian công tác máy phát - PT82.4 đồng hồ đo thời gian hoạt động máy - PT102.4 đồng hồ đo thời gian máy - PT122.4 đồng hồ đo thời gian máy 1.2.2 Mạch điều khiển aptomat máy phát (DG1) a, giới thiệu phần tử mạch (trang 84 sơ đồ vẽ ) - XF: cuộn đóng aptomat hay gọi điều khiển nhả cót - SA84.3: cơng tắc xoay lựa chọn chế độ local/remote - SB84.4: nút ấn có đèn để đóng aptomat hay hòa lên lưới - M: Động nạp cót để phục vụ đóng aptomat lên lưới - MN: cuộn b Hoạt động mạch điều khiển aptomat sau Trường hợp 1: điều khiển tay local + Đóng aptomat - Lựa chọn cơng tắc SA84.3 vị trí Local 5-6 nối với Trước lúc cuộn giữ MN aptomat có điện sẵn sàng để giữ aptomat đóng Khi điều kiện để đóng máy phát lên lưới đủ ta ấn nút SB84.4 làm cho cuộn XF có điện tác động tới cót, nhả cót đẩy đóng tiếp điểm cuộn cố định lại điện áp máy phát hòa lên lưới Cót lên từ trước nhờ động M, cấp nguồn lấy từ điện áp máy phát qua cầu chì FU81.67 gl Ngừng cấp điện cót nạp đủ bị khống chế tiếp điểm CH - Aptomat đóng tiếp điểm phụ (11-14) (81-84) đóng lại (21-23)(31-33) mở khống chế máy phát 2,3 khơng cho phép đóng trực tiếp lên lưới Khi tiếp điểm (11-14) đóng làm cho rơle K85.21,K85.22,K85 có điện Khi rơle trung gian K85.21 (trang 85) có điện, tiếp điểm K85.21 (trang 91) mở đưa AVR máy phát số sẵn sàng nối với AVR máy phát khác để phục vụ cho q trình tự động phân bố tải vơ cơng, máy phát công tác song song với - Tiếp điểm K85.21 (trang 85) đóng vào sẵn sàng cấp điện cho rơle K85.7, mở aptomat động lai máy dừng - Khi cho rơle K85.22 có điện Tiếp điểm K85.22 (trang 86) đóng sang phía 95 cấp điện cho đèn H3 sáng, báo aptomat đóng vào lưới Đèn H4 khơng sáng (đèn H4 đèn báo aptomat mở) - Tiếp điểm K85.22 (trang 90) mở aptomat đóng, làm điện rơle K90.3 mở tiếp điểm K90.3 (13-14, 43-44) Ngắt điện trở sấy, đèn báo sấy (S11) khỏi mạch - Tiếp điểm K85.22(7-11) đóng,K85.22 (4-12) mở (trang 93) đưa tín hiệu vào khối giao diện PMS báo aptomat đóng - Rơle trung gian K85.23 có điện tác động, tiếp điểm K85.23 (trang 170) mở Làm cho rơle trung gian K170.21, K170.22, K170.23 điện Tiếp điểm K170.21 (trang 170) đóng vào sẵn sàng cấp điện cho mạch điều khiển hoà đồng máy phát số2, số3 - Các tiếp điểm K170.22 (trang 171) mở, mạch trang 171 ngắt - Tiếp điểm K170.23 trang 084 mở làm cho cuộn điều khiển XF điện cắt điện cấp cho động M nạp cót Tiếp điểm K85.23 (trang 231) đảo trạng thái (6-10 đóng) làm cho đèn nút ấn đóng aptomat sáng đèn nút ấn mở aptomat tắt - Tiếp điểm K85.23 (trang 223) mở cắt điện cuộn hút MN aptomat lấy điện bờ, ngừng cung cấp điện bờ có máy phát công tác +Mở aptomat - Khi máy phát công tác lưới aptomat máy phát đóng, để mở aptomat cắt máy phát khỏi lưới ta việc ấn nút SB84.8 Điểm nối ( 08-09) mở làm cho cuộn giữ MN aptomat điện Khi aptomat mở tiếp điểm ra, máy phát cắt khỏi lưới - Ngồi aptomat mở có tiếp điểm phụ aptomat mở Tiếp điểm phụ aptomat khống chế nguồn cấp cho rơle K85.21, K85.22, K85.23 (11-14) mở (11-12) đóng rơle điện Tiếp điểm K85.21 (trang 84,85)mở ra, tiếp điểm K85.21 (trang 91) đóng vào ngắn mạch chân 3-4 tách AVR máy phát số Khơng cho phép tham gia vào q trình tự động phân chia tải vô công 10 QF=1 mà sai aptomat chưa đóng Bắt đầu QF=1 Đ S S Ump 95%Uđm S Khơng cho phép đóng aptomat lên lưới chế độ từ xa Điện áp thấp ngưỡng tác động cuộn MN mở aptomat Đ trễ Tạo 45 Sẵn sàng cấp điện cho mạch đóng aptomat Kết thúc Hình Lưu đồ thuật tốn bảo vệ điện áp thấp d, Nguyên lý hoạt động mạch bảo vệ điện áp thấp - Khi máy phát công tác song song chế độ tự động - Khởi động động diesel lai máy phát tới tốc độ định mức, từ dư có máy phát kích từ lên cuộn dây phần ứng máy phát - Điện áp cảm ứng có giá trị khoảng từ tới 5% giá trị định mức, điện áp đưa tới AVR kích từ cho máy phát kích từ - Mục đích tăng điện áp máy phát tới giá trị định mức, trình tự kích điện áp máy phát ln đưa qua biến áp TP81.75/76 - Và đưa tới chân B2,C,A1,A2 RM4-UA33M để kiểm tra điện áp máy phát với điện áp đặt có cho phép đóng aptomat hay khơng - Khi điện áp máy phát lớn tín hiêu đặt 95% Uđm ,núc rơle K82.8 có điện Sau khoảng thời gian trễ tiếp điểm K82.8 (trang 84) đóng lại sẵn sàng cấp điện cho cuộn đóng XF aptomat - Còn điện áp nhỏ 95%Uđm rơle K82.8 khơng tác động - Trong trường hợp mà máy phát đóng lên lưới lý mà điện áp máy phát thấp Ump < 60%Uđm , lúc điện áp cấp cho cuộn không đủ để tác động nhả cắt điện aptomat 3.2.5 Mạch bảo vệ tần số Nguyên nhân làm tần số máy phát thay đổi, trình làm việc thay đổi tải làm tần số máy phát thay đổi hay q trình thay đổi cơng suất tác dụng 46 Tần số tiêu chuẩn đánh giá chất lượng điện năng, hiệu suất làm việc động đồng không đồng phụ thuộc vào tần số dòng điện xoay chiều Tần số máy phát tính: f = n.p/60 Trong - n: tốc độ quay động lai máy phát - P: số cặp cực Khi tần số giảm suất chúng bị giảm ta phải tần số giá trị định mức f = 60Hz Một số yếu tố tác động tới tần số máy phát, tốc độ động diesel lai máy phát ta thay đổi tốc độ cách thay đổi lượng nhiên liệu vào động a, Nguyên lý hoạt động - Điện áp máy phát từ mạch động lực (trang 81) qua cầu chì FU81.68 4A gl đưa tới chân 3,4 chuyển đổi tần số Freq Transducer FT83.4 - Nguồn nuôi chuyển đổi cấp điện áp 24 DC từ quản lý nguồn PMS (trang 165) - Khi tần số phát máy phát thấp so với tần số định mức fđm, chun đổi tần số FT83.4 gửi tín hiệu tới khối PMS - Khi khối PMS đóng tiếp điểm XR1 (trang 85) cấp điện cho rơle K85.9 có điện Tiếp điểm K85.9 (trang 84) mở cắt điện cuộn MN aptomat chính, cắt máy phát khỏi lưới - Đồng thời tiếp điểm K85.9( trang 85) mở resel tần số máy phát thấp 47 - Khi tần số máy phát đạt giá trị định mức tiếp điểm XR1 mở cắt điện rơle K85.9, tiếp điểm k85.9 (4-12) đóng lại mạch trở lại hoạt động bình thường b, Lưu đồ thuật tốn máy phát DG1 ( Hình 5) Hoạt động: Bộ chuyển đổi đươc cấp nguồn nuôi từ PMS, nhận sử lý tín hiệu nhận tín hiệu máy phát Được đưa tới kiểm tra đóng aptomat chưa: Trường hợp aptomat chưa đóng QF=1 sai, chưa kiểm tra tần số máy phát có nằm dải F1, F2: F1 =< Fmp =< F2 hay khơng máy cơng tác bình thường kết thúc Còn sai khống chế khơng cho phép đóng aptomat lên lưới Trường hợp đóng aptomat lên lưới Tần số máy phát chuyển đổi tần số kiểm tra gửi tín hiệu khối giám sát PLC Trong trường hợp tần số máy phát Fmp < Fđm điều khiển tác động tới động lai bánh nhiên liệu, làm tăng nhiên liệu vào động lai máy phát Còn sai đưa tiếp sang khối so sánh Fmp > Fđm giám sát thực giảm bớt nhiên liệu vào động tần số nằm dải cho phép, so sánh Fmp > Fđm sai tức tần số máy phát với tần số cho phép, máy phát chế độ cơng tác bình thường Việc điều chỉnh tần số ta thực tay quan sát tần số đồng hồ đo tần số máy phát 48 Bắt đầu Điện áp 24V DC PMS Điện áp máy phát Bộ chuyển đổi tần số Máy phát hòa lên lưới Aptomat QF = Đ FmpFdm Đ Giảm nhiên liệu vào động F1Fmp Đ 49 Kết thúc S S Khống chế khơng Máy phát cơng tác cho phép đóng bình thường aptomat Hình Lưu đồ thuật tốn bảo vệ tần số máy phát TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng chi tiết: TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY -1 Bộ môn: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam –Hải Phòng-2014 Bài giảng chi tiết: TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY -2 Bộ môn: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam –Hải Phòng-2011 MÁY TÀU THỦY Tác giả : TS MT TRƯƠNG VĂN ĐẠO Nhà suất giao thông vận tải 80B-Trần Hưng Đạo-Hoàn Kiếm-Hà Nội-2013 Tài liệu Bản vẽ tàu 53000 Cơng ty Đóng Tàu Nam Triệu 50 KẾT LUẬN Sau khoảng thời gian gần ba tháng nỗ lực tìm hiểu nghiên cứu, đến đồ án tốt nghiệp em hoàn thành với hai phần: - Phần Giới thiệu số hệ thống điện tàu 53.000T Ở phần em vào tìm hiểu số nhiều hệ thống quan trọng tàu: + Hệ thống điều khiển bơm BALLAS + Hệ thống điều khiển nồi - Phần 2: Đi sâu nghiên cứu bảo vệ trạm phát tàu 53.000T Đồ án em hoàn thành với nỗ lực cao thân việc tìm hiểu nguyên lý hoạt động hệ thống điện tàu, bảo vệ trạm phát, dựa quan sát thực tế nhà máy kết hợp với kiến thức trang bị em cố gắng trình bày đồ án cách ngắn gọn đầy đủ 51 KIẾN NGHỊ Do trình độ em hạn chế, kinh nghiệm chưa có nên đề tài em có nhiều hạn chế Chỉ dừng lại mức tìm hiểu cấu trúc phần tử, hoạt động hệ thống lý thuyết Chưa vận hành khai thác nhiều thiếu sót Qua em mong muốn nhận nhiều ý kiến đống góp thầy giáo bạn Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS.LƯU KIM THÀNH, thầy cô giáo Khoa Điện- điện tử tàu biển giúp đỡ em trình làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Đoàn Văn Vương 52 53 PHẦN II: PHẦN BẢN VẼ BẢN VẼ BƠM BALAST 54 BẢN VẼ NỒI HƠI 55 BẢN VẼ TRẠM PHÁT 56 NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ, cố gắng sinh viên q trình thực Đồ án/khóa luận: Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lượng thuyết minh vẽ): Chấm điểm giảng viên hướng dẫn (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Giảng viên hướng dẫn ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN 57 Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp mặt: thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý thuyết, vận dụng vào điều kiện cụ thể, chất lượng thuyết minh vẽ, mô hình (nếu có) …: Chấm điểm người phản biện (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Người phản biện 58 59 ... Đề Tài: Giới Thiệu Một Số Hệ Thống Điện Tàu 53000T Đi Sâu Nghiên Cứu Hệ Thống Bảo Vệ Cho Máy Phát PHẦN I: LÝ THUYẾT Chương I: Giới Thiệu Chung Về Tàu Và Trạm Phát Điện Tàu 5300T 1.1 Giới thiệu. .. Được trí ban chủ nhiệm khoa, em giao đề tài thiết kế tốt nghiệp: Giới Thiệu Một Số Hệ Thống Điện Tàu 53000T Đi Sâu Nghiên Cứu Hệ Thống Bảo Vệ Cho Máy Phát Qua trình tổng hợp, nghiên cứu tài liệu... K85.9 có điện - Tiếp điểm K85.9 (trang 84) mở cắt điện cấp cho cuộn giữ MN aptomat làm aptomat mở ra, cắt máy phát DG1 khỏi lưới Chương II .Một hệ thống điện tàu 53000T 2.1 Hệ thống điện điều