[123doc] - do-an-tbd-cau-truc-qc-cua-hang-kalmar

MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nước ta có nhiều cảng biển Nên cần cầu trục cầu trục để vận chuyển, xếp dỡ container hàng hóa với trọng lượng lớn Mục đích đề tài Mục đích đề tài tìm hiểu phân tích trang bị điện cấp nguồn cầu trục QC Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu trang bị điện cấp nguồn cầu trục QC hãng Kalmar Phạm vi nghiên cứu vẽ cấp nguồn cầu truc QC hãng Kalmar tập vẽ “CIRCUIT_DIAGRAM”: tìm hiểu sơ đồ nguyên lý hoạt động Phương pháp nghiên cứu khoa học Phân tích vẽ Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa đề tài đọc hiểu vẽ để nắm cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống, giúp giảm thiểu tối đa rủi ro trình vận hành hệ thống, nâng cao tính ổn định bền vững hệ thống Nâng cao kiến thúc thân chuyên môn cầu trục CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG CẦU TRỤC QC CỦA HÃNG KALMAR 1.1 Khái quát cầu trục QC hãng Kalmar 1.1.1 Sơ cầu trục QC hang Kalmar Cầu trục QC hãng Kalmar cảng Vip Green Port (VNCXP) (Hình 1.1.) Hình 1.1 Cầu trục QC hãng Kalmar cầu trục giàn container di động, có cơng son liên kết lề chuyển động đường ray có hành trình, xe di chuyển cáp kéo, sử dụng nguồn ba pha Cầu trục có mục đích nhằm phục vụ cho hoạt động xếp dỡ hang hóa có trọng tải lớn (xếp dỡ container lên xuống tàu cảng) Cầu trục có ưu điểm suất làm việc cao (40container/giờ) Cầu trục có đặc điểm sau: • • • • • • • 1.1.2 Người vận hành điều khiển tất chuyển động cầu trục theo mong muốn từ cabin điều khiển lắp đặt cấu xe Điều khiển chuyển động phải đảm bảo thay đổi tốc độ phù hợp với cấu (cơ cấu nâng hạ hang, di chuyển xe con, di chuyển chân đế, nâng hạ công son) Khung cầu trục kết cấu thép, cấu trúc dạng hộp hàn cứng Cầu trục trang bị khung nâng dạng ống lồng để xếp dỡ container Thiết bị khung nâng lắp để điều chỉnh khung nâng ăn khớp với container Các thiết bị an tồn cầu trục có nhiều cơng tắc giới hạn, khóa liên động, phanh hãm, nút dừng khẩn cấp Bộ điều chỉnh chống lắc điều khiển máy tính để hãm lắc container di chuyển xe con, để đảm bảo dễ dàng định vị container khung nâng Các thông số kĩ thuật cầu trục QC hãng Kalmar Loại cần: Freeder-server Đặc tính: cẩu có khả nâng hạ cần Sản xuất năm 2010, lắp ráp vận hành năm 2015, trọng lượng 520 o o o o o o o Sức nâng định mức: • Khi dùng khung nâng 50 • Khi dùng dầm nâng 65 Kích thước cầu trục: • Bể rộng giàn cầu 20m • Bể rộng xe 4m Hành trình xe mang hang 69m • Tầm với ngồi 35m • Tầm với 16m Độ rộng hai chân cần trục 20m Chiều cao (khi nâng công son) 71m Nguồn cấp nguồn pha Khung Spearder: • Chiều cao nâng hàng 27m • Chiều cao hạ hàng -12m Số bánh xe: bánh/1 cụm chân Số cụm chân: cụm Các động truyền động chính: Động nâng hạ hang: Số lượng Công suất định mức: Pđm=250kW Tộc độ: 1000/2400 (vg/ph) Điện áp định mức: Uđm=400VAC Động di chuyển xe con: Số động cơ: 16 Công suất định mức: Pđm=9,2kW Tốc độ: 1445 (vg/ph) Điện áp định mức: Uđm=400VAC Động di chuyển giàn: Số lượng: Công suất định mức: Pđm=22kW Tốc độ: 1700 (vg/ph) Điện áp định mức: Uđm=400VAC Động nâng hạ công son: Số lượng: Công suất định mức: Pđm=75kW Tốc độ: 1500 (vg/ph) Điện áp định mức: Uđm=400VAC 1.1.3 Cabin điều khiển cầu trục QC hãng Kalmar Hình 1.2 Cabin điều khiển cầu trục QC hãng Kalmar Các buồng máy cầu trục gồm: buồng công son, buồng điện cao áp (22kV), buồng điện, buồng nâng hạ đặt phần cố định giàn cơng son Buồng cơng son đặt tồn cấu nâng hạ cơng son q trình điều khiển nâng hạ công son thực buồng bảng điều khiển Buồng điện cao áp có máy cắt cao áp máy biến áp biến đổi điện áp 22kV xuống 400V cấp cho cầu trục Buồng điện đặt tủ điện toàn cầu trục Buồng nâng hạ đặt cấu hành trình nâng hạ hàng, di chuyển cầu trục Cabin người vận hành đặt cố định xe Tại người điều khiển thao tác vận hành di chuyển chân đế, di chuyển xe nâng hạ hàng Hình 1.3 Bố trí thiết bi điều khiển cabin cầu trục QC hãng Kalmar Bảng 1.1 Bảng điều khiển bên phải cabin DCR ST T Tên gọi tiếng anh Chức MASTER CONTROLLER HOIST Điều khiển nâng hạ hàng RED TWISTLOCKS LOCKING Đèn đỏ báo khóa chốt ngoạm GREEN TWISTLOCKS Đèn xanh báo mở chốt ngoạm UNLOCKING RED FAULT Báo cố EMERGENCY - OFF Dừng khẩn cấp hoạt động BLACK SPREADER Tăng chiều dài khung nâng SPREADER IN BLACK SPREADER Giảm chiều dài khung nâng SPREADER OUT TROLLEY PARKING POSITION Cho xe vị trí ban đầu Bảng 1.2 Bảng điều khiển bên trái cabin DCL STT Tên gọi tiếng anh MICROPHONE MASTER CONTROLLER TROLLEY GANTRY TRAVELLING BLACK SIREN BLACK MICROPHONE BLACK FLIPPER ON BLACK FLIPPER AB OVERLOAD 8÷11 SELECT FLIPPER  Chức Thu tiếng người vận hành phát loa Điều khiển di chuyển xe con, di chuyển giàn Còi báo động Bật microphone Mở cánh dẫn hướng Đóng cánh dẫn hướng Báo tải Điều chỉnh cánh dẫn hướng khung lâng Phịng điện E- House Hình 1.4 Sơ đồ bố trí thiết bị buồng điện Đây nơi tập chung thiết bị điều khiển chính: Các biến tần điều khiển, chỉnh lưu, rơ le, cơng tắc tơ điều khiển chính, … Vì buồng quan trọng nên nhà thiết kế lắp đặt hệ thống điều hòa chiều làm mát cho phịng đảm bảo nhiệt độ phịng ln trì dải làm việc cho phép Các tủ điện bố trí song song hai bên buồng E- House Từ cửa vào phía bên trái gồm tủ: +EF14 +EF15 +EF16 +EF10 +EF23 +EF91 tủ thiết bị điều khiển chiếu sáng tủ điều khiển thiết bị sấy làm mát tủ điều khiển hệ thống quấn cáp tủ phân phối thứ tủ tín hiệu vào 400V, 50Hz tủ thiết bị PLC Từ cửa vào phía bên phải: +EF51 +EF12 +EF21 +EF13 tủ thiết bị điều khiển giàn tủ phân phối thứ hai tủ thiết bị điều khiển động nâng hạ tủ phụ trợ lắp đặt +EF22 tủ thiết bị điều khiển động nâng hạ +EF31 +EF41 (2 tủ lắp chung cánh) tủ thiết bị điều khiển di chuyển xe nâng hạ boom bàn làm việc người vận hành Hệ thống chiếu sáng buồng điện đặt phịng gồm có đèn bố trí thành hàng Trên bàn làm việc phịng cịn bố trí thêm đèn thứ để cung cấp ánh sáng đầy đủ cho người vận hành 1.2 Hệ thống điều khiển cấp nguồn cho cầu trục QC hãng Kalmar - Nguồn điện cấp từ trạm biến áp cảng: Sơ đồ nguyên lý điều khiển cấp nguồn cho cầu trục QC hãng Kalmar biểu diễn hình 1.4 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý điều khiển cấp nguồn cho cầu trục QC hãng Kalmar - Nguồn điện cao áp 22kV 50Hz lấy từ đường dây cao áp cấp nguồn cho cảng đưa đến trụ đấu dây tang quấn cáp vẽ 11.C+LT1 Đường dây đấu vào máy cắt trình bày vẽ 11.C+TR1, 10 Ngoài buồng thiết bị hình, cầu trục cịn trang bị cẩu nâng hệ thống phụ trợ phục vụ cho việc bảo trì bảo dưỡng Trạm biến áp cấp nguồn cao áp 22kV lấy từ hố cáp cầu cảng Nguồn điện cao áp đưa qua chuyển mạch trước tới máy biến áp chính, từ nguồn cao áp hạ xuống 400V cấp nguồn cho tồn hệ thống Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thiết bị trạm biến áp 17 Hình 2.5 Sơ đồ từ tang quấn đến trạm biến áp Các thiết bị chức năng: - - (=11.C + LT1 - 1W1): Hệ thống tang quấn cáp có chức thu nhả cáp điện di chuyển cầu trục (=11.C + TR1 - 2A1): Thiết bị chuyển mạch cao áp có cầu chì (F1: bảo vệ dòng), máy cắt, đèn cảnh báo cách điện cáp, cầu dao cao áp (Q0: đóng cắt nguồn cao áp với máy biến áp) (=11.C + TR1 - 3T1): Máy biến áp Dyn5 1000kVA, 22kV/400V (=15.A + TR1 - 8E1, 8E2): Hai đèn chiếu sáng phòng máy biến áp (=15.A + TR1 - 8S1): Công tắc tự động bật đèn cửa phòng mở (=16.A + TR1 - 5B2: Cảm biến đóng cắt quạt làm mát phòng máy biến áp 18 - 4M2: Quạt làm mát trạm biến áp (U = 400V, f = 50Hz, P = 0.48kW, I=1.2A, n = 1350 v/p) Q0: Cầu dao đóng cắt nguồn cao áp, bảo vệ chạm mát pha F1: Cầu chì cao áp, bảo vệ q dịng Cách vận hành trạm biến áp: Trạm biến áp cầu trục cấp nguồn cao áp 22kV lấy từ hố cáp cầu cảng Nguồn điện lấy từ hố cáp cầu cảng, qua cầu chì cao áp (F1- chịu dịng 200A) có tác dụng bảo vệ dòng, qua cầu dao Q0 có tác dụng đóng cắt sửa chữa hay bảo trì trạm Để cầu dao Q0 đóng hệ thống đèn cảnh báo cách điện pha với sáng, đảm bảo điều cầu dao đóng, nguồn cấp cho máy biến áp (3T1) nguồn cao áp 22kV hạ xuống 400V đưa tới tủ phân phối EF12 EF10 buồng điện (+EH1) Trong trạm biến áp có đèn chiếu sáng (=15 A + TR1- 8E1 =15 A + TR1- 8E2) ngăn phịng Ở cửa vào phịng có cơng tắc tự động (=15 A + TR1- 8S1) để bật đèn có người mở cửa bước vào phịng, điều đảm bảo phịng máy biến áp ln tình trạng dễ quan sát khu vực điện cao nguy hiểm Và để đảm bảo nhiệt độ độ ẩm phịng máy ln ổn định nhà thiết kế bố trí cảm biến nhiệt độ (16 A + TR1- 5B2) lắp đặt gần cửa có nhiện vụ thu thập đo nhiệt độ phòng, gửi tín hiệu xử lý PLC Đảm bảo nhiệt độ buồng máy biến áp dải làm việc cho phép Nếu phịng máy có dấu hiệu nóng lên PLC gửi tín hiệu cấp nguồn cho quạt 2M2 hoạt động để làm mát phòng Các thiết bị bảo vệ trạm biến áp: - Cầu chì bảo vệ dòng cho hệ thống trạm biến áp F1 Đèn báo tín hiệu cách điện pha với đảm bảo khơng xảy chập cháy phía cao áp Cầu dao Q0 phân cách cao áp với máy biến áp giúp người vận hành sửa chữa bảo trì an tồn dễ dàng Cảm biến đo nhiệt độ 5B2, đo nhiệt độ phòng gửi liệu điều khiển quạt làm mát nhằm trì nhiệt độ phịng ln ổn định làm việc 19 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH TRANG BỊ ĐIỆN HỆ THỐNG CẤP NGUỒN CỦA CẦU TRỤC QC HÃNG KALMAR 3.1  Sơ đồ hệ thống cấp nguồn động lực điều khiển cầu trục QC hãng Kalmar Kí hiệu phần tử thiết bị hình 3.1 =11.C+LT1-1W: hệ thống tang quấn cáp có chức thu nhả cáp điện di chuyển cầu trục =11.C+TR1-2A1: thiết bị chuyển mạch cao áp có cầu chì (F1: bảo vệ q dịng), máy cắt, đèn cảnh báo cách điện cáp, cầu dao cao áp (Q0: đóng cắt nguồn cao áp với máy biến áp) =11.C+TR1-3T1: máy biến áp Dyn5 1000kVA, 22kV/400V -1Q1: cầu dao đóng ngắt đo 1A1 -1Q2: cầu chì bảo vệ ngắn mạch -1A1: thiết bị đo dịng áp -1F1: thứ tự pha -1A2, -1A3, -1A3: thiết bị chống sét -2Q1: cầu dao phân đoạn cấp nguồn cho hệ thống phụ tải -3Q1: cầu dao cấp nguồn điều khiển chiều 24V  Phân tích hình 3.1 Nguồn điện cao áp 22kV 50Hz lấy từ đường dây cao áp cấp nguồn cho cảng đưa đến trụ đấu dây tang quấn cáp vẽ 11.C+LT1-1W Đường dây đấu vào máy cắt trình bày vẽ 11.C+TR1-2A1, đầu máy cắt đưa đến biến áp để hạ áp từ 22kV xuống 400V với cơng suất 1000kVA Phía thứ cấp máy biến áp chia làm nhánh, nhánh kí hiệu -3T1 đưa đến vẽ số cột 1, nhánh qua biến dịng 1.6kA/1A để thực cấp tín hiệu cho cấu đo (-1A1) là: điện áp, dịng điện, cơng suất tác dụng, cơng suất phản kháng, cơng suất tồn phần Ngồi cịn đấu vào giám sát tần số pha (-1F1), qua cầu chì -1Q2 nối với bảo vệ chống sét, qua cầu dao -2Q1 cấu nguồn tới vị trí vẽ cột 3, qua cầu dao -3Q1 cấp nguồn điều khiển chiều 24V tới vị trí vẽ cột 20 Hình 3.1 sơ đồ cấp nguồn hệ thống  Kí hiệu phần tử thiết bị hình 3.2 -4L1, -5L1: hai cuộn cảm -4A1, -5A1: hai biến tần để chuyển điện áp xoay chiều 400V thành điện áp chiều DC 675V  Phân tích hình 3.2 Nguồn pha lấy từ nhánh vẽ số cột qua cuộn cảm -4L1 -5L1 vào biến tần -4A1 -5A1 để chuyển thành điện chiều DC 675V cấp nguồn cho cấu di chuyển giàn (bản vẽ cột 1), cấu nâng hạ (bản vẽ cột 1) cấu di chuyển xe (bản vẽ cột 1) 21 Hình 3.2 Sơ đồ cấp nguồn cho biến tần  Kí hiệu phần tử thiết bị hình 3.3 -1A1: thiết bị đo dịng áp -1Q1: cầu dao đóng ngắt đo -1A1 -1F1: thứ tự pha -1Q2: cầu chì bảo vệ ngắn mạch -1A2: thiết bị chống sét -2Q1, -2Q2, -2Q3, -2Q4, -2Q5, -2Q6, 3Q1, -3Q2: cầu dao -3F3: rơ le thời gian chuyển mạch  Phân tích hình 3.3 Nguồn điện xoay chiều 400V từ nhánh -3T1 vẽ số cột nối với biến dòng, dòng điện hạ từ 1kA xuống 5A để cung cấp tín hiệu cho 22 cấu đo lường (-1A1) Ngồi ra, nguồn cịn nối đến thiết bị chống sét (-1A2) giám sát tần số pha (-1F1) Nguồn cấp nguồn cho hệ thống như: hệ thống cấp nguồn cho động vẽ 21 cột 2, hệ thống cấp nguồn cho động vẽ số cột 1, hệ thống chiếu sáng vẽ 24 cột 1, hệ thống cấp nguồn cho biến tần vẽ số cột 1,cấp nguồn cho quạt gió động vẽ cột 4, cấp nguồn cho hệ thống nguồn điều khiển 24V, cấp nguồn cho hệ thống nguồn điều khiển 230V Để đề phòng trường hợp điện, đường dây nguồn nối với nguồn dự phòng sử dụng UPS cho tủ điều khiển PLC EF91 vẽ số 36 cột Hình 3.3 Sơ đồ cấp nguồn số cấu 23  Kí hiệu phần tử thiết bị hình 3.4 -5Q1: cầu dao cấp nguồn 400V điều khiển xe -5Q2: cầu dao cấp nguồn 400V cho tủ tín hiệu vào EF23 -5Q3: cầu dao cấp nguồn 400V cho tủ EF41 -5Q4: cầu dao cấp nguồn 400V cho kẹp ray phía đất liền -5Q5: cầu dao cấp nguồn 400V cho kẹp ray phía bờ song  Phân tích hình 3.4 Nguồn AC 400V lấy từ đầu 12K1 vẽ số cột qua cầu dao -5Q2 cấp nguồn cho động nguồn khí nén, động nguồn thủy lực, động bơm dầu làm mát, động phanh -4Y1, cấu khớp nối HO1 HO2 vẽ số cột 4; qua cầu dao -5Q3 cấp nguồn cho động đẩy -6Y11, động phanh an toàn thủy lực vẽ số 10 cột 1; qua cầu dao -5Q4 cấp nguồn cho động phanh cấu di chuyển giàn phanh chống bão phía bờ vẽ số 12 cột 1;qua cầu dao -5Q5 cấp nguồn cho động phanh cấu di chuyển giàn phanh chống bão phía bờ sơng vẽ 13 cột Nguồn AC 400V lấy từ đầu -2Q3 qua cầu dao -5Q1 cấp nguồn cho động phanh cấu di chuyển xe vẽ số cột 24 Hình 3.4 Sơ đồ cấp nguồn số cấu  Kí hiệu phần tử thiết bị hình 3.5 -7Q1: cầu dao cấp nguồn nuôi 400V cho biến tần điều khiển hoạt động truyền động -7Q2: cầu dao cấp nguồn nuôi 400V cho biến tần điều khiển hoạt động truyền động -7Q3: cầu dao cấp nguồn nuôi 400V cho biến tần điều khiển hoạt động truyền động -7Q4: cầu dao cấp nguồn ni 400V cho biến tần điều khiển hoạt động truyền động  Phân tích hình 3.5 Nguồn điện vẽ số cột chia thành nhánh: qua cầu dao -7Q1 đến biến tần cấp nguồn cho cấu nâng hạ hoist vẽ số cột 1, qua cầu dao -7Q2 đến biến tần cấp nguồn cho cấu nâng hạ hoist vẽ số cột qua -7Q3 đến biến tần cấp nguồn cho cấu di chuyển xe vẽ số cột 25 ... 3.3 -1 A1: thiết bị đo dòng áp -1 Q1: cầu dao đóng ngắt đo -1 A1 -1 F1: thứ tự pha -1 Q2: cầu chì bảo vệ ngắn mạch -1 A2: thiết bị chống sét -2 Q1, -2 Q2, -2 Q3, -2 Q4, -2 Q5, -2 Q6, 3Q1, -3 Q2: cầu dao -3 F3:... =11.C+TR 1-3 T1: máy biến áp Dyn5 1000kVA, 22kV/400V -1 Q1: cầu dao đóng ngắt đo 1A1 -1 Q2: cầu chì bảo vệ ngắn mạch -1 A1: thiết bị đo dòng áp -1 F1: thứ tự pha -1 A2, -1 A3, -1 A3: thiết bị chống sét -2 Q1:... cảm -4 A1, -5 A1: hai biến tần để chuyển điện áp xoay chiều 400V thành điện áp chiều DC 675V  Phân tích hình 3.2 Nguồn pha lấy từ nhánh vẽ số cột qua cuộn cảm -4 L1 -5 L1 vào biến tần -4 A1 -5 A1