I. TRẠM ĐIỆN TÀU
5. Tính chọn công suất máy phát ( Dùng phƣơng pháp giải tích)
CHƢƠNG 4-2: TRẠM ĐIỆN TÀU THỦY VI.1 Cơng dụng trạm điện tàu
VI.1. Cơng dụng trạm điện tàu
Trạm điện tàu đƣợc dùng để cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo việc điện khí hĩa các hộ tiêu thụ ở tất cả các chế độ là việc của tàu.
Trên các tàu hiện đại, việc điện khí hĩa các trang thiết bị phụ của TBNL tàu, của hệ thống chung tồn tàu, các phƣơng tiện tự động điều khiển và thơng tin liên lạc ở mức độ cao.
Trạm điện tàu là khái niệm dùng để chỉ tổ hợp các máy mĩc, thiết bị thực hiện chức năng phát ra điện năng, dự trữ và phân phối nĩ
Thành phần của trạm điện bao gồm các động cơ sơ cấp( thƣờng là động cơ diesel), máy phát điện, bảng phân phối điện chính với thiết bị điều khiển, kiểm tra, bộ ăc quy và lƣới điện.
Các nguồn điện trên tàu gồm cĩ các máy pahst điện (một chiều và xoay chiều) do động cơ sơ cấp lai (cụm điêden – máy phát, cụm điêden – máy phát sơ cấp), máy pahst do động cơ chính lái, bộ ắcquy
Theo chức năng thực hiện, trạm điện tàu đƣợc chia thành:
Trạm điện tàu cĩ cơng suất nhỏ, chủ yếu đƣợc dùng cho mục đích chiếu sáng. Thơng thƣờng, cơng suất của nĩ khơng quá vài chục kilơwat. Trên tàu khơng cĩ các máy mĩc phụ đƣợc dẫn điện.
Trạm điện tàu đƣợc dùng để đảm bảo sự làm việc của các máy mĩc và thiết bị phụ, và đẻ chiết sáng. Cơng suất của nĩ cĩ thể đạt tới và trăm, thậm chí cả ngàn kilơwat.
Trạm điện đƣợc dùng để đảm bảo sự làm việc của thiết bị điện chân vịt tàu, dẫn động máy mĩc thiết bị phụ và chiếu sáng. Cơng suất của nĩ cĩ thể đạt và trăm kilơwat.
Trạm điện loại này đƣợc trang bị trên tàu với TBNL chính sử dụng truyền động điện. Trong trạm điện ngƣời ta thƣờng dùng cả nguồn điện 1 chiều và nguồn điện xoay chiều. khi sử dụng điện một chiều đảm bảo đƣợc khả năng điểu chỉnh êm dịu sooa vịng quay của độngc ơ điện trong phạm vi rộng, cĩ khả năng chịu quá tải và cĩ Mơmen khởi động lớn. Khi sử dụng điện xoay chiều thì động cơ điện cĩ kết cấu đơn giả, kích thƣớc và khổi lƣợng nhỏ, giá thành thấp, cũng nhƣ một loạt ƣu điểm khác. Ngồi ra điện xoay chiều cho phép biến đổi thành các mức điện áp khác nhau:
Trên tàu thƣờng sử dụng các mức điện áp sau: + Điện 1 chiều: 6,12, 24, 110, 220 vơn
+ Điện xoay chiều: 6, 12, 24, 127, 220, 380, 400 vơn Ngƣời ta thƣờng dùng mức điện áp thấp để chiếu sáng
VI.2. Thống kê các thiết bị và phụ tải quan trọng
Chiếu sáng sự cố Hệ thống báo hồ
Máy lái
Tay chuơng truyền lệnh Bơm la canh
Hệ thống đèn hành trình Hệ thống vơ tuyến điện La bàn
Tời quấn dây, neo
Các loại bơm và những máy phục vụ cho máy chính Phụ tải trên tàu thƣờng chia ra làm 3 nhĩm:
Nhĩm thứ nhất: Gồm những phụ tải rất quan trọng, nếu mất điện cĩthể gây nguy hiểm cho tàu và thuyền viên. Do đĩ các máy phát sự cố luơn sẵnsàng làm việc khi các máy phát chính bị hỏng.
Nhĩm thứ hai: Gồm những phụ tải quan trọng nhƣ, neo, các bơm cứuhoả, bơm la canh và những máy phục vụ máy chính… Nguồn điện áp cấp cho nhĩm thứ hai cũng phải thƣờng xuyên và tin cậy trong chế độ cơng tác bình thƣờng và sự cố.
Nhĩm thứ ba: Các phụ tải ít quan trọng hơn: Bếp điện, quạt giĩ… Đối với nhĩm này cho phép gián đoạn nguồn điện cấp trong một thời gian khi các máy phát bị quá tải hay sửa chữa.
VI.3. Sơ đồ nguyên lý mạch điện trên tàu
Chọn phƣơng pháp xây dựng sơ đồ bố trí thiết bị điện hình tia phức tạp trên tàu
Hình: Sơ đồ một dây hệ thống phân phối hình tia phức tạp với trạm cĩ 02 máy phát
1. Phụ tải đƣợc cấp điện trực tiếp từ thanh cái; 2. Bảng điện phụ cấp 1;
3. Bảng điện phụ cấp 2;
5. Máy phát điện.
VI.4. Tính tốn cơng suất phụ tải quan trọng
thiết bị nâng hạ: gồm 2 cẩu, mỗi cẩu 30 tấn Tốc độ di chuyển của cẩu là : v= 0.4 m/s Cơng suất mỗi cẩu:
Với kđ : hệ số dự trữ chọn kđ = 1.2 η = 0.85: hiệu suất của cẩu
=> Chọn cơng suất cẩu = 17KW
Thiết bị neo: gồm 2 cụm tời neo, trọng lƣợng mỗi cụm 8 tấn Tốc độ di chuyển của tời neo là : v= 0.65 m/s
Cơng suất tời neo:
Với kdt : hệ số dự trữ chọn kdt = 1.15 η = 0.9: hiệu suất của máy lái => Chọn cơng suất tời neo :7 KW
Thiết bị lái: trọng lƣợng của máy lái là : 2.5 tấn
Mơmen quay bánh lái M =22500 kg.m Tốc độ quay ω = 0.11 rad/s
Cơng suất máy lái:
=> Chọn cơng suất máy lái là 3.5 KW Thiết bị phục vụ tồn tàu: tổng cĩ 15 phịng
Ta chọn cơng suất tiêu thụ mỗi phịng là: 3.5 KW Chọn cơng suất hệ thống điện tồn tàu : 20 KW Chọn cơng suất thiết bị năng lƣợng:
Máy nén khí : N = 25 KW Máy phân ly dầu : N = 5 KW Máy tăng áp nồi hơi: N = 6 KW Bơm cứu hỏa: N = 55 KW Điều hịa khơng khí : N= 28 KW Bơm vệ sinh: N = 4 KW
Tời cứu sinh : N = 5 KW
Lập bảng tính cơng suất cảu trạm điện tàu
TT Danh mục thiết bị lƣợng Số Cơng suất Hiệu suất Cosφ
Cơng suất cần thiết Tổng cơng suất 1 Cẩu 2 17 0,85 0,87 22,989 45,977 2 Tời neo 2 7 0,9 0,86 9,044 18,088 3 Máy lái 1 3,5 0,9 0,86 4,522 4,522 4 Thiết bị phục vụ 15 3,5 0,85 0,88 4,679 70,187 5 Hệ thống điện tồn tàu 1 20 0,85 0,87 27,045 27,045 6 Máy nén khí 2 25 0,85 0,87 33,807 67,613
7 Máy phân dầu 1 5 0,85 0,85 6,920 6,920
8 Máy tăng áp nồi hơi 2 6 0,85 0,88 8,021 16,043
9 Bơm cứu hỏa 2 55 0,85 0,88 73,529 147,059
10 Điều hịa khơng khí 1 28 0,85 0,86 38,304 38,304
11 Bơm vệ sinh 4 4 0,9 0,9 4,938 19,753
12 Tời cứu sinh 2 5 0,9 0,89 6,242 12,484
13 Thơng tin liên lạc ra đa 1 4 0,95 0,93 4,527 4,527