Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Мая 2013 в 13:30, дипломная работа
Системи керування виконують повністю функції автоматичного регулювання, управління, контролю, захисту, діагностування стану технічних засобів за участю людини - оператора або без його особистої участі. На сучасних судах кількість споживачів електроенергії суднової електростанції безупинно збільшується, потужності споживачів ростуть, відповідно ростуть і потужності суднових електричних станцій. Відбувається підвищення рівня розвитку й удосконалювання електроустаткування суднових електростанцій у напрямках:
1.Розширення застосування комплексної автоматизації суднових електростанцій і систем.
2.Підвищення надійності, гнучкості й економічності електричних установок і станцій шляхом розширення електрифікації суден.
3.Підвищення якості вироблюваної електричної енергії.
4.Удосконалення конструкцій машин, апаратури, приладів шляхом впровадження нових технологій.
Вступ………………………………………………………………………………
Техніко-експлуатаційні характеристики та конструктивні особливості судна, головної енергетичної установки, допоміжних механізмів і систем..
Призначення й основні конструктивні особливості судна……….....
Енергетична установка…………………………………………………
Носовий підрулюючий пристрій………………………………………
Електростанція…………………………………………………………..
Рульова машина…………………………………………………………
Паровий котел…………………………………………………………...
Навігаційна система GPS……………………………………………….
Аварійне обладнання……………………………………………………
Розрахунок режимів роботи та вибір електропривода насосу забортної води:
Розрахунок та вибір електродвигуна………………………………….
Розрахунок та вибір комутаційно-захисної апаратури………………
Вибір автоматичного вимикача…………………………………….
Вибір кабелю…………………………………………………………
Розрахунок втрати напруги…………………………………………….
Вибір схеми живлення та управління…………………………………..
Графічна частина: 1. Принципова схема силової частини електроприводу 2. Функціональна схема системи управління.
Розрахунок суднової електроенергетичної системи (CEEC):
Розрахунок потужності СЕЕС для характерних режимів роботи судна, вибір кількості і типу агрегатів суднової електростанції……..
Вибір раціональної структури СЕЕС та розробка однолінійної схеми ГРЩ та АРЩ……………………………………………………………..
Вибір комутаційно-захисної апаратури ГРЩ, вибір генераторних автоматів………………………………………………………………….
Вибір системи збудження синхронних генераторів…………………..
Розрахунок провалу напруги СЕЕС під час пуску найбільш потужнішого споживача електроенергії……………………………….
Перевірка кабелю одного з найбільш віддаленого електропривода на втрату напруги……………………………………………………………
Графічна частина: 1. Однолінійна схема ГРЩ і АРЩ. 2. Система збудження СГ.
Аналіз системи та пристроїв управління судном:
4.1Система управління ДАУ головного двигуна…………………………
4.2 Технічні характеристики та конструктивні особливості основних пристроїв управління судном………………………………………………..
4.3 Технічні характеристики та конструктивні особливості електро-радіонавігаційних пристроїв…………………………………………………
Графічна частина: 1. Структурна схема системи управління ДАУ ГД.
5. Розробка технології і інструкції по експлуатації суднових електричних систем і комплексів, електроприводу охолоджуючого насосу, генераторів...
Графічна частина: 1. Структурна схема системи управління технічного об’єкту, граф-схема алгоритму функціонування.
Висновок
Перелік використаної літератури
4. Інших режимів відповідно до призначення судна.
Враховуючи вище приведенні вимоги до вибору генераторів, вибираємо 4 дизель генератори фірми Hyundai по 3200кВт, а також 1 аварійний дизель генератор 345кВт.
Таблиця
кількості генераторів з
Таблиця 3.1. Режими роботи СЕЕС.
Режим роботи СЕС |
Повна потужність |
Кількість генераторів |
Ходовий |
8142,87 |
3(головних) |
Маневровий |
10679,45 |
4(головних) |
Стоянка |
2480,75 |
1(головних) |
Аварійний |
315 |
1(аварійний) |
Таблиця 3.2.Паспортні дані головних генераторів виробника Hyundai.
Клас ізоляції |
F |
Тип збудження |
Самозбуджующийся, без щітковий |
Тип |
HSJ7 809-10P |
Потужність |
3200кВт |
Кількість фаз |
3 |
Напруга |
~ 6600 В |
Ток |
401 А |
Частота |
60 Гц |
Кількість полюсів |
10 |
Кількість оборотів |
720 об/хв |
Коефіцієнт потужності |
0,7 |
Вага ротору |
6845 кг |
Вана генератора |
19,2 т |
Охолодження |
Воздушне |
Система збудження |
Basler Electric SR63 |
Таблиця 3.3. Паспортні дані аварійного дизель генератора виробника Hyundai.
Тип |
KFG3P 7S-304 |
Напруга |
~ 440 В |
Частота |
60 Гц |
Частота обертання |
1800 об/хв |
Коефіцієнт потужності |
0,75 |
Кількість фаз |
3 |
Система збудження |
Basler Electric SR32 |
Для установки на судні, що розглядається вибираємо СЕЕС трифазного змінного струму. Це рішення зумовлене тим, що застосування привідних електродвигунів змінного струму має ряд переваг (простота конструкції, менші маса, габарити, висока надійність) в порівнянні з постійним струмом. Досвід проектування показує, що для великих транспортних судів (потужність електростанції >200 кВт) потрібно застосовувати напруження мережі 440 В, 60 Гц. Для живлення радіолокаційний, навігаційного обладнання змінним струмом частотою 400-500 Гц необхідно застосувати відповідні перетворювачі.
До установки на даному судні приймаємо автономну СЕЕС, що має одну основну і одну аварійну електростанції. Як джерела електроенергії приймаємо до установки дизель-генераторні агрегати. Основні і резервні джерела електроенергії розміщуємо в машинному відділенні, ГРЩ на окремій палубі, аварійний генератор і АРЩ на шлюпковій палубі. Кількість і потужність генераторних агрегатів ми визначили в попередньому підрозділі (3.1).
Згідно правилам Регістру розробляємо схему ГРЩ та АРЩ. Як правило ГРЩ складається з наступних секцій:
Отже ми будемо будувати станцію з вище приведеними вимогами. В центрі знаходяться секції керування (панель синхронізації), де виконується розподіл електроенергії між генераторами, синхронізація, зупинка та інші операції. Далі в сторони від центру йдуть перша, друга та третя генераторні панелі. Там розташовані прилади управління і захисту генераторів.
За ними слідують 440 В фідерна і стартова панелі, від яких отримують живлення прилади МКВ, ппалубні механізми, майстерні, частина камбузного обладнання, а також трансформатори, живлячі 220 В фідерну панель. Від цієї панелі отримують живлення навігація,сигналізація і освітлення.
Від фідерних панелей АРЩ живляться основні споживачі, котрі забезпечують живучість судна під час аварії. Далі наведений список розподілу приймачів електроенергії по секціям ГРЩ та АРЩ.
Передача електроенергії від ГРЩ до споживачів відбувається за допомогою електричних сітей. На данном судні использована фідерно-группова система распределения електроенергії. Найбільш відповідні і потужні споживачі отримують живлення від ГРЩ, а не відповідальні від групових розподільних пристроїв, котрі живлятьсяя від ГРЩ.
Для розподілу електроенергії та контролю роботи генераторів на судні установлені:
- тривалій одиночній роботі кожного генератора на загальні шини секцій 6600В та пониження напруги на секцій(DB) 440 В;
- тривалій паралельній роботі генераторів на загальні шини секцій 6600В та пониження напруги на секцій(DB) 440 В;
Від шин ГРЩ напругою 6600 В буде отримувати:
Розподіл електроенергії від АРЩ (ESB) напруженням 440 В та 220 В згідно з Правилами Регістру. З секції(DB) 220 В отримують живлення:
1) аварійне освітлення;
2)навігаційні та сигнальні вогні;
3) навігаційне обладнання;
4) радіообладнання;
5) телефонний зв'язок;
6) сигналізація;
7) схеми автоматики систем;
З секції 6600 В отримують живлення наступні споживачі:
1) головний агрегат пілрулюючого пристрою;
2) 2 трансформатори(Tr) 6600/440 В для секцій(DB) 440 В;
3) 10 трансформаторів(Tr) 6600/440 В для секцій(DB) рефрижераторних контейнерів.
З секції 440 В ГРЩ(MSB) отримують живлення:
1) насос змащувального масла ГД;
2) насоси забортної води охолоджування ГД;
3) насоси прісної води охолоджування ГД;
4) насос охолодження зарубашечного простору ГД;
5) насос прокачки циркуляційного масла ГД;
6) компресори пускового повітря
7) пожежні насоси;
8) баластно- осушувальні насоси;
9) рульова машина;
10) брашпилі якірні носові;
11) швартовні лебідки.
З секції 440 В ГРЩ(MSB) отримують живлення:
12) Розподільний щит (РЩ) №1вентилятори МВ;
13) Розподільний щит (РЩ) №2 механізмів МВ;
14) Розподільний щит (РЩ) №3 механізмів МВ;
15) Розподільний щит (РЩ) №4 механізмів МВ;
16) Розподільний щит (РЩ) № 5 паливних насосів;
17) Розподільний щит (РЩ) № 6 провізійних камер;
18) Розподільний щит (РЩ) № 7допоміжного котла;
19) Розподільний щит (РЩ) №8 утиль-котла;
20) Розподільний щит (РЩ) №9 санітарних механізмів;
21 Розподільний щит (РЩ) №10 гідравліки люкового закриття;
22) Розподільний щит (РЩ) №11майстерні;
23) Розподільний щит (РЩ) №12 вентиляції трюмів;
24) Розподільний щит (РЩ) №13 загальної вентиляції;
25) Розподільний щит (РЩ) №14 кондиціонера;
36) Розподільний щит (РЩ) №15 палубних механізмів;
27) Розподільний щит (РЩ) №16 камбуза;
З секції 220 В ГРЩ(MSB) через понижуючий трансформатор 440/220 отримують живлення:
1) Розподільний щит (РЩ) №17 зовнішнього освітлення;
2) Розподільний щит (РЩ) №18 загального освітлення;
3) Розподільний щит (РЩ) №19 освітлення МВ;
4) Розподільний щит (РЩ) № 20 освітлення МВ;
5) Розподільний щит (РЩ) №21 прожекторного освітлення;
6) Підсушувачі генератора
7) Радіозв’язок, сигналізація.
На основі вищевказаних вимог до конструкції і схеми ГРЩ вибираємо таке число і вид панелей: 4 генераторні панелі, панель носового підрулюючого пристрою, панель синхронізації, 2 фідерних панелі на 440В.
Генераторними панелі (ГП) призначені для керування і контролю роботою генераторів. На цих панелях встановлені автоматичні повітряні трьохполюсні автомати для комутації головного струму. Автомати постачені максимальними розчеплювачами струму для захисту від перевантаження , котушкою що відключає для дистанційного керування автоматом, реле зворотної потужності. Сигнальні лампи сигналізують про положення автомата генератора, вимірювальні трансформатори струму і напруги забезпечують роботу контрольно-вимірювальних приладів. На панелях установлені кнопки регулювання приводом серводвигуна для керування частотою і навантаженням генераторів, амперметри з перемикачами на 3 положення для контролю фазних струмів, вольтметри, частотоміри з додатковими пристроями, ватметри для контролю навантаження генераторів, амперметри і вольтметри постійного струму для контролю параметрів збудження, плата з запобіжниками для захисту контрольно-вимірювальної апаратури та апаратури керування. На цих панелях також установлені рукоятки автомата "гасіння поля".
Панель синхронізації призначена для керування і вмикання на рівнобіжну роботу генераторів або відключення якогось із них. На цій панелі встановлений секційний трьохсмугий автоматичний вимикач із захистами аналогічними генераторним. Також установлені: синхроноскоп, кнопки керування і лампи синхронізації генераторів, вимірювальний трансформатор напруги для роботи контрольної апаратури, по два вольтметра, частотоміра і ватметра з перемикачами на 3 положення для контролю параметрів працюючих і що підключаються на рівнобіжну роботу генераторів.
Панель ПНПП призначена для живлення підрулюючого пристрою. Встановлено амперметр з перемикачами на три положення і сигнальні лампи про положення автомату.
Розподільний щит (РЩ) №1
Розподільний щит (РЩ) №2
1.Компресор пускового повітря №1,2;
2.Охолоджуючий насос забортної води ГД №1;
Розподільний щит (РЩ) №3
5. Охолоджуючий насос прісної воді ГД низької температури;
6. Насос циркуляційної змазки ГД;
7. Насос змащування крейцкопфу ГД;
Розподільний щит (РЩ) №4
8. Насос змазки дейдвудного
9. Живлячий насос важкого палива №1;
10. Допоміжний повітря нагнітач;
11. Насос циркуляції котла;
12. Насос підкачки палива котла №1;
Розподільний щит (РЩ) №5
13. Маслоперекачуючий насос №1 ;
14. Насос перекачки важкого палива №1;
15. Насос системи вирівнювання крену;
16. Компресор судових потреб №2;
Розподільний щит (РЩ) №6
17. Вакуумна установка №1;
18. Вентиляція МВ) №1,2 ;
19. Осушувальний насос;
20. Насос перекачки легкого палива №1;
21. Баластний насос №1;
Розподільний щит (РЩ) №7
22. Вентилятор котла;
23. Насос легкого палива котла №1;
24. Насос важкого палива котла №1;
Розподільний щит (РЩ) №8
1. Компресор пускового повітря №2;
2. Охолоджуючий насос забортної води ГД №2;
3. Паливопідкачуючий насос №2;
4. Охолоджуючий насос прісної воді ГД високої температури №2;
Розподільний щит (РЩ) №9
5. Охолоджуючий насос прісної воді ГД низької температури №2;
6. Насос циркуляційної змазки ГД №2;
7. Насос змащування крейцкопфу ГД №2;
8. Насос змазки дейдвудного