Tiểu luận TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY

Trên tàu thủy nguồn năng lượng điện chính được tạo ra nhờ các máy phát điện đồng bộ pha, được truyền động bởi các động cơ Diesel phụ, Diesel chính hoặc Turbin. Số lượng và công suất của các máy phát phụ thuộc vào yêu cầu phụ tải, hay cách khác là phụ thuộc vào kích thước trọng tải và tính chất con tàu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY 8 Tiểu luậnĐề tài: TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY 9Chương 1. TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY1.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY Trên tàu thủy nguồn năng lượng điện chính được tạo ra nhờ các máy phátđiện đồng bộ pha, được truyền động bởi các động cơ Diesel phụ, Diesel chínhhoặc Turbin. Số lượng và công suất của các máy phát phụ thuộc vào yêu cầuphụ tải, hay cách khác là phụ thuộc vào kích thước trọng tải và tính chất contàu. Thông thường một trạm điện tàu thủy có từ 02 - 05 tổ máy được thiết kếđể chúng có thể làm việc song song với nhau. Mục đích làm tăng tính an toàn,đảm bảo cung cấp điện một cách liên tục cho các phụ tải đồng thời vẫn đảmbảo hiệu quả khai thác sử dụng cũng như hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên khi cácmáy phát công tác song song với nhau thì các quá trình diễn ra trong hệ thốngcàng phức tạp, thậm chí có thể dẫn đến hệ thống hoạt động mất ổn định. Sơ đồ phân bố năng lượng điện tàu thủy được mô tả trên hình 1.1 PT1 PT2 PTn TC AT1 AT2 AT3 MF1 MF2 MF3 Đ1 Đ2 Đ3 Hình 1.1: Hệ thống phân phối năng lượng điện tàu thuỷ Trong đó: - MF1, MF2, MF3: Các máy phát đồng bộ 3 pha. 10 - Đ1, Đ2, Đ3: Các động cơ cấp lai các máy phát, có thể là động cơ Dieselhay Turbin. - AT1, AT2, AT3: Các Aptomat chính của máy phát. - TC: Thanh cái là nơi tập trung năng lượng điện, tuỳ theo cấu trúc các tàukhác nhau mà số lượng và sự bố trí thanh cái khác nhau. - PT1, PT2,... PTn: Phụ tải tiêu thụ năng lượng điện Tất cả các phụ tải tiêu thụ năng lượng điện đều được thiết kế, chế tạocông tác với một điện áp, tần số định mức cho trước, và chỉ khi công tác vớiđiện áp, tần số này thì thiết bị mới hoạt động tin cậy và có tuổi thọ cao. Dovậy, để duy trì được một điện áp và tần số không đổi cung cấp cho các phụtải, trạm phát điện tàu thuỷ đều được trang bị các hệ thống tự động ổn địnhđiện áp, tự động điều chỉnh vòng quay Diesel, hệ thống phân chia tải phản tácdụng và tải tác dụng... Trong quá trình làm việc song song thì việc phân chia tải giữa các máyphát là một việc hết sức quan trọng. Việc chia tải tác dụng giữa các máy phátphụ thuộc vào động cơ sơ cấp và cụ thể hơn là liên quan đến hệ điều tốc. Phânchia tải phản tác dụng liên quan đến hệ điều chỉnh điện áp, hay là phụ thuộcgiá trị dòng kích từ của từng máy khi chúng làm việc song song. Để đảm bảo hệ thống làm việc an toàn thì trạm phát điện tàu thuỷ cònđược trang bị các thiết bị báo động, bảo vệ như: với máy phát có bảo vệ ngắnmạch, quá tải, công suất ngược,... với động cơ sơ cấp là động cơ diesel là cácthông số áp lực dầu bôi trơn, nhiệt độ nước làm mát, quá tốc độ,v.v... Chế độ hoạt động của hệ thống năng lượng điện tàu thuỷ luôn thay đổiphụ thuộc vào từng chế độ hoạt động của con tàu. Tuy vậy hệ thống vẫn luônphải đảm bảo tính ổn định và phải tuân thủ các quy định, yêu cầu về chấtlượng hệ thống. 111.2. CÁC QUY ĐỊNH ĐĂNG KIỂM VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ỔN ĐỊNHĐIỆN ÁP VÀ CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNGTỰ ĐỘNG1.2.1. Quy định đăng kiểm Quy định của Đăng kiểm, [8] như sau: - Chế độ tĩnh: Khi phụ tải thay đổi từ 0 - Iđm, với cos  = cos đm, tốc độ quay của độngcơ sơ cấp bằng tốc độ quay định mức với sai số 5% thì điện áp của máy phátkhông thay đổi quá  2.5%Uđm. Còn khi cos  thay đổi từ 0.6 - 0.9 thì sự daođộng này không quá 3.5%. - Chế độ động: Khi thay đổi tải đột ngột thì thời gian điều chỉnh (ổn định) không vượtquá 1.5 (s), khi thay đổi tải đột ngột với P = 60% Pđm và cos  < 0.4 thì độquá chỉnh không vượt quá -15% đến +20% điện áp định mức.1.2.2. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng hệ thống tự động Chất lượng hệ thống điều khiển tự động được đánh giá qua các chỉ tiêutính ổn định và các chỉ tiêu khác của quá trình quá độ và xác lập. Một hệ thống điều khiển tự động gọi là ổn định khi tín hiệu ra của hệthống tắt dần theo thời gian. lim  qd (t )  0 t  hay là khi tín hiệu của hệ tiến tới một giá trị ổn định hằng số khi tín hiệuvào u(t) = 1(t). - Chất lượng tĩnh: Sau khi đi vào ổn định ở trạng thái xác lập vẫn tồn tạimột sai lệch nào đó tuỳ thuộc vào bộ điều khiển. Đó là chất lượng tĩnh vàđược đánh giá theo sai lệch tĩnh. 12 s  lim e (t )  e() (1.1) t  - Chất lượng động: + Độ quá chỉnh (lượng quá điều chỉnh): max = ymax - y () trong đó ymax làgiá trị lớn nhất của hàm quá độ y(t). + Thời gian quá độ tqd: Là thời gian được tính đến khi giá trị hàm quá độđi vào vùng ổn định. + Độ tác động nhanh của hệ thống được đánh giá bằng thời điểm mà hàmquá độ đạt được giá trị y() lần đầu tiên. + Số lần dao động n xung quanh giá trị y (). Chất lượng động của hệ thống được xác định qua các tiêu chuẩn tíchphân, tùy theo dạng đường cong quá độ mà chúng ta có các tiêu chuẩn đánhgiá khác nhau .1.3. HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH VÒNG QUAY ĐỘNG CƠDIESEL, CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHỦ YẾU CỦA BỘ ĐIỀU TỐC1.3.1. Hệ thống tự động điều chỉnh vòng quay động cơ Diesel Trong quá trình khai thác, chế độ làm việc của động cơ Diesel thườngxuyên thay đổi, tức là chế độ làm việc ổn định của hệ thống luôn bị phá vỡ.Khi thay đổi phụ tải hay mômen quay động cơ thì vòng quay của hệ trục cũngthay đổi, [3] ta có: Jdc dw = Me -Mc (1.2) dtTrong đó: Jdc-mô men quán tính quy đổi của hệ động cơ và thiết bị tiêu thụnăng lượng Me, Mc- Mô men quay, ...