Диплом СЭ 2021 год СМТ (Земснаряд) / Дипломные проект / ДП с Университета / 2017_MF_ESEiSA_ESiAP_DP_Budnichenko_Vladislav_Viktorovich
.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Электрооборудование судов и автоматизация производства»
Работа допущена к защите |
Работа защищена |
|
с оценкой_______________ |
Заведующий кафедрой |
Председатель ГЭК |
Черный С. Г. |
Кольченко В. М. |
« _____» ____________2017 г. |
«_____ »____________2017 г. |
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
На тему: Модернизация электростанции контейнеровоза типа «Hamburg» водоизмещением 26800 т
по специальности 26.05.07 - Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Исполнитель _____________Будниченко Владислав Викторович__________________
Руководитель ______________преподаватель кафедры ЭСиАП ___________________
________________________Масленников Андрей Анатольевич____________________
Консультант ______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Керчь, 2017 г.
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа включает: 85 листов пояснительной записки, 4 раздела, 21 рисунок, 8 таблиц, 36 источников литературы, 11 листов приложений.
Ключевые слова: судовая электростанция, автоматизация горелки котлоагрегата, расчет электростанции, выбор аппаратуры, автоматизация судовой электроэнергитической системы.
Объект исследования – возможность в модернизации установок прошлого поколения с целью их применения в современных технологических процессах.
Предмет исследования – модернизация системы управления горелки котла с дальнейшей модернизацией судовой электроэнергитической системой.
Цели исследования: анализ применяемых автоматических систем управления, выбор системы управления максимально соответствующей заданным критериям отбора. Построение общего алгоритма работы горелки котла. Составление принципиальной схемы управления горелкой котла с применением раннее выбранного метода управления. Определение расчетной нагрузки судовой электроэнергитической системы используемой, в
дальнейшем, для выбора числа и мощности генераторов. Разработка однолинейной схемы судовой электростанции. Рассмотрение защитной и распределительной аппаратуры для дальнейшей автоматизации судовой электроэнергитической системы.
Методы исследования - метод анализа литературных источников,
метод сбора информации в Интернет-ресурсах и на официальных сайтах,
метод анализа системы судовыми котлоагрегатами, метод математического расчета и схематической визуализации потребителей судовой электростанции.
В ходе выполнения работы была выбрана автоматическая система управления горелкой котла и построена принципиальная схема. Была рассчитана нагрузка электростанции с учетом замены некоторых механизмов. Расчет был проведен на основании табличной модели. Итогом расчетов является выбор генераторов для обеспечения нужд электростанции.
Помимо расчета в проекте разработана схема распределения электроприемников. Кроме того, рассмотрены вопросы техники безопасности при работе и обслуживании вспомогательных котлов.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Электрооборудование судов и автоматизация производства»
УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой
_____________ Черный С.Г. «___»____________ 2017 года
Задание на выпускную квалификационную работу специалиста
курсанту Будниченко Владиславу Викторовичу
1. Тема проекта: «Модернизация электростанции контейнеровоза типа «Hamburg» водоизмещением 26800 т»
закреплена приказом ректора Университета от «_18_» _апреля_ 2017 года, № __108 о/о__.
2.Срок сдачи законченной работы «14»____июня____ 2017 года.
3.Исходные данные к выпускной квалификационной работе:
-Данные судна контейнеровоза «Hamburg»
-Техническая документация на котлоагрегаты различных производителей
4.Перечень вопросов, подлежащих разработке:
1.Раздел 1. Модернизация автоматики горелки вспомогательного котла.
2.Раздел 2. Определение расчетной нагрузки генераторов СЭЭС.
3.Раздел 3. Разработка однолинейной схемы СЭЭС.
4.Раздел 4. Автоматизация СЭЭС.
5.Перечень материалов, представляемых к защите:
1.Пояснительная записка.
2.Приложение А. Блок управления горелкой вспомогательного котла. Алгоритм.
3.Приложение Б. Блок управления горелкой вспомогательного котла. Схема электрическая функциональная.
4.Приложение В. Блок управления горелкой вспомогательного котла. Схема электрическая принципиальная.
5.Приложение Г. Табличная модель электростанции. Таблица.
6.Приложение Д. Схема распределения электроэнергии. Схема электрическая принципиальная.
7.Приложение Е. Табличная модель электростанции. Таблица.
8.Приложение Ж. Таблица расчета и выбора кабелей и автоматов. Таблица.
9.Приложение И. Блок управления горелкой вспомогательного котла. Вид общий.
6.Консультанты по работе с указанием относящихся к ним разделов работы: преподавтель Масленников Андрей Анатольевич, разделы 1, 2, 3, 4.
7.Дата выдачи задания: «31» ____марта____2017 года
Руководитель выпускной квалификационной работы
преподаватель Масленников Андрей Анатольевич______________________
Задание принял к исполнению «___» ___________2017 года Курсант: Будниченко Владислав Викторович___________________________
№стр. |
Формат |
1 |
А4 |
2 А1
3 А1
4 А1
5А1
6A1
ОБОЗНАЧЕНИЕ |
НАИМЕНОВАНИЕ |
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.ПЗ |
Выпускная квалификационная работа |
|
Пояснительная записка |
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.АЛ |
Приложение А |
|
Блок управления горелкой |
|
вспомогательного котла. |
|
Алгоритм. |
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.Э2 |
Приложение Б |
|
Блок управления горелкой |
|
|
|
вспомогательного котла.. |
|
|
|
Схема электрическая функциональная. |
|
|
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.Э3 |
Приложение В |
|
Блок управления горелкой |
|
вспомогательного котла.. |
|
|
|
Схема электрическая принципиальная. |
|
|
|
Приложение Г |
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.ТБ |
|
|
Табличная модель электростанции. |
|
Таблица. |
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2016.Э3 |
Приложение Д |
|
Схема распределения электроэнергии. |
|
Схема электрическая принципиальная. |
Кол. листов |
№ листа |
85
1
1
1
1
2
Примеч.
|
|
|
|
|
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.ПЗ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Разраб. |
Будниченко В.В. |
|
|
ВЕДОМОСТЬ ВЫПУСКНОЙ |
Лит. |
Лист |
|
Листов |
|||
Провер. |
Масленников А.А. |
|
|
|
|
|
6 |
|
84 |
||
Реценз |
|
|
|
КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ |
ФГБОУ ВО «КГМТУ», |
||||||
Н. контр. |
Авдеев Б.А. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
МФ, ЭСиАП |
||||||
Утверд. |
Черный С.Г. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
№стр. |
Формат |
7A1
8А1
9 А1
ОБОЗНАЧЕНИЕ |
НАИМЕНОВАНИЕ |
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.ТБ |
Приложение Е |
|
Табличная модель электростанции. |
|
Таблица.. |
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.ТБ |
Приложение Ж. |
|
Таблица расчета и выбора |
|
кабелей и автоматов. |
|
Таблица. |
|
Приложение И |
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.Э6 |
|
|
Блок управления горелкой |
|
|
|
вспомогательного котла. |
|
|
|
Вид общий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Кол. листов |
№ листа |
1
3
1
Примеч.
|
|
|
|
|
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.ПЗ |
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
7 |
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
|||
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................ |
10 |
|
РАЗДЕЛ 1. МОДЕРНИЗАЦИЯ АВТОМАТИКИ ГОРЕЛКИ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО |
||
КОТЛА ........................................................................................................................................... |
|
11 |
1.1 |
Обзор назначения котлоагрегатов на борту судна................................................. |
11 |
1.2 |
Конструкция, классификация и принцип действия котла ..................................... |
11 |
1.3 |
Процесс сгорания топлива, типы форсунок ........................................................... |
15 |
1.4 Эксплуатация котла, гарнитура котла. ................................................................... |
19 |
|
1.5 |
Алгоритм работы котла, применяемые схемы управления горелкой................... |
22 |
1.6 |
Разработка схемы автоматизации котла и выбор элементов................................. |
29 |
1.7Организация охраны труда при обслуживании и эксплуатации котлоагрегатов 38
1.8Требования регистра при эксплуатации автоматики горелки вспомогательного
котла ........................................................................................................................................... |
|
43 |
РАЗДЕЛ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ ГЕНЕРАТОРОВ СЭЭС ....... |
45 |
|
2.1 |
Общие положения по расчету нагрузки электростанции ...................................... |
45 |
2.2 |
Выбор рода тока СЭЭС, частоты и уровней напряжения в судовой сети ............ |
47 |
2.3 |
Состав, мощность и режимы работы судовых электроприемников ..................... |
48 |
2.3.1. Разделение электроприемников по назначению. ............................................ |
48 |
|
2.3.2 Выбор двигателей электроприводов ............................................................... |
50 |
|
2.3.3 Определение режимов работы судна .............................................................. |
51 |
|
2.4 |
Составление таблицы нагрузок ............................................................................... |
52 |
РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА СУДОВОЙ СИСТЕМЫ ГЕНЕРИРОВАНИЯ И |
||
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ................................................................................... |
62 |
|
3.1 |
Общие замечания по распределению приемников ................................................ |
62 |
3.2 |
Распределение потребителей по секциям ГРЩ ..................................................... |
63 |
3.3 |
Выбор типа и сечения кабелей и проводов ............................................................ |
65 |
|
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.ПЗ |
Лист |
|
8 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|
|
|
|
3.4 |
Проверка выбранных сечений кабелей и проводов на допустимое |
падение |
(потери) напряжения ................................................................................................................. |
67 |
|
3.5 |
Выбор сборных шин распределительных устройств ............................................. |
68 |
3.6 |
Выбор коммутационной и защитной ...................................................................... |
69 |
РАЗДЕЛ 4. АВТОМАТИЗАЦИЯ СЭЭС........................................................................... |
72 |
|
4.1 |
Основные задачи автоматизации ............................................................................ |
72 |
4.2 |
Автоматическая точная синхронизация ................................................................. |
73 |
4.3 |
Автоматическое распределение активной мощности параллельно работающих |
|
генераторов ................................................................................................................................ |
75 |
|
4.4 Автоматическое распределение реактивной мощности параллельно работающих |
||
генераторов ................................................................................................................................ |
76 |
|
4.5 |
Автоматическая разгрузка генератора.................................................................... |
77 |
4.6 |
Защита генераторов от обратной мощности .......................................................... |
78 |
4.7 |
Автоматический контроль сопротивления изоляции ............................................ |
78 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................................. |
80 |
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.......................................................... |
81 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ А |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Б |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ В |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Г |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Д |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Е |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ И |
|
|
|
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.ПЗ |
Лист |
|
9 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Современный мощный котельный агрегат требует самого тщательного контроля, управления и обслуживания. Контроль и управление котлоагрегатом сводятся к обеспечению в каждый момент времени требуемой теплопроизводительности при заданных параметрах, а также к обеспечению надежности и экономичности работы котлоагрегата. Следовательно, на сегодняшний день крайне важным является обеспечение котлоагрегата автоматизированной системой управления [5].
В виду стремительного развития элементной базы, современные проектировщики сейчас все чаще склоняются к тому, что при проектировании автоматических систем управления разумнее взамен релейно-контакторной базы, которая хоть и обладает достаточно высокой надежностью, однако все равно имеет ряд недостатков, использовать схемы управления на основании микроконтроллерной техники.
Микроконтроллерное оборудование имеет ряд преимуществ перед остальными решениями. Главными из них являются сравнительно не высокая стоимость, а также расширенные функциональные возможности, что и привело
ких распространенному применению во многих областях деятельности.
Вданном дипломном проекте производится анализ современных систем управления котлоагрегата, с целью выбора наиболее удовлетворяющего потребностям модернизации. Так же производится расчет электростанции судна с целю дальнейшей автоматизации.
|
ДП 26.05.07 12КСЭ744 2017.ПЗ |
Лист |
|
10 |
|
Изм. Лист № докум. Подпись Дата |
|
|
|
|
