Đi sâu nghiên cứu tính toán trạm phát điện tàu 53000t

ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP

Phần 3 :Đi Sâu Nghiên Cứu Tính Toán Trạm Phát
Điện Tàu 53000T
Chương IV.Trạm Phát Điện Tàu Thủy.
Tính chọn công suất và chọn số lượng máy phát tàu 53000T
I. Trạm Phát Điện Tàu Thuỷ
1.1.Khái niệm chung
Trạm phát điện tàu thủy là nơi biến đổi các dạng năng lượng khác thành năng lượng
điện tập trung trên bảng điện chính và từ đó phân bố đến các phụ tải trên tàu.
Vì vậy các yêu cầu cơ bản đối với trạm phát điện tàu thủy phải kể đến :
-Phải đảm bảo đủ công suất cấp cho các phụ tải trong chế độ nặng nhất của tàu
( trong chế độ sử dụng công suất lớn nhất của tàu ).
-Phải có khả năng công tác tốt trong các điều kiện khắc nghiệt như :độ rung lớn, chấn
động cao,tàu nghiêng và lắc trong điều kiện tác động của hơi muối và hơi dầu,trong điều
kiện thay đổi nhiệt độ lớn…
-Phải đảm bảo độ tin cậy cao,cung cấp năng lượng điện liên tục (không được gián đoạn)
trong quá trình công tác của tàu.
-Có khả năng ổn định tốt được trong các điều kiện công tác ở chế độ động (thường xuyên
khởi động các động cơ có công suất lớn).
Xu thế phát triển của trạm phát điện tàu thủy :
-Ngày càng có mức độ tự động hóa cao và dẫn đến tự động hóa toàn phần.
-Công suất của trạm phát điện tàu thủy ngày càng tăng do mức độ điện khí hóa ở trên tàu
thủy ngày càng cao.
Về phân loại trạm phát điện tàu thủy như sau :
+Phân loại dựa trên cơ sở nghiệp vụ :
-Trạm phát chung cung cấp năng lượng cho toàn mạng
-Trạm phát cung cấp năng lượng cho quay chân vịt
-Trạm phát sự cố
+Phân loại dựa theo loại dòng điện :
-Trạm phát điện xoay chiều

-Trạm phát điện một chiều
+Phân loại trạm phát theo mức độ tự động :
-Cấp A1 :không cần trực ca ở buồng máy cũng như buồng điều khiển
-Cấp A2 :không cần trực ca ở buồng máy nhưng phải trực ca ở buồng điều khiển.Những
hệ thống tự động thường gặp trên các tàu này là điều khiển từ xa máy chính,tự động điều
khiển từ xa máy phát,tự động phân bố tải vô công hữu công,tự động hòa đồng bộ điều
chỉnh điện áp và tần số.

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

66

Lớp: ĐTT46-ĐH1


ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
-Cấp A3 :các loại tàu thường xuyên ở buồng máy,việc điều khiển,vận hành,kiểm tra phần
lớn bằng tay
+Phân loại trạm phát dựa trên cơ sở truyền động :
-Trạm phát được truyền động bằng các động cơ đốt trong

F2

F1

F3

F4

-Trạm phát được truyền động hỗn hợp

F1

F2

F4

F3

-Trạm phát đồng trục
F2

F1

1.2.Chọn các thông số cho trạm phát điện
Các thông số cơ bản của trạm phát điện tàu thủy là :
-Loại dòng điện (xoay chiều,một chiều)
-Điện áp
-Tần số
a)Loại dòng điện
Do khi sử dụng dòng xoay chiều có rất nhiều ưu điểm như :độ chắc chắn,cấu tạo đơn
giản,trọng lượng kích thước nhỏ,giá thành thấp của các loại máy điện và khí cụ điện nên
sau những năm 1930 hầu hết các trạm phát đều sử dụng dòng xoay chiều.
b)Chọn điện áp
Hiện nay nếu sử dụng dòng một chiều thì thường có các cấp điện áp sau : 220V,110V,24V,12V.
=>Nguồn một chiều :230V,115V,28V,14V.

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

67

Lớp: ĐTT46-ĐH1


ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
Nếu sử dụng dòng xoay chiều thì :440V,60Hz ;380V,50Hz ;220V,127V,24V,12V.
=>Nguồn xoay chiều :450V,400V,230V,133V,28V,14V.
Trị số của điện áp định mức trong hệ thống được chọn nó phụ thuộc vào công suất của nó
và khoảng cách truyền năng lượng từ nguồn tới nơi tiêu thụ.
Chọn điện áp là tiêu chuẩn cơ bản để xác định trọng lượng của cáp dẫn :
-Với dòng một chiều : I=P/U
-Với dòng xoay chiều : I=P/ 3 .U.Cos ϕ
Hiện nay trên tàu thủy :
Mạch động lực xoay chiều : 440V,60Hz hoặc 380V,50Hz.
Mạch chiếu sáng :220V với tàu chở hàng ;127V với tàu chở dầu.
Mạch điều khiển :24V hoặc 12V
Xu thế hiện nay để rút nhỏ trọng lượng và kích thước của thiết bị điện (và giữ nguyên công
suất) người ta tăng điện áp công tác của các thiết bị đó .Tuy nhiên vấn đề này lại mâu
thuẫn với vấn đề an toàn cho con người và thiết bị.Do vậy người ta cần phải quan tâm đến
hai vấn đề đó sao cho phù hợp nhất.
c) Chọn tần số
Hiện nay mạng điên công nghiệp trên thế giới nếu sử dụng điện áp 400V thì sử dụng tần
số 50 Hz,còn nếu sử dụng điện áp 450V thì sử dụng tần số 60Hz và trên tàu thủy cũng như
vậy.
Do mức độ điện khí hóa và tự động hóa ngày càng cao thì vấn đề về trọng lượng và kích
thước của thiết bị điện gây khó khăn nghiêm trọng cho việc bố trí lắp đặt trên tàu thủy vì
vậy việc giảm kích thước,trọng lượng của thiết bị không những chỉ tính đến việc tăng
điện áp mà còn phải tính đến việc tăng tần số của nguồn điện. Khi tăng tần số ta có thể

giảm được trọng lượng và kích thước của máy điện
Ví dụ: n=60f/P ;Nếu P=1 ;f=50Hz
=>n=60.50=3000v/p
Nếu f=400Hz
=>n=60.400=24000v/p
Công suất của một máy quay bất kì tỉ lệ với tích mô men quay và tốc độ quay : P ≡ M.n
Khi tăng n thì M giảm đi để giữ cho P=const
Mà :M ≡ F.d (F chính là cánh tay đòn,d là đường kính rôto).Khi giảm M và giữ F=const
thì d giảm =>giảm kích thước rôto =>stato giảm =>giảm vật liệu.
Tuy nhiên với các vật liệu chế tạo ra vòng bi ,bạc,trục chỉ cho phép tốc độ quay lên đến
12000v/p như vậy nếu tăng tốc độ từ 3000v/p lên 12000v/p ta có thể giảm được trọng
lượng 2,5 ÷ 3,5 lần và kích thước giảm đi 2 lần
II. Cơ sở lý thuyết chung về tính toán công suất trạm phát điện
2.1. Các nguyên tắc tính chọn
Quá trình tính chọn công suất và số lượng máy phát cho các trạm phát điện theo các
nguyên tắc về kinh tế và kĩ thuật sau đây :

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

68

Lớp: ĐTT46-ĐH1


ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
-Công suất và số lượng các máy phát cần thoả mãn giá thành bình quân hàng năm của
điện năng do trạm phát điện phát ra là tối thiểu .
-Khi tính chọn công suất của các máy phát tùy từng trường hợp mà ta chọn công suất P
hay là công suất S

-Khi tính chọn số lượng máy phát cần phải có một nhóm máy dự trữ.Công suất của
nhóm máy này cho phép ta có thể thay thế khi một trong bất kì nhóm máy nào của trạm
hư hỏng.Tổng công suất nguồn cần phải đủ để có thể khởi động được các động cơ điện
có công suất lớn nhất với dòng khởi động lớn nhất.
-Khi tính chọn công suất và số lượng của các máy phát thì đối với các nhóm máy cần
phải giống nhau về công suất và có cùng một kết cấu để cho việc khai thác được dễ dàng
hơn.Cho phép tổn hao của mỗi nhóm máy phát bằng nhau,đồng nhất hoá yêu cầu của các
bộ phận dự trữ và làm tăng tính ổn định khi các máy phát công tác song song .
2.2. Các phương pháp tính toán công suất trạm phát điện tàu thuỷ
Công suất tiêu thụ trên tàu thủy phụ thuộc vào các chế độ công tác khác nhau của tàu
nên để tính toán công suất của trạm phát người ta thường chia ra các chế độ công tác sau :
-Chế độ tàu đứng trong cảng không bốc xếp hàng hóa bằng cần cẩu của tàu
-Chế độ tàu đứng trong cảng có bốc xếp hàng hóa bằng cần cẩu của tàu
-Chế độ tàu hành trình trên biển
-Chế độ điều động
-Chế độ sự cố
Để tính công suất của trạm phát ngày nay người ta có các phương pháp sau :
-Phương pháp bảng tải
-Phương pháp phân tích (phương pháp gần đúng)
-Phương pháp thống kê
-Phương pháp máy tính
*Phương pháp bảng tải :
Tàu có rất nhiều loại tải điện năng,các phụ tải được xác định bằng công suất định
mức.Tải của trạm phát phụ thuộc vào số lượng công tác thực tế,vào mức độ tải,vào chế
độ công tác của tàu,vào tính chất của nhóm phụ tải.
Như vậy công suất cực đại của một nhóm phụ tải nào đó được xác định như sau :
Pmax=Kđt.Kt.∑Pv
Trong đó :Kđt là hệ số đồng thời :hệ số đồng thời là tỉ số giữa số phụ tải đang công tác
thực trong chế độ công tác đang kiểm soát trên tổng số phụ tải trong nhóm đó (với điều
kiện công suất của các phụ tải bằng nhau).Ví dụ :nhóm phụ tải cần cẩu 5 được mồi động

cơ 25KW .Giả sử thực tế làm việc 3 động cơ =>K đt=3/5=0,6
Nếu công suất không bằng nhau thì hệ số đồng thời bằng tỉ số giữa tổng công suất của
những cái công tác trên tổng công suất toàn tàu.
Kt :là hệ số tải :bằng tỉ số của công suất thực tế máy đang công tác trên công suất định
mức của nó.

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

69

Lớp: ĐTT46-ĐH1


ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
Pv :công suất nhận từ mạng của một động cơ nghĩa là công suất mà động cơ nhận được
từ mạng khi nó đang công tác với tải định mức.
∑Pv= ∑Pđm/η với η là hiệu suất của phụ tải đó
Đối với các phần tử chiếu sáng hay phần tử đốt nóng khác thì ∑Pv= ∑Pđm
Ví dụ :Nếu kiểm soát động cơ lái thủy lực thường có hai động cơ một công tác,một dự
trữ.Chế độ hành trình Kđt=1/2=0,5.Hệ số tải Kt phải tính sao cho động cơ lái có mô men
định mức gần bằng mô men cản cực đại trên bánh lái khi nó chuyển dịch hoàn toàn với
tốc độ cực đại của nó.Như vậy trong chế độ hành trình bình thường K t=0,2 ÷ 0,4 ;trong
chế độ điều động có thể Kt=1.Như vậy khi chúng ta xác định được Kđt ,Kt ,Pv cho toàn bộ
các phụ tải trên tàu,cho từng chế độ công tác chúng ta sẽ có được tổng công suất cần
thiết.
Theo phương pháp bảng tải tất cả các phụ tải điện trên tàu được chia ra các nhóm cùng
loại ghi rõ số lượng phụ tải trong mỗi nhóm,công suất đơn vị cần thiết của phụ tải,hiệu
suất Cosφ…
Khi xác định công suất phản kháng Q của một phụ tải theo biểu thức :Q=P.tgφ

Trong đó φ sẽ biết được dựa vào Cosφ ta đã biết.Sau khi xác định được Q ta sẽ xác định
được công suất biểu kiến S2=P2+Q2 và ta có Cosφtb=P/S ;P=S.Cosφ ;Q=P.Sinφ
Khi chọn số lượng công suất của trạm phát ta dựa vào công suất tiêu thụ trong các chế
độ công tác của tàu.Máy phát lựa chọn khi công tác phải có hiệu suất cao nhất nhưng
phải có khả năng chịu tải trong mọi chế độ công tác
Theo yêu cầu trạm phát phải có công suất dự trữ để phòng trường hợp tăng số phụ tải
nhỏ mà trước đây chưa tính đến hoặc dự trữ để khi khởi động động cơ dị bộ…nên công
suất dự trữ để 20 ÷ 25% thường 25% và thêm 5% tổn hao trên lưới điện
Theo kinh nghiệm thì số lượng máy phát được chọn đối với những tàu hàng thường từ 2
÷ 4 cái là hợp lí nhất.Phải có máy phát dự trữ với công suất sao cho một trong các máy
phát bất kì bị sự cố thì nó có thể thay thế để đảm bảo công tác bình thường của tàu
.Thường người ta chọn các máy phát trong trạm phát giống nhau để tăng thêm độ ổn định
khi công tác song song và tiện lợi cho việc thay thế các phụ tùng dự trữ
Nếu trong chế độ tàu đứng không bốc xếp hàng hóa mà một máy phát công tác vẫn thừa
công suất nhiều thì ta nên chọn một máy phát có công suất nhỏ hơn phù hợp với chế độ
đó,máy phát đó người ta gọi là máy phát cản (máy phát sự cố).
Chọn máy phát xoay chiều dựa trên kết quả bảng tải thường thực hiện như sau :
Nếu Cosφtb tính được nhỏ hơn Cosφđm của máy phát thì dựa theo công suất biểu kiến S để
chọn tổng công suất của máy phát.Còn nếu Cosφtb tính được lớn hơn Cosφđm của máy phát
thì dựa theo công suất tác dụng P để chọn.
+Nếu Cosφtb< CosφđmMF thì dựa vào S để chọn
Stt=Ptt/ Cosφtb
SđmMF=PđmMF/CosφđmMF
Chọn Ptt= PđmMF

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

70

Lớp: ĐTT46-ĐH1


ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
Stt > SđmMF =>quá tải,quá dòng =>phát nhiệt
Còn Stt = SđmMF thì Ptt< PđmMF =>không sao
+Nếu Cosφtb > CosφđmMF thì dựa vào P để chọn
Chọn Stt=SđmMF
Ptt=Stt.Cosφtb
PđmMF=SđmMF.CosφđmMF
Ptt>PđmMF =>quá tải
Kết luận :phương pháp bảng tải không những cho phép xác định được công suất trạm
phát,số lượng máy phát mà có thể xác định được công suất của từng máy phát và của
trạm phát sự cố.Nhược điểm chính của phương pháp này là sự không chính xác của các
hệ số tải Kt,hệ số đồng thời Kđt,chưa có cơ sở khoa học để xác định nên dễ bị nhầm
lẫn.Tính toán công suất trạm phát phải đảm bảo được các yêu cầu sau :
-Đủ công suất để cung cấp liên tục cho các phụ tải hoạt động trong mọi chế độ công tác
của tàu
-Phải đảm bảo tính kinh tế cao
-Bảo dưỡng dễ dàng và thuận tiện cho người phục vụ
Kinh nghiệm chọn các hệ số như sau :Hệ số đồng thời K đt của các nhóm phụ tải phục vụ
máy chính và buồng máy có máy dự trữ thì thường là 0,5.Hệ số K t đối với nhóm thứ nhất
thì Kt=0,7 ÷ 0,8.Nhóm chiếu sáng Kt=1.Động cơ máy lái,chế độ hành trình Kt=0,3 ÷
0,4.Chế độ điều động Kt=0,8 ÷ 1.La bàn thường Kt=0,7.Quạt gió buồng máy Kt=0,9…
*Phương pháp phân tích :
+Ưu điểm: Đơn giản và phần lớn dựa trên cơ sở tổng hợp tài liệu vận hành các trạm phát
điện tàu thủy trên những kết luận sau đây :đồ thị tải của trạm phát một ngày đêm không
phụ thuộc vào loại tàu,mục đích của tàu và rất ổn định,sự tiêu tốn năng lượng trong các
chế độ công tác của tàu gần như không đổi và được quyết định bằng các nhóm phụ tải
quan trọng như nhóm buồng máy,nhóm phục vụ máy chính,nhóm trên boong.Phương

pháp này chủ yếu dựa vào các chế độ công tác của tàu.
+Chế độ tàu hành trình:
Qua thống kê phụ tải của trạm phát được xác định như sau :P tb=6+0,024.N (1) trong đó
N là công suất của máy chính tính bằng KW
Nếu tính công suất của phụ tải công tác ngắn hạn bất thường như bơm cứu hỏa,bơm
chống đắm làm tăng thêm một lượng công suất tiêu thụ thì ta phải cộng thêm vào một
lượng Ptb trên một lượng phụ tải lớn nhất có thể có :
Pht=6+0,024.N+Pngh (2)
Pngh là công suất của phụ tải hoạt động ngắn hạn lớn nhất.Nó sẽ đáp ứng cho nhu cầu sinh
hoạt của thuyền viên (bếp điện ,thông gió,điều hoà...).Nếu tổng công suất cho yêu cầu
sinh hoạt lớn hơn công suất tải ở chế độ ngắn hạn thì biểu thức tính sẽ là :
Pht=6+0,024.N+∑Psh (3)

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

71

Lớp: ĐTT46-ĐH1


ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
Công suất tiêu thụ của trạm phát trong chế độ hành trình chủ yếu là phục vụ cho máy
chính nên công suất máy chính càng lớn thì phụ tải phục vụ cho máy chính càng lớn.
Nếu trong trường hợp các phụ tải phụ đang hoạt động công suất của trạm phát không
sinh thừa hoặc có thể bị quá tải ở mức độ nào đó thì hệ thống bảo vệ quá tải của trạm
phát sẽ tự động cắt bớt các phụ tải không quan trọng (điều hòa,bếp,quạt gió sinh hoạt)
+Chế độ tàu đứng không bốc xếp hàng hóa :đồ thị tải cũng rất ổn định,công suất yêu cầu
trong chế độ này tỉ lệ với trọng tải của tàu :Ptb=11+0,002.D (4) trong đó D là trọng lượng
nước choáng của tàu tính bằng tấn

Để đảm bảo đủ công suất khi tải ngắn hạn làm việc (bơm cứu hỏa,bơm dầm tàu…) :
Pđo=11+0,002.D+Pngh (5)
+Chế độ tàu đứng có bốc xếp hàng hóa có đồ thị tải trạm phát mang tính nhảy vọt đột
biến dao động trong giới hạn từ mức công suất trong chế độ tàu đứng không bốc xếp
hàng hóa đến một giá trị ngắn hạn cực đại nào đó.Sự thay đổi này phụ thuộc vào loại
hàng bốc xếp,cường độ bốc xếp và số lượng tời hàng công tác.
n

n

∑ (0,147.Gdm.vdm)

∑ (0,147.Gdm.vdm)

Pt.hàng=Kc. 1
=(0,53+1,05/n). 1
(6)
Kc :là hệ số nhu cầu
n :số lượng tời hàng công tác
Gđm :trọng tải định mức của tời hàng (Kg)
vđm :tốc độ nâng định mức (m/p)
Để đủ công suất cho chế độ tàu đứng có bốc xếp hàng hóa ta phải có :P đx=Pđo+Pth
Trong đó Pđo :công suất yêu cầu của tàu đứng không bốc xếp
Pth :công suất của tời hàng
n

∑ (0,147.Gdm.vdm)

Pđx=11+0,002.D+Pngh+(0,53+1,05/n). 1
(7)

+Chế độ điều động :đồ thị tải của trạm phát không ổn định (mối quan hệ giữa P với thời
gian trong 24h) nó thuộc vào đặc điểm của điều động.Công suất cần thiết trong chế độ
điều động phải đảm bảo cho tất cả các máy phát hoạt động kể cả máy dự trữ để đảm bảo
an toàn : Pđđ=Pht+0,8.(Ptn+Pn) (8)
Trong đó:Pht :công suất hành trình
Ptn :công suất tời mũi neo
Pn :công suất máy nén khí
+Chế độ sự cố :chế độ này trạm phát phải đảm bảo công suất giống như chế độ hành
trình,ngoài ra tăng cường công suất cho công tác,các phương tiện rút nước và chữa cháy
*Phương pháp thống kê :
Hiện nay nhiều nước trên thế giới áp dụng phương pháp thống kê.Phương pháp này dựa
trên kết quả khảo sát sự tiêu thụ năng lượng điện trong những chế độ công tác khác nhau
của một loại tàu hoặc loại tương tự

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

72

Lớp: ĐTT46-ĐH1


ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP

Trọng tải (T)
Số lượng máy phát
(KW)

1016 1706
1800

1980
13700
15000 20500
2x50 3x100
3x61
3x100
2x400
2x150 2x600
1x20 1x100
1x13
1x15
1x76
2x100 1x34
1x12
1x18
Tổng KW
132
310
196
315
876
518
1234
Tổng trọng tải trang 239
692
415
443
1090
800
1537

bị
W/T
130
182
109
159
64
35
65
Loại tàu
Hàng tạp hóa
Tàu dầu
Dựa vào kết quả thống kê trên ta có thể tính toán tổng công suất của các tàu cùng loại
bằng cách nhân trong tải của tàu với đơn vị W/T ta sẽ được công suất của trạm phát.
2.3. Tính toán công suất và chọn số lượng máy phát cho tàu 53000T
Trên cơ sở nguyên tắc các phương pháp tính toán công suất của trạm phát nêu trên.Em
chọn phương pháp phân tích để tính toán công suất cho tàu 53000T.
Để tính toán chính xác công suất cho trạm phát ta cần biết các thông số sau :
Các thông số cần biết
Giá trị
Đơn vị
Trọng tải tàu (D)
53000
Tấn
Công suất của máy chính (N)
7780
KW
Công suất của phụ tải hoạt động ngắn hạn lớn nhất (bơm
368
KW

Ballass) (Pngh)
Tổng công suất thiết bị điều hòa (Pđh)
126
KW
Tổng công suất thiết bị quạt gió sinh hoạt (Pq)
30
KW
Tổng công suất phục vụ bếp (Pb)
102
KW
Công suất định mức của máy nén khí (Pn)
89,4
KW
Công suất định mức của tời neo (Ptn)
71
KW
Tổng công suất thiết bị hàng hải (Phh)
14
KW
Tổng công suất tải ngắn hạn lặp lại (Pngl)
95
KW
Tổng công suất thiết bị máy phụ phục vụ máy chính (Pmp)
280
KW
Tổng công suất động cơ thiết bị làm hàng (Plh)
670
KW
Tổng công suất thiết bị chiếu sáng (Pcs)
42

KW
Các số liệu trên được lấy theo tài liệu kỹ thuật E-05 và Bảng tải của tàu 53000T
*Công suất trạm phát trong chế độ hành trình.
Áp dụng công thức (1) ta có Ptb=6+0,024.N=6+0,024.7780=192,7(KW).
Tổng công suất thiết bị phục vụ sinh hoạt trên tàu là: ∑Psh =Pb+Pq+Pđh
Với:-Pb là công suất thiết bị phục vụ bếp.
-Pq:là công suất của quạt gió sinh hoạt.
-Pđh:là công suất của hệ thống điều hoà không khí.
Vậy ∑Psh =102+30+126=258(KW)
So sánh ta thấy ∑Psh < Pngh nên theo công thức (3) ta có :
Pht=192,7+368=560,7(KW)

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

73

Lớp: ĐTT46-ĐH1


ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
Kết quả trên được nghiệm lại bởi công thức dưới đây khi tính đến trang bị cụ thể và đặc
biệt của thiết bị điện trên tàu :Pht=Pmp+Phh+Pcs+Pngl+∑Psh
Với :Pmp :là công suất tính toán của các máy phụ phục vụ máy chính
Pmp=Kmp.∑Pmp thông thường Kmp=0,7
Phh :là công suất tính toán cho máy móc thiết bị hàng hải
Phh =Khh.∑Phh thông thường Khh=0,6
Pcs :là tổng công suất tính toán cho hệ thống chiếu sáng
Pcs=Kcs.∑Pcs
thông thường Kcs=0,8

η :là hiệu suất máy biến áp hoặc bộ biến đổi điện áp
Pngl :là công suất tính toán các phụ tải ngắn hạn lặp lại.
Pngl=Kngll.∑Pngll thông thường Kngll=0,3
Kết quả nghiệm cho Pht=0,7.280+0,6.14+0,8.42+0,3.95+256=
Pht=196+8,4+33,6+28,5+256=523(KW)
Như vậy công suất tính toán cho chế độ tàu hành trình là chính xác.
*Công suất trạm phát trong chế độ tàu đứng không bốc xếp hàng hóa :
Áp dụng công thức (5) có Pđ0=11+0,002.53000+368 = 485(KW)
Kết quả trên được nghiệm lại theo công thức sau :Pđ0=Pcs+Pngl +Pngh
Trong đó :Pcs : là công suất tính toán cho hệ thống chiếu sáng theo công thức :
Pcs=0,8.42=33,6(KW)
Pngl:là công suất tính toán các phụ tải ngắn hạn lặp lại.
Pngl= Kngll.∑Pngll
Kngll= 0,3
Kết quả nghiệm Pđ0=33,6+28,5+368 = 430.1(KW)
Như vậy công suất tính toán của trạm phát trong chế độ tàu đỗ cảng không làm hàng đã
đáp ứng đủ nhu cầu của tải tiêu thụ.
*Công suất trạm phát trong chế độ tàu đứng có bốc xếp hàng (bằng cần cẩu của tàu) :
Công suất trạm phát ở chế độ này bằng tổng công suất khi tàu đứng không bốc xếp hàng
với công suất hệ thống làm hàng :Plh=485+580=1065(KW)
*Công suất trạm phát trong chế độ điều động :
Ta có Pđđ=560,7+0,8.(4.71+89,4) =859,42 (KW)
*Công suất trạm phát trong chế độ sự cố :
Trong chế độ này trạm phát phải đảm bảo đủ công suất cho chế độ hành trình, ngoài ra
còn tăng cường công suất cho các phương tiện bơm nước và chữa cháy. Các nhu cầu
này có thể được đảm bảo nhờ công suất dự trữ của các máy phát hoặc tạm thời cắt bớt
các phụ tải không quan trọng trong thời gian ngắn.
Sau khi đã tính toán công suất của trạm phát phải cung cấp cho các phụ tải trong các
chế độ ta tiến hành chọn công suất và số lượng các máy phát.
Theo tính toán ở trên thì công suất tiêu thụ của trạm phát điện tàu 53000T trong chế độ

tàu đỗ bến làm hàng là lớn nhất,do đó ta sẽ lấy công suất tiêu thụ trong chế độ này làm
cơ sở tính toán công suất trạm phát.

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

74

Lớp: ĐTT46-ĐH1


ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP
Ngoài công suất đáp ứng đủ cho phụ tải như đã tính toán ở trên thì phải tính đến tổn hao
công suất trên đường dây và khả năng dự trữ của máy phát.
Công suất của trạm khi tính đến 5% tổn hao trên cáp dẫn là :
P1=1065+1065.5/100=1118,25(KW).
Công suất của trạm khi tính đến 25% dự trữ là:
P=1118,25+1118,25.25/100=1397,81 (KW).
Để đảm bảo tính kinh tế trong khai thác và thuận tiện trong việc sửa chữa và thay thế
thiết bị nên ta chọn ba máy phát có cùng Sêri trang bị cho trạm phát tàu 53000T với các
thông số chính như sau :
- Công suất :P=680(KW), S =850(KVA)
- Cosφ=0,8
- Điện áp định mức :450V
- Dòng điện định mức :1091A.
Chọn một máy phát sự cố có các thông số sau :
- Công suất :P =125(KW) ,S =156(KVA)
- Cosφ=0,8
- Điện áp định mức :450V xoay chiều
- Dòng điện định mức :200A.

1.5.Kết luận tính chọn
Như vậy qua tính toán công suất trạm phát ta thấy kết quả phù hợp với thực tế các máy
phát được trang bị trên tàu cho thấy kết quả tính toán là chính xác.Các máy phát được
chọn có thể làm việc độc lập khi nhu cầu sử dụng năng lượng thấp mà không dư thừa quá
nhiều công suất đảm bảo khai thác kinh tế trạm phát.Khi hệ thống có nhu cầu năng lượng
cao thì các máy phát được đưa vào làm việc song song đảm bảo cung cấp đủ năng lượng
điện trong chế độ công tác nặng nhất của tàu.

Sinh viên: Nguyễn Văn Đông
GVDH: Th.s Trương Công Mỹ

75

Lớp: ĐTT46-ĐH1