Instalatii Electrice Navale

Cuprins

Memoriu justificativ;

1. Instalaii electrice navale;

1.1. Noiuni introductive;

2. Alegerea caracteristicilor energiei electrice;

2.1. Alegerea curentului;

2.2. Alegerea tensiunii;

2.3. Alegerea frecventei;

3. ntocmire bilan energetic (calculul puterii cerute);

3.1. Condiii de exploatare;

3.2. Calculul puterii cerute i alegerea numrului generatoarelor sincrone;

3.3. Protectia generatoarelor electrice;

4. Punerea n paralel i stabilitatea funcionrii n paralel a generatoarelor electrice;

4.1. Funcionarea n paralel a unui generator cu reeaua;

4.2. Funcionarea n paralel a generatoarelor sincrone;

4.3. Calculul diferenei de sarcin activ ntre grupurile Diesel Generator;

4.4. Metode de sincronizare ale generatoarelor sincrone;

4.5. Schema de punere n paralel a dou generatoare sincrone prin intermediul unui automat programabil (PLC);

5. Distribuia naval;

5.1. Condiii de calitate a energiei electrice pe nav;

5.2. Tipuri de sisteme de distribuie;

5.3. Alegerea protectiilor pentru ramura consumatoare;

6. Lumini de navigaie;

6.1. Semnalizri n diverse regimuri de funcionare ale navei;

Memoriu justificativ

Tema dezvoltat n prezentul proiect o consider ca o punte de legtur fireasc ntre sistemele electroenergetice instalate pe uscat i cele existente n alte domenii ale activitii umane precum: naval, aerian, cale ferat, etc.

Toate acestea au ceva esenial n comun, dar au i particulariti conforme cu domeniului lor aplicativ.

O instalaie electroenergetic n orice domeniu aplicativ se constituie din surse de energie electric, reeaua de transport i distribuie, i apoi toate sistemele de protecie i automatizare.

Suportul teoretic, tiinific i apoi aplicativ al acestei lucrri le-au constituit cunotinele acumulate de-a lungul anilor la Facultatea de Inginerie Electric, ndrumrile conductorului de proiect, bibliografiei studiate pe care o anexez i apoi n egal msur Institutul de Proiectri i Cercetri Navale ( ICEPRONAV )., SC RETEC SA.

Tuturor celor care m-au sprijinit n realizarea acestei lucrri i n acest context, le adresez mulumiri cu toat consideraia mea.

1. Notiuni introductive

Istoria dezvoltarii civilizatiei aduce dovezi certe care demonstreaza ca navigatia a fost una dintre cele mai vechi ndeletniciri ale omului.

nceputul navigatiei s-a produs cu cteva sute de mii de ani n urma, cnd unul dintre stramosii nostri, pentru a scapa fie de primejdia animalelor salbatice, fie de calamitatile naturii, fie pentru a-si gasi un loc n care sa se poata hrani, a ncalecat pe un bustean si a fost purtat de apele rului sau, si mai departe, n largul marii de catre curentii marini...

Evolutia navigatiei a fost lenta si calea maritima a fost ntotdeauna plina de primejdii iar omul care-si desfasoara activitatea pe nava este lipsit de avantajele celui care si desfasoara activitatea pe uscat.

Dar, cu toate aceste riscuri si privatiuni, marea l-a atras pe om, iar omul a cautat sa o nfrunte si sa o supuna. Se poate spune ca navele actuale, dotate cu echipament de nalt nivel tehnic si care ofera un confort sporit, reprezinta o concentrare colectiva, n scopul efectuarii transportului maritim n deplina siguranta pentru om, nava si marfa aflata la bord.

n cadrul activitatii complexe si specifice a transporturilor maritime, un loc de seama l ocupa semnarea contractului, modul de amplasare al marfii la bord, astfel nct expeditia maritima sa se desfasoare n deplina siguranta, marfa sa nu se deplaseze si sa nu se pericliteze stabilitatea navei, n orice fel de conditii meteorologice si de starea marii. Apoi, marfa sa fie predata la destinatie asa cum a fost ncarcata.

Jumbo este capabil sa garanteze operatii si transporturi de mare capacitate cu un risc minim pentru incarcatura, nava si echipaj. Acesta este beneficiul si meritul unui proiect ingineresc. Pregatirea proiectului include, nelimitat, manuale(ghiduri), desene, calcule ce se vor potrivi cu calitatea stricta si tandard a companiei.

Fenomenele, evenimentele sunt identificate si mentinute, pe baza acestora fiind calculate o serie de scenari cat mai variate, iar fiecare specificatie

( desen ) va avea un grad foarte ridicat de precizie.

Proiectul Jumbo este bine pregatit pentru a oferi servicii ingineresti cu baze perfecte pentru o incarcatura de mare capacitate, fara a avea complicatii.

Acesta se presupune a fi liderul in calitate , greutate, securitate si protectia mediului, situandu-se dincolo de regulile guvernamentale. Jumbo se

apropie de programul QHSE cu aceeasi inovatie, dedicatie si respectabilitate care au sustinut si celelalte ramuri ale afacerii.

Programul Stay Well, in vigoare din 2005 , este o initiativa de a aduce cele mai mari proceduri de siguranta si calitate in fiecare proiect,

incluzand 3 prioritati :

-Reducerea ranirii personalului la cel mai mic grad

-Largirea pietei de desfacere, in functie de cerelile clientilor Jumbo

concentrarea in stabilirea lui Jumbo pentru a fi liderul QHSE, asa cum este in transportul de mare greutate

-Siguranta maxima si prevenirea unor eventuale raniri si accidente incepe de la

constrangerea angajatilor, atat in birouurile Jumbo cat si la borbul navei.Fiecare angajat al Jumbo este echipat cu unelte necesar lucrarii in cel mai sigur mod.

De aprope 4 ani Jumbo si-a construit o reputatie ca fiind un principal contractor in domeniul instalatiilor cu o tinta clara : instalari maritime, instalari sub apa, sisteme de ancorare, si sisteme de protectie de o inalta clasa.

Principala nava de instalare este Jumbo Javelin, nava de tipul DP2 J-Class , dotata cu 2 macarale ce pot ridica pana la 900 de T fiecare, echipate cu system dinamic de pozitionare, cu o punte enorma si o capacitate mare de depozitare, o piesa foarte importanta si utila.

Cu o foarte mare capacitate de ridicare, nava va Ridica, Naviga, Instala, intr-o lina si continua manevra. De exemplu incarcarea utilajelor se facein Europa, dupa care vasul naviga pana in Vestul Africii unde are loc operatiunea de instalare.

Acest tip de nava este construita dupa motto-ul : ridicare, navigare, instalare toate intr-una (all in one).

Principalele caracteristici ale vasului DP2 J-Class sunt :

Sisteme Kongsberg DP-2 [Se considera ca o nava are 6 grade de libertate in miscarea sa : 3 de translatie si 3 de rotatie].Sistemul dinamic de pozitionare se concentreaza in principal pe controlul navei pe planul orizontal.Acesta calculeaza forta ce trebuie furnizata de propulsor pentru ca nava sa fie stabila (remain in station )]

-Capacitate de ridicare apropiata de 1800 T

-Capacitate de ridicare in larg 1100T

-Punte de lucru la acelasi nivel

-O punte principala la acelasi nivel, reglabila, demontabila

-O capabilitate avansata de echilibrare si antibalansare

Curand Jumbo a asisatat la operatiunea de instalare si punere in functiune a unei terminal petrolier in Puffin Field. Ca urmare nava Junbo va trebui sa instaleze inca 2 terminale asemanatoare. Un alt proiect la care va fi folosita nava este instalarea a 16 largi conducte care se vor intinde de-a lungul a 7 mii de metri cu o toleranta de 135 mm.

Jumbo este folosita si la transportul si instalarea unor mci platforme in tinuturi mai indepartate.

Nava este de tip DP2 pentru constructiile maritime (in larg), cu o viteza de transit de 17 noduri este echipata cu 2 macarale cu o capacitate de ridicare de 900 T pe uscat iar in larg de 700 T pana la o adancime de 1000m , o capacitate a incarcaturii de 8000 T, punte demontabila de 120* 26,5m ,spatiul de depozitare de 80m lungime, 12,5 inaltime.

Sistemele de instalatii modulare pot fi mobilizate pe vas lucru ce permite instalarea structurilor maritime mai grele in adancimile apei.

Una din operatiunile la care nava a fost contractata a fost instalarea unor utilaje de 208 T respectiv 250 T ale unei companii petroliere la o adnacimede 150 m si cu o precizie de +_ 1 grad, +_ 1 m fata de coordonatele initiale. Alta operatiune a fost instalarea unor structuri de 400 T la 800 de m adancime respective 600 T la 1300 de m adancime.

Genul acesta de operatiuni sunt in concordanta cu capabilitatile vasului Jumbo DP2 J-Class.

Navele maritime si fluviale reprezinta sisteme tehnice deosebit de complexe. Printre instalatiile care se afla la bord un loc deosebit l ocupa instalatia electrica de forta a navei.

La navele aflate n dotarea flotei maritime si fluviale ct si la cele aflate n constructie, energia electrica are un rol vital n functionarea lor. Actionarea mecanismelor de la bord, a sistemului de guvernare, a propulsiei navei, iluminatul, ncalzirea, instalatiile de navigatie etc., nu pot fi concepute fara utilizarea energiei electrice.

2. Alegerea caracteristicilor energiei electrice a centralei navale : 2.1 Alegerea curentului:

O decizie corecta, n ceea ce priveste alegerea felului curentului, se poate lua numai pe baza unei analize tehnico-economice a diverselor variante de instalatii electrice navale.

Din practica actuala se poate constata ca la navele mari si mijlocii de transportat marfuri, la traulere si la navele tehnice se utilizeaza cu precadere instalatia electrica navala de curent alternativ, iar la navele mici si la unele nave speciale instalatia electrica navala de curent continuu (n special la navele militare, submarine ).

n general, se poate mentiona ca masinile de curent alternativ (50 Hz 60 Hz), n comparatie cu masinile de curent continuu au mase, gabarite si costuri mai mici, sunt mai sigure n functionare si impun cheltuieli de exploatare mai mici. Mult timp motoarele de curent continuu au fost cu precadere utilizate n actionarile electrice navale pentru caracteristicile mecanice si posibilitatile de reglare a turatie, ceilalti parametri ramnnd aproximativ constanti. nsa, odata cu dezvoltarea convertoarelor c.a-c.a actionarile electrice reglabile n curent alternativ le nlocuiesc pe cele de curent continuu. Aparatele din circuitele de forta de curent alternativ sunt mai sigure n functionare dect cele de curent continuu.

Tablourile de distributie de curent continuu si curent alternativ, n ce priveste masele, gabaritele si preturile de cost, nu difera esential.

Curentul masoara deplasarea sarcinilor electrice intr-o perioada de timp si o directie specificata. i=. Este caracterizat de valoarea numerica si directie.

unde: q= sarcinile electrice

t= unitatea de timp

Se cunosc 2 tipuri de tensiuni : DC si AC. Pentru fiecare din aceste tensiuni avem curenti diferiti:

- pentru DC:

*Semnal continuu de amplitudine k

Curentul continuu poate fi definit mathematic ca fiind : i(t)= K, unde [-