Short circuit analysis in the marine L.V. A.C power systems:an essential aspect of shipbuilding industry
Gemi inşa endüstrisinin önemli bileşeni: Alternatif akım düşük gerilim güç sistemlerinde kısa devre analizi
- Tez No: 808339
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YALÇIN ÜNSAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Denizcilik, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Gemi Mühendisliği, Marine, Electrical and Electronics Engineering, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 197
Özet
Gemi inşa endüstrisi, deniz trafiğinin ve gemi taşımacılığının belkemiğini oluşturan gemilerin inşa edilmesinde kritik bir rol oynamaktadır. Bu sektör, karmaşık planlama, detaylı tasarım ve titiz üretim süreçlerini içermektedir. Tersaneler, yüksek kalite standartlarına ve deniz güvenliğine büyük önem vererek çeşitli gemi tiplerini inşa etmektedir. Yolcu gemileri, yük gemileri, petrol tankerleri, iş gemileri ve deniz arama kurtarma araçları gibi farklı amaçlara hizmet eden gemiler bu endüstride üretilmektedir. Gemi inşa sektörü, inovasyon, ileri teknoloji kullanımı ve sürdürülebilirlik konularında ön planda olan bir sektördür. İnşa edilen gemilerde yeni teknolojilerin kullanımı ve çevresel sürdürülebilirlik ilkelerinin gözetilmesi büyük önem taşımaktadır. Gemi inşa endüstrisi, ekonomik açıdan büyük bir değer yaratırken aynı zamanda dünya ticaretinin gelişmesine ve istihdamın artmasına katkı sağlamaktadır. Deniz taşımacılığının teşvik edilmesi ve güvenliğin sağlanması açısından da kritik bir rol üstlenmektedir. Elektrik, gemi yapımında önemli bir role sahiptir ve modern gemilerin güvenli ve etkin bir şekilde işletilmesinde vazgeçilmez bir faktördür. Elektrik sistemleri, geminin çeşitli işlevlerini desteklemek için tahrik sistemlerine, aydınlatmaya, iletişim sistemlerine, iklimlendirmeye ve diğer kritik sistemlere güç sağlar. Aynı zamanda yangın alarmları ve yangın söndürme sistemleri gibi güvenlik önlemleri de elektrik sistemleri içerisinde yer alır. Güç, jeneratörlerden veya alternatif enerji kaynaklarından elde edilen enerjiyi geminin enerji ihtiyaçlarına yönlendirir. Sektörde, elektrik sistemlerinin doğru tasarımı ve kurulumu büyük önem taşır. Doğru bir elektrik tasarımı, güvenlik, verimlilik ve sürdürülebilirlik açısından kritiktir. Aynı şekilde, gemi yapımında kullanılan elektrikli ekipmanların kalitesi, performansı ve dayanıklılığı da son derece önemlidir. Elektrikli ekipmanların güvenilirliği ve etkinliği, geminin operasyonlarının sağlıklı bir şekilde ilerlemesini sağlar. Gemi inşa endüstrisinde elektrik, gemilerin güvenli, verimli ve çevre dostu bir şekilde çalışmasını sağlamada hayati bir rol oynar. Elektrik sistemlerinin doğru kurulumu ve bakımı, geminin operasyonel performansını artırırken enerji verimliliğini de sağlar. Bu da hem çevresel sürdürülebilirliği hem de işletme maliyetlerini olumlu yönde etkiler. Elektrik, gemi yapımında ayrılmaz bir parça haline gelmiştir ve sektörün gelecekteki gelişmelerinde önemli bir faktör olacaktır. Gemi elektrik sistemlerindeki kısa devreler, ciddi sorunlara yol açabileceğinden büyük önem taşır. Kısa devreler, ekipman arızalarına ve hatta yangınlara neden olabilir, ayrıca insan hayatını tehlikeye atabilir. Bu nedenle, gemi inşa sektöründe kısa devre analizi büyük bir öneme sahiptir. Bu tez, gemi inşa sektöründe kısa devre analizinin önemini ve bu analizi yaparken karşılaşılan zorlukları ele almaktadır. Kısa devre hesabı, elektrik sistemlerinin güvenli ve sağlıklı bir şekilde çalışmasını sağlamak için hayati öneme sahiptir. Elektrik sistemlerinde meydana gelebilecek kısa devreler, ciddi sonuçlar doğurabilir ve hem ekipmanlara hem de insanlara zarar verebilir. Kısa devre hesabı, bu riskleri azaltmak ve uygun güvenlik önlemlerini uygulamak için kullanılan etkili bir araçtır. Kısa devre hesaplamaları, elektrik sistemlerinin tasarım aşamasında önemli bir rol oynar. Hesaplamalar, maksimum kısa devre akımlarını belirlemeye ve bu akımların dağılımını analiz etmeye yardımcı olur. Bu bilgiler, doğru boyutlandırma, koruma ayarları ve koruyucu cihazların (şalterler, sigortalar vb.) seçimi gibi tasarım kararlarını vermek için kullanılır. Kısa devre hesaplamaları, sistemin güvenli ve verimli bir şekilde çalışması için gerekli koruyucu önlemlerin belirlenmesine yardımcı olur. Gemi inşa sektöründe kısa devre analizi, elektrik sistemlerinin güvenliği ve performansı açısından kritik bir adımdır. Doğru hesaplamalar ve uygun önlemler alındığında, gemi elektrik sistemleri güvenilir ve etkin bir şekilde çalışabilir. Bu da gemi inşa endüstrisindeki güvenlik standartlarının ve deniz güvenliğinin sağlanmasına katkıda bulunur. Gemi inşa süreci, karmaşık bir dizi planlama, tasarım ve üretim adımlarını içerir ve genellikle uzun bir süreçtir. Tersaneler, bu süreçte kâr elde etmenin yanı sıra yenilikçi ve benzersiz gemi projeleri üzerinde çalışmayı hedefler. Bu projelerde, yeni nesil teknolojilerin kullanımıyla birlikte daha sürdürülebilir, enerji verimli ve güvenli gemi çözümleri sunmayı amaçlarlar. Gemi inşa sürecinde, güçlü ve zayıf yönlerin belirlenmesi ve sektördeki faydalar ile tehlikelerin analiz edilmesi büyük önem taşır. Projeye başlamadan önce, geminin ihtiyaçları ve gereksinimleri dikkate alınarak uygun sistemler ve ekipmanlar belirlenir. Bu aşamada, geminin elektrik yük analizi yapılır ve yüklerin dengeli bir şekilde dağıtılması için uygun önlemler alınır. Ayrıca, geminin enerji ihtiyaçlarını karşılayacak güvenilir ve verimli kaynaklar seçilir. Gemi inşa sürecinin önemli bir aşaması, konsept tasarımın tamamlanması ve projenin gerçek başlangıcına geçilmesidir. Bu aşamada, kısa devre analizi gibi elektrik tasarımıyla ilgili önemli adımlar atılır. Kısa devre analizi, geminin elektrik sistemlerinin güvenliği ve sağlıklı çalışması için hayati bir rol oynar. Bu analizde, elektrik sisteminin kısa devre akımları ve davranışı dikkate alınarak koruma önlemleri ve ekipmanları belirlenir. Gemi inşa süreçleri genellikle uzun bir zaman dilimini kapsar ve bu nedenle elektrik tasarımının gemi donanımıyla uyumlu olması büyük önem taşır. Uygun elektrik tasarımı, maliyet ve zaman takibi açısından kritik bir faktördür. Ayrıca, geminin performansı, güvenliği ve sürdürülebilirliği açısından da büyük bir etkisi vardır. Bu nedenle, gemi inşa sürecinde elektrik sistemlerinin doğru tasarlanması ve uygulanması büyük bir öneme sahiptir. Ancak, projenin başlayabilmesi için kritik tasarım aşamalarının tamamlanması gerekmektedir. Bu noktada kısa devre hesabının doğru ve zamanında yapılması hayati öneme sahiptir. Kısa devre analizi için gerekli bilgilerin olmadığı durumlarda dahi, gemi inşa sektörü için yayımlanan standartlar sayesinde maksimum kısa devre akımının minimum hata ile hesaplanması amaçlanmaktadır. Hataları minimize etmek için çeşitli stratejiler ve önlemler araştırılacak ve incelenecektir. Bu şekilde, projelerin ilerleyişi kesintiye uğramadan devam edebilir ve elektrik tasarımı gemi inşa sürecine entegre bir şekilde ilerleyebilir. Bu süreçte, elektrik sistem entegratörleri büyük sorumluluk üstlenirler ve gemide bulunan tüm elektrikle çalışan ürünlerin sağlıklı ve sorunsuz bir şekilde çalışmasını sağlamak onların görevidir. Elektrik sistem entegratörleri, gemideki elektrikli ekipmanların doğru bir şekilde entegre edilmesini, elektrik yüklerinin dengeli bir şekilde dağıtılmasını sağlarlar. Bu tezde, kısa devre analizi sırasında jeneratör kablolarının empedans değerlerinin göz ardı edilecek, jeneratörün zaman sabitleri ve reaktans değerlerinin hesaplara olan etkisi, gemi operasyonlarının kısa devre hesabındaki önemi üzerinde durulacaktır. Bunun yanında kaynak ile elektriksel tüketicilerin maksimum kısa devreye olan etkisi üzerinde durulmaktadır. Ayrıca, projenin başında yetersiz tüketici ve jeneratör bilgileriyle nasıl hesap yapılması gerektiği ve bu hesapların hangi aşamalarda tekrar iterasyon yöntemiyle güncellenmesi gerektiği açıklanmaktadır. Bu çalışma, kısa devre analizlerinin doğru ve güvenilir sonuçlar vermesi için gerekli olan faktörlerin anlaşılmasına katkıda bulunmayı hedeflemektedir. Bu çalışma kapsamında, Hızlı Mürettebat Taşıyıcıları, Motorlu Yatlar, Römorkörler, Yolcu Gemileri, Fabrika Paragat Gemisi, Petrol Sızıntı Yanıt Gemileri, Donduruculu Çapari Gemisi, Sürüklenen Emme Hortumu Tarak Gemisi, Petrol Tankerleri, Ro-Ro Gemileri ve Genel Kargo Gemileri gibi 11 farklı gemi tipi incelenecek ve bu gemi tiplerinden elde edilen verilerin kullanılmasıyla çeşitli sonuçlar çıkarılacaktır. Bu çalışmanın amacı, farklı gemi tiplerinin elektrik yüklerini ve jeneratör bilgilerini analiz etmek ve bu verilere dayanarak çeşitli çıkarımlar yapmaktır.
Özet (Çeviri)
Short circuits in ship electrical systems can cause equipment failure, fires, and even death. As thus, short circuit analysis is an important component of ship design and maintenance. This thesis examines the importance of short circuit analysis in the shipbuilding industry, the problems it presents, and the strategies available for overcoming these hurdles. The thesis begins by discussing the various implications of short circuits, such as equipment damage, power outages, and safety risks. The basic principles of short circuit analysis are then explained, including fault current calculations, fault isolation, and protective equipment coordination. Following that, the thesis discusses the difficulties associated with short circuit analysis in the shipbuilding industry, such as the complex and large-scale nature of ship electrical systems, the difficulty of obtaining testing equipment, and the requirement for specialized tools and expertise. The study recommends a strategy to solve these issues, including the use of modern simulation tools for fault diagnosis, the establishment of standard operating procedures for testing and maintenance, and the training of ship employees in short circuit analysis and prevention. The importance of classification organizations, which create standards and give direction on short circuit analysis and prevention, is also discussed in the thesis. It underlines the need of collaboration with classification bodies in ensuring that ships satisfy safety and regulatory criteria. The paper ends by emphasizing the significance of short circuit analysis in the shipbuilding sector. It shows why this study is crucial for assuring the safety and dependability of shipboard electrical systems. In addition, the paper underlines the need of shipbuilders having a thorough grasp of short circuit analysis and its application in order to assure the safety and reliability of their boats. In closing, the study presents a thorough review of short circuit analysis in the shipbuilding industry, including its significance, process, advantages, and application. It is a valuable reference for shipbuilders and electrical engineers involved in ship design and construction. Shipbuilding processes typically take months, and sometimes even years, to complete. Therefore, it is crucial for the electrical design to progress in harmony with the ship's equipment, considering cost and tracking aspects. However, critical design milestones must be achieved for the project to commence. At this point, conducting accurate and timely short circuit calculations becomes vital. Even in cases where the necessary information for short circuit analysis is unavailable, the aim is to calculate the maximum short circuit current with minimal errors, thanks to industry standards published for the shipbuilding sector. Various strategies and measures will be researched and examined to minimize errors. In this way, project progress can continue without interruptions, and the electrical design can seamlessly integrate into the shipbuilding process. During this process, electrical system integrators take on significant responsibilities, ensuring the proper integration of electrical equipment on board and the smooth operation of all electrical products. They facilitate the correct integration of electrical equipment, as well as the balanced distribution of electrical loads. Finally, short circuit analysis is an important phase in the electrical design, safety, and dependability of a ship while it is being built. Although it presents difficulties in the shipbuilding industry, there are solutions available to overcome these difficulties and ensure that ships are designed, built, and maintained to the highest safety standards. In addition, the impact of power sources and electrical consumers on the maximum short circuit will be emphasized. Furthermore, the study explains how to perform calculations with insufficient consumer and generator information at the beginning of the project, and when and how these calculations should be updated through iterative methods. This study aims to contribute to the understanding of the factors necessary for accurate and reliable results in short circuit analysis. Within the scope of this study, 11 different types of vessels will be examined, including Fast Crew Suppliers, Motor Yachts, Tugboats, Cruise Vessels, Factory Longliners, Oil Spill Response Vessels, Freezer Trawlers, Trailing Suction Hopper Dredgers, Oil Tankers, Ro-Ro Vessels, and General Cargo Vessels. Various conclusions will be drawn using the data obtained from these vessel types. The objective of this study is to analyse the electrical loads and generator information of different vessel types and derive various insights based on this data.
Benzer Tezler
- Isı tekniği ile ilgili deneysel dataların bilgisayarla okutulması
Data acquistion and interfacing applications in the field of thermal sciences and fluid mechanics
NEDİM TÜRKMEN
- YSA'lı rotorakışı gözlemcilik vektör denetimi
Neural network based rotor-flux observer for vector control
AHMET SELİM SANCAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN TACER
- Characterization of time-based degradation effects and machine learning-based modeling of hot carrier injection in 40 NM CMOS transistors
40 NM CSMOS transistörlerde sıcak taşıyıcı enjeksiyonunun zaman bazlı bozulma etkilerinin karakterizasyonu ve makine öğrenimine dayalı modellenmesi
XHESİLA XHAFA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN
- Finite element modeling of a piezo patch energy harvester and equivalent circuit modeling on a thin plate with AC-DC conversion
İnce bir plaka ve piezoelektrik yamadan oluşan enerji üretecinin sonlu elemanlar modelinin ve AC-DC dönüşümü içeren eşdeğer devre modelinin oluşturulması
BUĞRA BAYIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA İPEK BAŞDOĞAN
- Türkiye'de Deniz Dış Ticaretine İlişkin Boş Konteyner Hareketlerinin İncelenmesi
Analysing Empty Container Movements In Turkey In Relation To Maritime Foreign Trade
AHMET SELÇUK BAŞARICI
Doktora
Türkçe
2018
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANZER SATIR