Разработка схемы судовой электростанции (стр. 1 из 5)

Мощность, кВА	Количество	Напряжение		Потери К. З., кВт	Напряжение К. З.,%	КПД,%
Мощность, кВА	Количество	первичное	вторичное	Потери К. З., кВт	Напряжение К. З.,%	КПД,%
250	2	380	230	4100	5,1	98
63	2	380	230	1475	4,75	97,5

Один трансформатор постоянно находятся в работе. Второй, в соответствии с правилами Регистра обеспечивает питание приемников взамен отказавшего. Трансформаторы подключаются к различным секциям ГРЩ.

1.2 Расчёт мощности электростанции

В соответствии с требованиями Регистра произведем расчет нагрузки СЭС в ходовом режиме. Воспользуемся табличным методом расчета.

При заполнении таблицы нагрузок в графы 2-4 вносят данные задания, в графы 5-8 - параметры двигателей, выбранных по условию

, где

- мощность в графе 4.

Рассмотрим заполнение таблицы нагрузок:

Графа9. Коэффициент загрузки выбирается с учетом рекомендаций табл.2.3

[2, стр.8]. Максимальное значение его не должно превышать отношение

Графа10. Коэффициент полезного действия принимают равным номинальному, если К_з>0,6. Если К_з<0,4 то КПД определяют по выражению:

где

Графа11. Коэффициент мощности приемника определяют в зависимости от загрузки ЭД К_{з (}[4], рис.3.2)

Графа12. Коэффициент одновременности К_о работы приемников выбираем с учетом наличия резервных механизмов и условий плавания судна.

Графа13. Потребляемая активная мощность в ходовом режиме

Графа14. Потребляемая реактивная мощность в ходовом режиме

Результаты расчета сводим в таблицу 1.2

Для расчёта нагрузки СЭС других режимов работы воспользуемся пересчетными коэффициентами.

Маневренный: К=1,1

Аварийный: К=0,86

Стоянка без погрузки: К=0,58

Стоянка с погрузкой: К=1,05

Результаты пересчёта сводим в таблицу 1.3

Мощность СЭС в различных режимах Таблица 1.3

Мощность	Ходовой	Маневренный	Аварийный	Стоянка без погрузки	Стоянка с погрузкой
Р, кВт	803,2	884,2	691,44	466,32	844,2
S, кВА	872,39	959,62	750,25	505,98	916,01

1.3 Выбор источников электроэнергии судовой электростанции

При выборе комплектации СЭС учитываем тип энергетической установки, требования Правил Регистра. Рассчитываемое судно имеет турбинную энергоустановку. По данным таблицы 1.2 и 1.3 выбираем 3 турбогенератора [2, табл 2.6], а их технические данные сводим в таблицу 1.4

В соответствии с Регистром в составе СЭС должен быть резервный генераторный агрегат, мощность которого позволяла бы заменить любой из агрегатов СЭС при его отказе.

В качестве резервного ГА на нашем судне будет использоваться ДГ (см. табл.1.4).

Технические данные Т-Г и Д-Г Таблица 1.4

Тип	Pд, кВт	Pг, кВт	Напряжение, В	n, об/мин	G, г/кВт*ч	T, тыс. ч	Количество генераторов
ГМС-14-41-12	588	500	400	500	218	60	1
ТГУ-500	-	500	400	-	-	-	3

Коэффициент загрузки генераторов определяется по формуле:

где

- потребляемая приемниками мощность в данном режиме;

- суммарная мощность работающих в данном режиме генераторов.

Расчёты сведём в таблицу 1.5

Загрузка генераторов в различных режимах Таблица 1.5
Мощность	Ходовой	Манёвренный	Аварийный	Стоянка без погрузки	Стоянка с погрузкой
Р_ген.	1000	1000	1000	500	1000
Р_нагр.	803,2	884,4	691,44	466,32	844,2
N_ген.	2	2	2	1	2
К_з	0,8	0,88	0,69	0,93	0,84

Примечание: таким образом мы видим, что генераторы во всех режимах работают с оптимальным коэффициентом загрузки (аварийный режим является кратковременным)

1.4 Расчет мощности и выбор аварийного генератора

Аварийный генератор должен обеспечивать питание приемников, обеспечивающих безопасность людей и судна. На основании этого составляем таблицу 1.6

Таблица 1.6. Нагрузки АДГ.

№ п/п	Наименование приёмников	Кол-во приём ников	Аварийный режим
			Мощность механизма, кВт	Мощность электро двигателя кВт	Коэф. загрузки электро двигателя	КПД приём ника с учётом загрузки	Коэф. одновре мённости	Общая потребляемая мощность
			Мощность механизма, кВт	Мощность электро двигателя кВт	Коэф. загрузки электро двигателя	КПД приём ника с учётом загрузки	Коэф. одновре мённости	Pi, кВт
1	Рулевое устройство	1	40	45	0,8	92	1	39
2	Насосы пожарные	1	42	45	1	87,5	1	51,4
3	Насосы баластно-осушительные	2	18	19	0,8	91	0,6	10
4	Аварийное освещение	14	1	14
5	Прожекторы	3	0,5	0,5	0,75
6	Радиооборудование	10	0,8	8
7	Электронавигационные приборы	10	0,8	8
8	Сигнально-отличительные огни	1	1
9	Системы управления СЭС и ГЭД	3	3
Суммарная мощность приёмников электрической энергии получающих питание в аварийном режиме								135,15

По данным таблицы 1.6 выбираем АДГ мощностью 200 кВт.

2. Разработка схемы судовой электростанции и выбор электрооборудования

2.1 Разработка схемы судовой электростанции

При разработке СЭС учитываем число и тип генераторных агрегатов, трансформаторов, предусматриваем возможность параллельной и раздельной работы генераторов, питание ответственных приемников от основных и аварийных генераторов, питание от береговой сети при стоянке в порту.

При проектировании схемы предусматриваем параллельную работу генераторов на одну систему сборных шин, секционированных с помощью автоматических выключателей. Деление ГРЩ на секции позволяет поочередно проводить обслуживание секций при снятом напряжении. На фидеры, отходящие от ГРЩ, ставим автоматические выключатели.