2.1. Общие положения по расчету нагрузки электростанции

В общем случае мощность судовой электростанции зависит от следующих факторов:

• тип и назначение судна;

• водоизмещение;

• мощность главной энергетической установки;

• состав и мощность электрифицированных механизмов и других судовых электроприемников;

• расчетный район плавания;

• условия комфортности судна, включая наличие систем кондиционирования воздуха, вентиляции, оснащенность камбуза и бытовых помещений и т.п.

Наиболее точную характеристику динамики изменения нагрузки судовой электростанции дают графики нагрузки уже эксплуатируемых судов (суточные, месячные, годовые и т.п.), но их удобно использовать при анализе работы реальных СЭЭС, а применять на стадии проектирования очень затруднительно.

Вероятностные методы точнее и дают более реальные результаты расчета, но для их точности требуется очень обширная и достоверная исходная информация, поэтому они слишком сложны и громоздки для практики.

Сегодня чаще используют приближенные детерминированные методы расчета, как достаточно простые, относительно точные и наглядные. В курсовом проекте для расчета нагрузки судовой электростанции используем метод постоянных нагрузок (табличный метод), который получил наибольшее распространение в проектной практике, как дающий простое и наглядное решение задачи, хотя и достаточно приближенное.

Случайный характер процесса электропотребления учитывается с помощью коэффициентов загрузки механизмов и их приводов, а также коэффициентов одновременности их работы.

Метод постоянных нагрузок основан на составлении табличных моделей, отражающих изменение нагрузок отдельных приемников электроэнергии (ПЭ) в различных режимах эксплуатации судна. Они имеют примерно одинаковые для всех типов судов формы и различаются лишь режимами и значениями коэффициентов, которые зависят от типа и назначения судна.

При расчете мощности судовой электростанции задача сводится к правильному определению числа и мощности генераторных агрегатов, которые во всех режимах работы судна должны обеспечивать бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией надлежащего качества с учетом максимально допустимой загрузки генераторных агрегатов.

Табличный метод расчета мощности предусматривает следующую последовательность:

• Выбирается род тока СЭЭС и значение напряжения в судовой (силовой) электрической сети.

• Намечается структурная схема главной энергетической установки судна и состав предполагаемых источников и преобразователей энергии (дизель или турбогенераторы, валогенераторы, утилизационные генераторы, комбинированные установки отбора мощности, трансформаторы и т.д.).

• Определяются возможные нормальные и допустимые режимы работы (длительная параллельная, кратковременная параллельная, автономная работа и т.п.).

• Намечается однолинейная схема генерирования электроэнергии судовой электростанции с распределением групп электроприемников и источников питания по секциям ГРЩ.

• На основании заданного типа судна составляется спецификация всех электроприемников с их разделением по назначению и ответственности.

• Для каждого механизма по каталогам выбирается двигатель электропривода с соответствующими параметрами и характеристиками.

• Намечаются основные расчетные (характерные) режимы эксплуатации данного судна в зависимости от его типа и характера работы.

• Составляется табличная модель проектируемой электростанции для определения мощности.

• для каждого режима определяется суммарная потребляемая мощность всех потребителей и мощность электростанции, не обходимая для обеспечения потребности судна в электроэнергии с учетом 5% потерь в судовой сети.

• По наибольшему и наименьшему значениям потребляемой мощности выбирается единичная мощность генераторов и их количество с учетом требований Регистра к их загрузке.