2В. Распределение потребителей по

электрораспределительным устройствам судовой электростанции.

В разделе при распределении потребителей руководствоваться требованиями Правил Российского Регистра по распределению ответственных и второстепенных потребителей, а также учитывать практический опыт судостроения судна, на котором вы проходили практику. Исходя из вышеизложенного, необходимо вначале указать требования Регистра о том, что ответственные потребители получают питание по фидерному способу, а второстепенные по магистральному. Затем привести конкретное распределение потребителей по конкретным распределительным секциям ГРЩ и групповым РЩ вашей судовой электроэнергетической системы (данное распределение должно совпадать со схемой судовой электроэнергетической системы).

Раздел по объёму 4 – 5 листов.

2Г. «Назначение, состав и режимы работы судовой электростанции»

В разделе описать назначение, состав, технические данные источников электроэнергии, виды управления основной и аварийных электростанций. Режимы работы источников электроэнергии судовой электростанции (параллельный или раздельный).

Раздел по объёму 3 – 4 листа.

3. Заключение.

В заключении даются выводы о проделанной работе и рекомендации

по практическому применению материалов работы.

Методика расчёта и обоснование мощности, числа и марки агрегатов судовой электростанции (табличным методом)

Расчёт мощности СЭС выполняется табличным методом. Название метода объясняется тем, что расчёт нагрузки СЭС во всех режимах работы судна оформляется в виде сводной таблицы 1.

2Б. Исходные данные

Необходимые для расчёта исходные данные вносятся в графы 2–8(3-9:

• В графу 2 необходимо занести все приёмники электроэнергии, для удобства, разделённые на группы по значению.

• В графе 3 указать количество n однородных приёмников одинаковой мощности.

• В графе 4 привести значение установленной мощности Р_м механизма.

• В графу 5 внести номинальные значения мощности Р_ном..

• В графу 6 – коэффициента полезного действия _ном.

• В графу 7 – коэффициента мощности cosφ_ном. единичного приёмника электроэнергии.

Коэффициент использования

Если в качестве приёмника электроэнергии используется электродвигатель, сопряженный с механизмом, то для оценки степени использования электродвигателя по мощности, вводится коэффициент использования:

, где

Р_м и Р_ном. – установленная мощность механизма и номинальная мощность электродвигателя, кВт.

При этом, если К₁ < 1, то электродвигатель по мощности используется не полностью и работает с пониженным КПД, если же К₁ > 1, то электродвигатель при работе окажется перегруженным, что не допустимо по условиям нагрева. Поэтому, необходимо стремиться к соблюдению равенства К₁ = 1.

Значения К₁ заносятся в графу 8.

Расчёт суммарной активной мощности приёмников, потребляемой из сети

В графе 9 необходимо указать суммарную активную мощность (кВт) приёмников, потребляемую из сети:

Рп= Рном * П/К.П.Д. ном

Расчет нагрузки приёмников

Для каждого приёмника необходимо произвести расчёт нагрузки во всех принятых режимах работы судна. При этом используются графы 10-30 (см. приложение № 2, таблица № 1).

1. В графах 10, 17 и 24 указывается коэффициент загрузки механизма К₂, который равен отношению фактической потребляемой мощности Р_м.ф, кВт, механизма в данном режиме к установленной мощности Р_м, кВт, то есть:

К2= Рм.ф / Рм

Примечание.

Если фактическую загрузку механизма определить не представляется возможным, то допускается использовать указанные, ниже усреднённые значения:

• Для насосов, вентиляторов, компрессоров К₂ = 0,75 – 0,95;

• Для грузоподъемных устройств К₂ = 0,8 – 0,9;

• Для якорно – швартовных устройств К₂ = 0,7 – 0,9;

• Для рулевых устройств К₂ = 0,5 – 0,8;

• Для нагревательных и осветительных приборов К₂ = 1.

2. Фактическая загрузка электродвигателя в режиме определяется коэффициентом загрузки и заносится в графы 11, 18 и 25:

.

Если К_з < 0,75, то уточняются значения КПД и коэффициента мощности электродвигателя по рабочим характеристикам двигателей данной серии (приводится в каталогах или справочной литературе). Примерный вид этих характеристик приведён на рис. 1 зависимости КПД – 1 и коэффициента мощности – 2 асинхронного двигателя средней мощности от коэффициента его загрузки.

Рисунок 1

3.4.3 Уточнённые для каждого режима значения КПД приёмника в режиме _р и коэффициента мощности режима cos_р вносятся в графы 12 и 13, 19 и 20, 26 и 27. При К_з > 0,75 изменения КПД и коэффициента мощности не учитывают и принимают в расчёте их номинальные значения.

3.4.4 Для однородных приёмников вводится коэффициент одновремённости К_о, равный отношению числа n_раб. – работающих в данном режиме приёмников к общему числу n_уст. – установленных приёмников, то есть:

Ко.= Праб./ Пу.ст.

Примечание.

Для одиночного приёмника этот коэффициент всегда равен 1, так как n_уст. = 1, а для нескольких, как правило, меньше 1.

• К_о..= 0,5 – для насосов ГД работающих поочерёдно;

• К_о.. = 0,75 – 1,0 – для одновременно работающих лебёдок.

Таким образом, значение коэффициента одновремённости выбирается на основе анализа условий работы приёмника в данном режиме и заносится в графы 14, 21 и 28.

3.4.5 В графы 15, 22 и 29 вносится суммарная активная потребляемая в каждом режиме мощность (кВт):

Рр = Рном* К3*П*Ко/ КПДприемника в режиме

, где

Р_ном. – номинальная мощность приёмника, кВт;

К_з – коэффициент загрузки ЭД;

n - число однородных приёмников, шт.;

К_о – коэффициент одновременности в данном режиме;

_р – КПД приёмника в режиме.

3.4.6 В графе 16, 23 и 30 указывается определённая расчётным путём суммарная реактивная потребляемая в каждом режиме мощность:

Qр =Рр * tg fр квар

где значение tg_р находят по известному cos_р.

Расчёт нагрузки судовой электростанции

Поочерёдно во всех принятых режимах работы судна производим расчёт нагрузки СЭС. При этом для каждого режима путём сложения находим суммарную активную ƩР_р и реактивную ƩQ_р потребляемые мощности всех приёмников и заносим полученные значения в нижнюю часть таблицы № 1 (см. приложение № 2).

Если в данном режиме приёмник работает эпизодически или не работает, то в соответствующих строчках таблицы необходимо сделать прочерки.

3.5.1 Выбор коэффициента одновремённости

Коэффициент одновременности К_о.р., характеризуется вероятностью одновременной работы всех приёмников в данном режиме:

• 0,8 - 0,9 для ходового режима;

• 0,75 - 0,8 для маневренного режима и стоянки с грузовыми операциями;

• 0,7 - 0,75 для стоянки без грузовых операций;

• 0,9 - 1 для аварийного режима.

Значение этого коэффициента заносим в нижнюю часть таблицы отдельно для каждого режима.

3.5.2 Кроме этого, необходимо учитывать потери мощности в сети (3 – 5 %) введением коэффициента потерь К_п = 1,03 – 1,05.

Тогда расчётная потребляемая мощность в каждом режиме будет определяться по формулам:

Ррас.= Кор*Кп* суммарная Рр

Qрас.= Кор*Кп* суммарная Qр

, где

Р_расч. и Q_расч. – суммарные соответственно активная (кВт) и реактивная (квар) потребляемые мощности в режиме.

Найденные значения указываем в нижней части таблицы для каждого режима.

3.5.2 Полная потребляемая в режиме мощность (кВ*А):

3.5.3 Определение средневзвешенного коэффициента мощности режима.

.

Значение Сosφ влияет на порядок выбора генератора по мощности. Для большей части серий генераторов отечественной постройки номинальный коэффициент мощности Сosφ_ном. = 0,8.

Если:

• , то выбор основывается на активной мощности;

• , то выбор осуществляется по полной мощности.

Основную часть нагрузки СЭС составляют непрерывно и периодически работающие приемники электроэнергии. Нагрузка, составляемая эпизодически работающими приемниками, обычно не учитывается при определении мощности СЭС, так как она покрывается резервом мощности включенных генераторов (на практике не менее 10% номинальной). Следует также учитывать, что судовые генераторы обладают определенной перегрузочной способностью.

Примечание.

В таблице нагрузок судовой электростанции постоянного тока отсутствуют графы 7, 13 и 16.