1.2. Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов

Основными источниками электроэнергии на судах являются генераторы. Выбор генераторов производится на основании расчета таблицы нагрузок судовых потребителей.

Если значения средневзвешенного коэффициента мощности больше 0,8 ,то для выбора генераторов используют значение активной расчетной мощности

Если значения коэффициента меньше 0,8, то используют значение полной расчетной мощности , в таком случае необходимо предусмотреть устройство повышающие его. В качестве таких компенсирующих устройств применяются конденсаторные установки.

Мощность и число генераторов выбирают по режиму работы судна с наибольшей нагрузкой. Запас общей мощности генераторов должен быть больше мощности потребителей не менее 20%.

Согласно правилам Регистра РФ на случай выхода из строя любого из основных генераторов должен предусматриваться резервный генератор, мощность которого позволяла бы заменить любой генератор судовой электростанции при его отказе. При этом мощность электростанции должна быть достаточной для обеспечения в ходовом и аварийных режимах работы потребители ответственного назначения.

В настоящее время промышленностью выпускаются дизельгенераторы мощностью от 25 до 2300 кВт при частоте вращения 1500; 1000; 750; 50 об/мин (с генераторами серий МСК, МСС, 2СС, 2МС, БСГ), а также судовые турбогенераторы мощностью от 400 до 3000 кВт при частоте вращения турбин в пределах 6000-10000 об/мин (с генераторами серии МСК).

Количество генераторов судовой электростанции рекомендуется выбирать равным от двух до четырех.

Загрузка выбранных генераторов при работе в длительных режимах (ходовой, стояночный) должна составлять 70 – 90 %.

При работе в кратковременных режимах (съемка с якоря, аварийный) загрузка дизельгенераторов может быть умножена до 50 – 60%, турбогенераторов – до 40 – 50%, валогенераторов до любого уровня.

При выборе числа и мощности генераторов предпочтительны варианты, комплектующие с одинаковыми генераторами.

Для судовой электростанции данного предполагается установить при С2 серии МСК 113-4 мощностью 300 кВт.

Частота вращения: 1500 об/мин

Частота тока: 50 Гц

Напряжение: 400 В

КПД: 91,5%

: 0,8

Основные технические данные системы автоматического регулирования напряжения серии МСК. Система выполнена по принципу с электронным сложением сигналов. Система обеспечивает поддержание напряжения генератора с отклонением при изменении нагрузок от 0 до 100% номинального коэффициента мощности от 0,6 до 1,0 частоты вращения и при любом типовом состоянии.

Реостат установки обеспечивает уменьшение напряжения в пределах 0,95-1,05 номинального во всем диапазоне нагрузки от холостого хода до номинальной.

2.1. Разработка схемы распределения электроэнергии

При разработке схемы распределения электроэнергии используют следующие исходные данные:

- число и типы генераторных агрегатов;

- число и мощность ответственных и малоответственных приемников электроэнергии;

- мощность, потребляемую приемниками в эксплуатационных режимах работы судна;

- расположение на судне генераторных агрегатов;

- распределительных щитов и приемников;

- число и мощность приемников, подключаемых ГРЩ и вторичных РЩ.

При проектировании судовой электростанции к разработке схемы, генерирования и распределения электроэнергии предъявляют следующие требования:

- бесперебойное снабжение качественной электроэнергии в необходимом количестве во всех эксплуатационных режимах работы судна;

- быстрый ввод в действие и прием нагрузки ГА;

- резервирование мощности ГА в соответствующих режимах.

- минимальное число переключений при переходе с одного режима работы судна на другой;

- равномерное распределение нагрузки ГА;

- визуальный или автоматический контроль за состоянием параметров электрической энергии, загрузкой генераторов, сопротивлением изоляции, работой сигнализации.

Защита элементов и участков судовой сети при коротких замыканиях, перегрузках и недопустимых снижениях напряжения.

Применение цифровых элементов, блоков на единой элементной базе.

Схема должна включать в себя следующие основные узлы:

- цепи главного тока генераторных агрегатов и берегового снабжения;

- ГРЩ и отходящие фидеры электроснабжения потребителей;

- коммутационно-защитную аппаратуру источников и приемников электроэнергии;

- аварийные генераторные агрегаты с АРЩ;

- вторичные распределительные щиты.

Коммутация цепей главного тока осуществляется автоматическими выключателями, предназначенными для подключения к шинам ГРЩ генераторов, фидеров питания с берега, аварийной электростанции и фидеров электроснабжения приемников.

Шины ГРЩ должны быть разделены на отдельные секции, которые соединяются между собой секционными выключателями.

Секционирование шин обеспечивает электроснабжение ответственных приемников от разных секций шин ГРЩ и соответственно источников тока, ввод на параллельную работу генераторов, а также отключение отдельных секций при коротких замыканиях и текущем ремонте.

На ГРЩ должны быть предусмотрены секции шин пониженного напряжения (400/127 или 400/220В), предназначенных для электроснабжения осветительных, нагревательных и бытовых приборов.

Однолинейная схема электростанции