1.4 Расчетмощности и выбортрансформаторов .

Условия выбора трансформаторов:

1.4.1 По количеству фаз.

2. По напряжению.

3. По мощности

По требованиям Регистра трансформаторная подстанция должна обеспечить питание всех приёмников в случае отказа самого мощного. Наиболее часто на судах устанавливают два или три трансформатора равной мощности, подключая их к разным секциям ГРЩ. Выбор мощности трансформаторов для сети освещения производят по режиму наибольшей нагрузки, принято в таблице нагрузок генераторов.

Сеть освещения некоторых нагревательных приборов радиооборудований и некоторых навигационных приборов получают питание напряжение 220 В переменного тока. При напряжении генератора 400 В, эти приемники получают питание через трансформатор.

Расчет нагрузки трансформатора производим на основании данных таблицы «Нагрузки ходового режима». При расчете коэффициента мощности принимаем в пределах 0,9-1,0. Нагрузку трансформатора определяем без выполнения деления ее на непрерывную и периодическую.

Условие выбора трансформатора

(6)

где – номинальная мощность транзистора, кВА;

- количество транзисторов, шт;

- коэффициент одновременности 0,8-1,0;

- суммарная мощность потребляемая приемниками 220 В;

Следовательно, мощность трансформатора можно вычислить по формуле:

(7)

Приемники электроэнергии получающие питание через трансформатор:

– радиооборудование – 3,2 кВт;

– электронавигационные приборы – 1,0 кВт;

– лампы накаливания – 35,0 кВт;

– люминесцентные лампы – 25,0 кВт;

– плиты камбузные – 30,0 кВт;

– моторы камбузные – 7,5 кВт;

(8)

Выбираем трансформатор трехфазный типа ТСЗМ-100 номинальной мощностью 100 кВА с напряжением первичной 380 В, вторичная 220 В.

1.5 Выбор аккумуляторных батарей.

Теоретические положения.

Несколько аккумуляторов, соединенных в последовательно-параллельную электрическую цепь, принято называть аккумуляторной батареей.

Последовательное соединение аккумуляторов дает возможность получить на выходных зажимах батареи стандартные значения напряжений постоянного тока 6, 12, 24, 110, 220 В с сохранением их номинальной емкости.

При параллельном соединении аккумуляторов емкость батареи на выходных зажимах равна емкости одного аккумулятора, умноженной на количество ветвей. В связи с этим выбор аккумуляторов заключается в определении номинальных значений напряжения и емкости аккумуляторной батареи, которая должна быть скомплектована из некоторого количества отдельных аккумуляторов или батарей, изготовляемых промышленностью.

Расчет емкости аккумуляторных батарей.

Необходимые данные для расчета является суммарная мощность светильников малого аварийного освещения, время работы и напряжения сети малого аварийного освещения.

В курсовом проекте считаем, что мощность аварийного освещения составляет 2% мощности сети основного освещения.

Определяем суммарную мощность P0 кВт ламп накаливания и люминесцентные ламп.

(9)

-где – мощность ламп накаливания, 35кВт;

– мощность люминесцентных ламп, 25 кВт;

Мощность аварийного освещения, кВт

(10)

Энергии Вт ч, необходимая для аварийного освещения в течение 3 часов

(11)

- где – время, в течение которого аккумуляторная батарея должна питать приемник

Расчет емкости аккумуляторных батарей А ч, при напряжении сети аварийного освещения

; (12)

Среднее значение тока разряда аккумуляторной батареи при t_p=3ч

(13)

Так как время разряда аккумуляторной батареи меньше номинального, выбор аккумуляторов должен производиться на основании следующих условий:

(14)

Где -ток разрядки аккумулятора, соответствующий t_p, А

- конечное напряжение аккумулятора при разрядке током за время разряда t_{p ,} В

Исходя из первого условия определяем ток разрядки при n-2.

(15)

Исходя из второго условия определяем емкость аккумуляторной батареи

(16)

Где - коэффициент, учитывающий снижение емкости за время эксплуатации батарей, для щелочных аккумуляторов =0,9

-коэффициент, учитывающий снижение емкости от кратковременных токов разрядки, для щелочных аккумуляторов =1

На основании этого принимаем к установке на судне батарею, состоящую из двух параллельно соединенных групп аккумуляторов типа 5НК-80.

Каждая из групп будет состоять из четырех последовательно соединенных аккумуляторов для получения напряжения 24 В.

Режим разрядки каждой группы выбранных аккумуляторов, выпускаемых промышленностью, типа 5НК-80 током 25 А соответствует времени

17)

Согласно кривым, приведенным на рисунке 1,при разрядке током 25А в течении 4 ч напряжение аккумуляторов типа 5НК-80 снижается примерно до 0,9 В, что не удовлетворяет требованиям Регистра и третьему условию. В связи с этим необходимо установить три параллельные группы аккумуляторов типа 5 НК-80 или две группы аккумуляторов типа 5НК-125. При этом масса и габариты батарей будут примерно равными. Однако меньшее количество параллельных групп в батарее лучше по условиям равномерной разрядки и зарядки аккумуляторов. Поэтому принимаем к установке аккумуляторы типа 5НК-125.

В этом случае ток 25 А соответствует

При разрядке током 25 А в течении 3ч напряжение аккумуляторов типа 5НК-125 снизится примерно до 1,05 В, что допустимо требованиями Регистра.

Рисунок 1- кривые разряда щелочных аккумуляторных батарей

Таким образом, в качестве аварийного переходного источника электроэнергии выбираем аккумуляторные батареи типа 5НК-125 в количестве 8 штук в две параллельные ветви по 4 штуки.