4. Судовая электростанция

4.1. Основные эксплуатационные режими работи судна

Правильный выбор мощности и количества ГА судовой электростанции позволяет обеспечить бесперебойное и экономичное снабжение приемников электроэнергией заданного качества. Нагрузка СЭС, создаваемая приемниками, не является постоянной, а зависит, в основном, от режима работы судна.

Для морских и речных судов Правилами Регистра Украины установлены следую­щие режимы работы судна, а значит, и СЭЭС: ходовой; маневренній; аварийный - во время пожара, пробоины корпуса или других влияющих на безопасность плавания судна условий при работе основных источников электро­энергии;

Другие режимы определяются назначением судна. Такими режимами являются:

- для транспортных судов - стоянка без грузовых операций и стоянка с грузовыми операциями;

- для пассажирских судов - стоянка без пассажиров и стоянка с пасса­жирами;

- судов технического флота - стоянка без работы технологического оборудования и стоянка с его работой;

- для ледоколов - стоянка и ход во льдах;

- буксиров - стоянка и ход с буксировкой.

Режим работы судна определяет основные группы включенных в любой момент времени приемников электроэнергии.

В ходовом режиме включены приемники, обеспечивающие работу СЭУ, средств навигации и связи, а также создающие нормаль­ные бытовые условия экипажа.

В режиме маневров, возникающих при проходе узкостей, входе в порт и выходе из него, перешвартовке и т. д., работают все приемни­ки ходового режима и дополнительно могут быть включены ЭП браш­пиля, шпиля и компрессора пускового воздуха ГД. Однако при ком­плектации СЭС этот режим обычно не учитывают вследствие его непродолжительности, а также из-за того, что на маневрах для обеспе­чения максимальной безопасности плавания всегда включают резерв­ный ГА.

В режиме стоянки без грузовых операций включены приемники, удовлетворяющие нужды экипажа, обеспечивающие работу приводных двигателей ГА, механизмов вспомогательного котла и др.

В режиме стоянки с грузовыми операциями дополни­тельно включаются грузовые лебедки и краны.

В аварийном режиме с работой основных источ­ников электроэнергии нагрузка СЭС увеличивается, так как к приемникам электроэнергии, обеспечивающим ходовой режим, добав­ляются новые. Например, тушение пожара нередко связано с поступле­нием больших объемов воды внутрь отсеков и судовых помещений, поэтому одновременно с пожарными насосами могут быть включены также балластные и осушительные. При этом нагрузку СЭС можно частично уменьшить путем отключения малоответственных приемни­ков. В случае необходимости включают резервный генератор.

В аварийном режиме, с работой аварийного источ­ника электроэнергии от АРЩ, получают питание особо ответст­венные приемники, обеспечивающие безопасность экипажа в случае аварии, вызвавшей прекращение работы основных источников электроэнергии.

4.2. Определение мощности судовой электростанции

Мощность судовой электростанции напрямую зависит от водоизмещения судно, мощности его главной энергетической установки, назначения судна и района плавания.

Существует несколько методов расчета электрических нагрузок генераторов судовых электростанций, а именно:

-аналитический метод постоянных нагрузок;

-аналитический метод переменных нагрузок;

-метод корреляционных зависимостей.

Аналитические методы постоянных и переменных нагрузок, а также метод статистического моделирования, основаны на составлении табличных моделей, отражающих в табличной форме изменение нагрузок отдельных приемников электроэнергии, подключаемых к судовой электроэнергетической системе в различных режимах эксплуатации судов и плавсредств.

В число эксплуатационных режимов табличной модели электрических нагрузок должны входить стояночные, ходовые, аварийные и др. режимы работы характерные для судна заданного типа. При этом стояночные режимы могут быть подразделены, например на режимы: “Стоянка без погрузки”, “Стоянка с погрузкой”, “Стоянка без работы технологического оборудования”, “Стоянка с работой технологического оборудования”. Ходовые режимы могут быть подразделены на режимы: “Ход без груза”, “Ход в чистой воде”, “Ход с грузом”, “Ход во льдах”. Аварийные режимы могут быть подразделены на: “Аварийный режим обеспечиваемый основной электростанцией”, “Аварийный режим обеспечиваемый аварийной электростанцией”.

Для расчета аналитическими методами в качестве исходных данных используется полная таблица нагрузок с основными техническими характеристиками приемников, метод достаточно трудоемкий, но дает наиболее точные результаты.

В качестве метода приближенной оценки наиболее целесообразен метод корреляционных зависимостей.

В инженерной практике до настоящего времени широко применяют:

- метод корреляционных зависимостей с использованием данных отраслевого стандарта;

- табличный (детерминированный) метод расчета нагрузки, при котором нагрузка СЭС определяется отдельно в каждом характерном режиме работы судна.

4.2.1. Метод корреляционных зависимостей

Корреляционные зависимости – зависимость мощности судовых гене

раторов Р_Г, кВт от водоизмещения В тыс. т. судна или мощности N, тыс. л.с.

главной силовой установки. Для судна данного типа по данным ОСТа выби

рают одну из корреляционных зависимостей. По заданным водоизмещению

В или мощности главного двигателя N определяют значение суммарной

мощности генераторов судовой электростанции Р_Г . С учетом эмпирических

коэффициентов р ассчитывается мощность электростанции необходимая для

обеспечения основных эксплуатационных режимов работы судна.

Рисунок 4.1. Корреляционные зависимости для морских

4.1- Загрузка электростанции по эксплуатационным режимам судна

Режимы работы	Стоянка без погрузки	Стоянка с погрузкой	Маневры	Ходовой режим	Аварийный режим
Расчетная формула	Р = 0,3·Рг	Р = 0,5·Рг	Р = 0,5·Рг	Р = 0,5·Рг	Р = 0,4·Рг
Расчетная мощность

На основании рассчитанной мощности ориентировочно выбирают комплектацию основной электростанции.