1. Задание на курсовой проект

“Судовая автоматизированная электростанция”

1.1. Требования к судовой автоматизированной электростанции

1.1.1. Поддержание напряжения на шинах электростанции с точностью ±2,5% от номинального при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной.

1.1.2. Система возбуждения синхронного генератора

(СГ) должна обеспечивать:

требуемое значение кратности установившегося тока глухого короткого замыкания;

время восстановления напряжения при набросе 60% номинального тока с коэффициентом мощности 0,4 или менее должно быть не более 1,5 с;

устойчивую параллельную работу в установившихся и переходных режимах с однотипными СГ, снабженными аналогичными системами возбуждения;

точность распределения реактивных нагрузок не хуже ±10% от номинального тока генератора;

надежное самовозбуждение СГ при холостом ходе.

1.1.3. Во всем неоговоренном система возбуждения

должна отвечать Правилам Морского Регистра РФ [1].

1.1.4 Устройства управления, защиты и сигнализации электростанции должны быть выполнены в соответствии с Правилами Морского Регистра РФ [1].

1.2. Объем проекта

1.2.1. Пояснительная записка включает в себя:

титульный лист;

оглавление;

требования к судовой автоматизированной электростанции;

исходные данные;

номер варианта, тип генератора, тип системы возбуждения, число генераторов;

параметры генератора;

расчет номинального тока возбуждения и компаундирующей составляющей его;

расчет регулировочных характеристик СГ при индуктивной нагрузке (cos j = 0) и при нагрузке с номинальным коэффициентом мощности (cos j_н);

выбор выпрямителя обмотки возбуждения;

определение параметров системы возбуждения СГ;

расчет элементов системы возбуждения СГ;

расчет регулировочных характеристик системы возбуждения при cosj = 0;

расчет внешней характеристики СГ с системой ПАФК;

выбор токопроводов и аппаратов защиты СГ и асинхронного двигателя и их проверка по предельным токам короткого замыкания;

расчет изменения напряжения на шинах судовой электростанции при пуске короткозамкнутого асинхронного двигателя, соизмеримого по мощности с СГ;

заключение, в котором обобщаются и оцениваются основные результаты курсового проекта;

список литературы.

1.2.2. Графический материал представляет собой принципиальную схему судовой автоматизированной электростанции, выполненную на формате А1.

1.3. Исходные данные

1.3.1. Универсальная характеристика холостого хода приведена в относительных единицах в табл.1.

Таблица 1

Универсальная характеристика холостого хода СГ

	0,03	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2
	0	0,06	0,14	0,23	0,31	0,4	0,49	0,6	0,72	0,84	1,0	1,29	1,71

В табл.1 приняты следующие обозначения:

Е - ЭДС генератора при номинальной частоте;

U_н - номинальное напряжение СГ;

I_вх - ток возбуждения холостого хода СГ;

I_вхн - ток возбуждения холостого хода СГ при номинальном напряжении и номинальной частоте.

1.3.2. Сердечники компаундирующих трансформаторов и реакторов выполняются из электротехнической стали 3411 толщиной _ж=0,35 мм. Зависимость напряженности магнитного поля Н от индукции В для этой стали приведена в табл.2.

Таблица 2

Зависимость действующего значения напряженности магнитного поля Н

от амплитуды индукции В для стали 3411 (для трехфазного стержневого сердечника)

В, Тл	0,5	0,7	1,0	1,2	1,4	1,6	1,7	1,8	1,9	1,95	2,0	2,05
Н, А/см	0,2	0,4	0,8	1,6	3,0	6,2	8,0	10,7	22,0	35,0	58,0	120,0

При индукциях меньших 0,5 Тл напряженность магнитного поля определяется формулой Н=0,4 В.

1.3.3. Расчетные данные двигателя, при пуске которого рассчитывается изменение напряжения СГ:

мощность двигателя P_д = 0,2 P_г,

номинальный коэффициент мощности сosj_н = 0,8,

номинальный к.п.д. h_н = 0,84,

пусковой коэффициент мощности сosj_п = 0,4,

кратность пускового тока к_п = 5.

Двигатель работает в режиме продолжительной нагрузки с номинальной мощностью. Двигатель подключен к главному распределительному щиту (ГРЩ) кабелем длиной 100 м.

1.3.4. Расчет токов короткого замыкания производится для трех точек: на выводах выключателя СГ, на клеммах СГ и в кабеле, питающем указанный выше асинхронный двигатель, на расстоянии 10 м от ГРЩ. Длина кабеля, соединяющего СГ с ГРЩ, принимается равной 10 м.

1.3.5. Варианты заданий приведены в табл. 3, а параметры СГ в приложении 1.

Таблица 3

Варианты заданий на курсовое проектирование

№№ варианта	Тип генератора	K	Тип системы возбуждения	Число генераторов
1.19 2.20 3.21 4.22 5.23 6.24	МС 115-4	3 4 3 4 3 4	А А Б Б В В	4 3 4 3 4 3
7.25 8.26 9.27 10.28 11.29 12.30	МС 128-4	3 4 3 4 3 4	А А Б Б В В	4 3 4 3 4 3
13.31 14.32 15.33 16.34 17.35 18.36	МС 375-1000	3 4 3 4 3 4	А А Б Б В В	4 3 4 3 4 3

Примечания: 1. Номинальное напряжение генератора в вариантах 1-18 равно 230 В, а в вариантах 19-36 – 400 в.

2. В таблице приняты следующие обозначения:

К - кратность установившегося тока короткого замыкания;

А - система без трансформации напряжения;

Б - система с трехобмоточным трансформатором;

В - резонансная система.