ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота

имени адмирала С.О.МАКАРОВА»

Кафедра «Судовые энергетические установки, технические средства и технологии»

Курсовой проект по дисциплине «Электро- и пожаробезопасность при электроснабжении судов от береговых сетей»

На тему: «Расчет компенсатора реактивной мощности дискретного типа для электротехнического комплекса «берег-судно»

Вариант №1

Выполнил: студент Даушков В.Е.

Проверил: профессор

Приходько В.М.

Санкт-Петербург

2016

Аннотация

Представлен электроснабжающий комплекс «берег-судно»для водного транспорта. Приведены электрическая схема системы «берег-судно» напряжением 380В, электрическая схема системы «берег-судно» напряжением 220В с береговым и судовым понижающим трансформатором.

Исследована эффективность применения компенсатора реактивной мощности дискретного типа в сетях электроснабжения судостроительно-судоремонтного предприятия, электротехнических комплексах

«берег-судно».

Дана структура КРМ ДТ. Показаны диаграммы, поясняющие работу компенсатора реактивной мощности дискретного типа. Рассмотрена принципиальная схема IGBT-модуля. Приведены тенденции и современные конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности в электроэнергетических комплексах «берег-судно».

Исследована эффективность применения компенсатора реактивной мощности дискретного типа в сетях электроснабжения судостроительно-судоремонтного предприятия, электротехнических комплексах «берег-судно».

Содержание

1. ЭЛЕКТРОСНАБЖАЮЩИЙ КОМПЛЕКС «БЕРЕГ – СУДНО» ДЛЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА 8

1.1. Система «берег – судно» 9

1.2. Условия электроснабжения судов от береговых сетей 9

1.3. Электрическая схема и элементы системы «берег – судно» 11

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДИСКРЕТНОГО ТИПАДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА «БЕРЕГ-СУДНО» 17

3. СОВРЕМЕННЫЕ КОНДЕНСАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ «БЕРЕГ-СУДНО» 29

3.1. Компенсация реактивной мощности 30

3.2. Комплектные конденсаторные установки регулируемые, низкого напряжения 32

3.2.1. Общие сведения 32

3.2.2. Структура условного обозначения установки 34

3.2.3. Основные данные 34

3.3. Комплектные конденсаторные установки низкого напряжения 35

3.3.1. Общие сведения 35

3.3.2.Структура условного обозначения установки 36

3.3.3. Основные данные 36

3.4. Комплектные конденсаторные установки высокого напряжения 37

3.4.1. Общие сведения 37

3.4.2. Структура условного обозначения установки 38

3.4.3. Основные данные 38

3.5. Шкаф распределительный с компенсацией реактивной мощности ШК – 85 39

3.5.1. Общие сведения 39

3.5.2. Структура условного обозначения 40

3.6. Пункт распределительный типа ПР 41

3.6.1. Общие сведения 41

3.6.2. Структура условного обозначения 41

3.7. Конденсатор косинусный низковольтный типа КЭМ 42

3.7.1. Общие сведения 42

3.7.2. Структура условного обозначения 43

3.8. Конденсаторы 44

3.8.1. Общие сведения 44

3.9. Конденсаторы различного назначения 45

3.9.1. Общие сведения 45

Заключение 47

Библиографический список 49

Энергетическая программа на длительную перспективу в числе основных положений предусматривает проведение активной энергосберегающей политики. Эта политика базируется на том, что на водном транспорте рациональное расходование и снижение потерь электроэнергии имеет непосредственное отношение к эффективному использованию электрического, электронного оборудования, судовых электроэнергетических систем (СЭЭС), электростанций. Например, в аспекте системного подхода снижение расхода и потерь электроэнергии на 1 кВт·ч дает экономию условного топлива 300 – 330 г. В настоящее время и на ближайшую перспективу снижение потерь электроэнергии только на 1% позволяет экономить не менее 5 млн.т. условного топлива в год, или «вводить» в эксплуатацию 2 млн. кВт мощности электростанций без монтажа новых энергоблоков. В этом заключаются огромные резервы экономии электроэнергии, включая отрасль водного транспорта. Проведённые обследования предприятий речного транспорта показали, что на каждые 1000 кВт потребляемой мощности в максимум нагрузки энергосистемы можно обеспечить поступательное снижение на 30 кВт без дополнительных капиталовложений, на 50 кВт – с капитальными затратами не более половины от получаемой экономии, на 80 кВт и более – со значительными капиталовложениями.

В отрасли водного транспорта особое место занимают вопросы экономии электроэнергии в электротехнических установках как наиболее энергоёмких, но перспективных с точки зрения механизации, автоматизации и компьютеризации технологических процессов.

Ввиду того, что электропривод, в том числе судовой, в балансе электропотребления составляет не менее 60%, то экономичность его работы практически определяет экономичность электропотребления портов, гидросооружений, судоремонтно-судостроительных предприятий и судов различного назначения.

В плане экономии электроэнергии на объектах водного транспорта важными факторами являются улучшение режимов и повышение экономичности работы общепромышленных и судовых электроприёмников: мощных компрессоров, вентиляторов, насосов с энергоёмкими электроприводами и осветительных установок.

В рыночных экономических условиях показатели качества электрической энергии на судах, гидросооружениях, в речных и морских портах, на предприятиях судостроения и судоремонта, особенно отклонения напряжения, влияют на потери и расход электрической энергии. Поэтому на объектах водного транспорта эти показатели должны находиться в таких пределах, которым соответствуют минимальные удельные расходы электропотребления на единицу выпускаемой продукции (строящегося или ремонтируемого судна) с учетом потерь мощности и энергии в электрических сетях или с учетом приведённого коэффициента полезного действия электроустановок, в том числе судовых.

Экономичность функционирования промышленных и судовых электрических сетей переменного тока определяется не только активной, но и реактивной мощностью. Возможность размещения источников реактивной мощности (компенсирующих устройств) рядом с электроприёмниками на берегу и судах позволяет снизить потери активной мощности от реактивных нагрузок. На объектах водного транспорта широкое использование компенсирующих устройств с учетом требований энергоснабжающей организации может дать существенную экономию в оплате за электроэнергию. Однако применение компенсирующих устройств должно основываться на соблюдении определённых технико-экономических критериев, невыполнение которых может привести к исключению эффекта сбережения электроэнергии.

Следовательно, пути и способы экономии электрической энергии на предприятиях и судах речного флота весьма разнообразны. Очевидным является тот факт, что объективной мерой является не количество, а удельный расход электроэнергии на объектах водного транспорта. При этом ко всем мероприятиям по экономии электроэнергии, энергосбережению должна применяться технико-экономическая оценка с учетом изменения производительности, вероятностной природы исходных данных при определении режимных параметров и др.

Важное место в экономии электроэнергии в системе речного флота занимает рациональное использование судовых энергетических установок, СЭЭС как автономных электростанций. В рыночной экономике это особенно актуально, так как электрическая энергия в судовых энергетических установках на судах речного флота вырабатывается на дорогом дизельном топливе, а судов очень много. Поэтому снижение расхода электроэнергии в судовом электрическом, электронном оборудовании, СЭЭС, автономных электростанциях речных судов в совокупности может дать большую экономию дизельного топлива по отрасли водного транспорта в целом.