- •Определение потребляемой мощности
- •Выбор мощности и количества основных га судовой электростанции
- •1.3 Определение удельного расхода топлива в пяти эксплуатационных режимах для каждой комплектации.
- •2. Расчет участков кабельной сети
- •2.1. Определение длин участков кабельной сети.
- •2.2. Выбор сечения кабеля
- •2.3. Расчет падения (потери) напряжения на каждом из четырех участков кабельной сети
- •3. Расчет трансформатора освещения
- •4. Обеспечение защиты сээс от токов кз
- •5. Автоматизация сээс
- •Заключение
- •Список использованных источников
2. Расчет участков кабельной сети
2.1. Определение длин участков кабельной сети.
Расчет производится для четырех участков:
ГА – Главный Распределительный Щит (ГРЩ);
ГРЩ – щит освещения (ЩО), для U=220 B и U=380 B;
ГРЩ – ЯШ;
ГРЩ – ПУ
Длина участков кабельной сети зависит от взаимного расположения источников и потребителей. На рис. 2.1 показано их расположение на судне-прототипе.
Рис.2.1
Для определения длин расчетных участков кабельных сетей определяются:
длина проектируемого судна Lпр = Кпр×L=1,09*120=130,8 м ;
длина расчетных участков кабельной сети:
2.2. Выбор сечения кабеля
Номинальный ток рассчитывается по формуле: .
Таким образом номинальный ток для выбранных мощностей:
Выбор сечения кабеля производится по расчетному току, который учитывает отличие условий прокладки и режимов эксплуатации кабелей от условий и режимов, которым соответствуют параметры кабелей в справочной литературе. В данном расчете будут учитываться только условия ухудшения охлаждения кабеля при групповой прокладке. Расчетный ток определяется по формуле где k =0,9 – при однорядной прокладке; k =0,8 – при двухрядной прокладке; k =0,6 – при пучке. В расчете количество выбранных кабелей приравнивается рядности их прокладки. Исключение делается только для участка ГА–ГРЩ, где k =0,9.
Сечение жилы кабеля (Sk) выбирается по расчетному току в соответствии с данными таблицы 2.1, в которой представлены допустимые продолжительные нагрузки ( ) на электрические трехжильные кабели с резиновой или полихлорвиниловой изоляцией.
При выборе кабелей необходимо учитывать следующие ограничения:
максимальное сечение трехжильного кабеля не должно превышать 120 мм2;
при параллельной прокладке кабелей их сечение должно быть одинаковым.
Таблица 2.1
Sк, мм2 |
1,0 |
1,5 |
2,5 |
4 |
6 |
10 |
16 |
25 |
35 |
50 |
70 |
95 |
120 |
Iд.к, А |
11 |
16 |
21 |
27 |
35 |
47 |
60 |
79 |
97 |
120 |
135 |
170 |
200 |
Нами были выбраны кабеля с сечением 95 и 120 мм2.
2.3. Расчет падения (потери) напряжения на каждом из четырех участков кабельной сети
Расчет потери напряжения производится по формуле:
г де rк и xк – суммарные активные и реактивные сопротивления жил кабеля на одну фазу; cos – коэффициент мощности нагрузки (потребителя); Iфп – значение номинального фазного тока потребителя; Uн – номинальное значение фазного напряжения.
Правилами Регистра определены соответствующие предельные значения падения (или потери) напряжения при нормальных условиях питания в наиболее тяжелых эксплуатационных режимах для следующих участков сетей:
СГ – ГРЩ 1 %;
ГРЩ – силовая сеть и нагревательные приборы 7 %;
ГРЩ – силовые потребители с кратковременным и повторно-кратковременным режимом работы независимо от значения напряжения 10 %;
ГРЩ – осветительная сеть 5 %;
Расчет активных и реактивных значений сопротивления кабеля:
По выбранному сечению кабеля определяются удельные активное rуд и реактивное худ сопротивления жилы кабеля. Для Sк =95 мм2,rуд =0,227Ом/км худ =0,075 Ом/км; Sк =120 мм2, rуд =0,18 Ом/км, худ =0,073 Ом/км
Рассчитываются активное и реактивное сопротивления жилы одного кабеля: r1= rуд×l, х1= худ×l.
Рассчитываются активное и реактивное сопротивления группы кабелей: где n – количество кабелей в группе.
Результаты расчета участков кабельной сети оформляются в виде таблице. 2.2.
Таблица 2.2
Параметр |
Участки кабельной сети |
|||
ГА – ГРЩ |
ГРЩ - ЩО |
ГРЩ – ЯШ |
ГРЩ - ПУ |
|
Мощность, кВт |
300 |
91,01 |
76,3 |
545 |
Номинальный ток, А |
542 |
298,9 |
145,08 |
1036,28 |
Расчетный ток, А |
602,2 |
373,63 |
161,2 |
1727,13 |
Количество кабелей, n |
4 |
3 |
1 |
6 |
Сечение, мм2 |
120 |
95 |
95 |
120 |
Удельное активное сопротивление кабеля, rуд [Ом/к м] |
0,18 |
0,227 |
0,227 |
0,18 |
Удельное реактивное сопротивление кабеля, худ [Ом/км] |
0,073 |
0,075 |
0,075 |
0,073 |
Длина кабеля, l,м |
10 |
27,71 |
56,5 |
48,77 |
Активное сопротивление одного кабеля, r1 |
1,8*10-3 |
6,29*10-3 |
12,82*10-3 |
8,78*10-3 |
Индуктивное сопротивление одного кабеля, х1 |
0,73*10-3 |
2,07*10-3 |
4,24*10-3 |
3,56*10-3 |
Активное сопротивление группы кабелей, rк |
0,45*10-3 |
2,09*10-3 |
12,82*10-3 |
1,46*10-3 |
Индуктивное сопротивление группы кабелей, xк |
0,18*10-3 |
0,69*10-3 |
4,24*10-3 |
0,59*10-3 |
Потеря напряжения, ΔUф |
0,063 |
0,283 |
0,49 |
1,01 |