2.9. Расчет нагрузки на судовую электростанцию и выбор дизель-генератора

Последовательность комплектации судовой электростанции может быть принята следующая:

• выбор рода и напряжения тока;

• заполнение таблицы нагрузок электростанции (таблица 8);

• выбор источников тока.

Выбор рода и напряжения тока

По Правилам Регистра в качестве основного следует принимать переменный ток напряжением 400 или 230В частотой 50 Гц. Решающее значение при выборе рода тока имеет род тока у основных потребителей.

Состав таблицы нагрузок электростанции

Таблица нагрузок электростанции составляется для ходового, стояночного, маневрового и аварийного режимов работы судна. Для танкеров стояночный режим рассматривается с грузовыми операциями и без них. Для каждого режима работы судна расчёт последних четырёх столбцов, показанных в таблице 8, повторяется. В таблицу нагрузок судовой электростанции должны быть включены все судовые потребители электроэнергии, мощность и другие показатели которых приведены в справочнике по серийным транспортным судам [8].

Таблица нагрузок судовой электростанции Таблица 8

Потребители электроэнергии

Кол-во одноименных потребителей

Ном. мощность потребителя Рп, кВт

Ном. данные электродвигателей потребит.

К-т использования kи

Потребляемая мощность

Режим (ходовой и т.д.)

тип

Мощность Рd, кВт

КПД ηd

Tgφd

Активная ΣР

Реактивная ΣQ

К-т загрузки ka

К-т одновременности ko

Мощность

Активная Рреж

Реактивная Qреж

Палубные механизмы ……………. Механизмы МО ……………..

Суммарная мощность потребителей на режиме: - постоянно работающих - периодически работающих - эпизодически работающих - всех с учетом потерь в сети

ΣPрс ΣPрп ΣPрэ Робщ

ΣQрс ΣQрп ΣQрэ Qобщ

Полная мощность на режиме

Sобщ

При расчете нагрузки судовой электростанции учитываются следующие коэффициенты:

• использования мощности электродвигателей потребителей (физический смысл этого коэффициента можно соотнести с механическим коэффициентом полезного действия передачи от электродвигателя к потребителю)

k_и=P_п/Р_d,

где Р_п и Р_d – номинальные мощности потребителя и его электродвигателя, кВт;

• загрузки потребителя k_з (приложение 12);

• одновременности работы потребителей

k_o=n_ур/n_у,

где n_ур и n_у – количество одноименных потребителей, работающих на данном режиме и установленных на судне;

• общей одновременности, который можно принимать равным:

для систематически работающих потребителей К_о^с = 0,9;

для периодически работающих потребителей К_о^п = 0,6;

для эпизодически работающих потребителей К_о^э =0,3; коэффициент общей одновременности определяется на каждом режиме работы судна независимо от остальных режимов (приложение 13).

Потребная мощность одноименных потребителей определяется:

• активная ΣР=k_и·P_d·n_у/n_d, кВт;

то же на режиме Р_реж=k_o·k_з·k_и·P_d·n_y/η_d, кВт;

• реактивная ΣQ=P_d·n_у·tgφ_d/η_d, квар;

то же на режиме Q_реж=k_o·P_d·n_y·tgφ_d/η_d, квар.

Коэффициент полезного действия электродвигателя η_d и характеристика tgφ_d выбираются по справочникам электродвигателей или в пределах, задаваемых преподавателем (η_d=(0,850,9), tgφ_d =(0,70,8)).

Суммарная мощность потребителей на режиме:

• систематически работающих

активная ΣР_р^с=0,9·ΣР_реж^с, кВт;

реактивная ΣQ_р^с=0,9·ΣQ_реж^с, квар;

• периодически работающих

активная ΣР_р^п=0,6·ΣР_реж^п, кВт;

реактивная ΣQ_р^п=0,6·ΣQ_реж^п, квар;

• эпизодически работающих

активная ΣР_р^э=0,3·ΣР_реж^э, кВт;

реактивная ΣQ_р^э=0,3·ΣQ_реж^э, квар;

• всех с учетом потерь в сети

активная Р_общ=1,05·(ΣР_р^с+ΣР_р^п+ΣР_р^э), кВт;

реактивная Q_общ=1,05·(ΣQ_р^с+ΣQ_р^п+ΣQ_р^э), квар,

где ΣР_реж^с и ΣQ_реж^с, ΣР_реж^п и ΣQ_реж^п, ΣР_реж^э и ΣQ_реж^э – суммы активной и реактивной мощности постоянно, периодически, эпизодически работающих на режиме групп потребителей, соответственно в кВт и квар.

Суммарные мощности потребителей на режиме определяются путем суммирования всех мощностей потребителей для постоянно, периодически и эпизодически работающих отдельно и записываются в нижней части таблицы для каждого режима работы.

Полная мощность на режиме рассчитывается для каждого режима работы

S_общ=(Р_обш²+Q_общ²)^1/2, кВ·А.