6. 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.
6.1. Выбор рода и напряжения 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. Таблица нагрузок электростанции составляется для ходового, стояночного, маневрового и аварийного режимов работы судна.
Для расчёта судовой электростанции необходимо составить таблицу нагрузок электростанции (Таблица нагрузок судовой электростанции) для ходового, стояночного, маневрового и аварийного режимов работы судна [1].
При расчёте нагрузки судовой электростанции учитываются следующие коэффициенты:
- коэффициент использования мощности электродвигателей потребителей
,
где
и
– номинальные мощности потребителя и
его электродвигателя, кВт.
-
коэффициент загрузки потребителя
- коэффициент одновремённости работы потребителя
,
где
и
– количество одноимённых потребителей,
работающих на данном режиме и установленных
на судне;
- коэффициент общей одновремённости:
для
постоянно работающих потребителей
;
для
периодически работающих потребителей
;
для
эпизодически работающих потребителей
;
Коэффициент общей одновременности определяется на каждом режиме работы судна независимо от остальных режимов.
Потребляемая мощность одноимённых потребителей:
-
активная
;
тоже
на режиме
-
реактивная
тоже
на режиме
Коэффициент
полезного действия электродвигателя
и характеристика
выбираются по справочникам электродвигателей
или в пределах, задаваемых преподавателем
(
,
.
Суммарная мощность потребителей на режиме:
- постоянно работающих
активная
;
реактивная
;
- периодически работающих
активная
;
реактивная
;
- эпизодически работающих
активная
;
реактивная
;
- всех с учётом потерь в сети
активная
;
реактивная
;
где
и
,
и
,
и
– суммы активной и реактивной мощности
постоянно, периодически, эпизодически
работающих на режиме групп потребителей,
соответственно в кВт и квар.
Полная мощность на режиме
.
6.2. Выбор источников тока
Для выбора генератора используется средневзвешенный коэффициент
мощности
.
Принимается
.
Количество
и мощность электрогенераторов выбирается
по
,
если
и
по
если
.
Единичная мощность генератора
определяется по наименее нагруженному
режиму, а их количество – по максимально
нагруженному режиму. При этом необходимо,
чтобы типоразмер генераторов был один,
а их нагрузка на всех режимах составляла
не менее 70%. На каждом режиме (кроме
аварийного) в резерве необходимо иметь
не менее одного генератора, мощность
которого обычно принимается равной
мощности основного.
Результаты
расчётов представлены в табличном виде
которое указана на следующей странице. Для
данного судна на всех режимах
,
следовательно, мощность и количество
электрогенераторов определяется по
.
Для судна данного проекта наиболее
нагруженным является аварийный режим
,
и наименее нагруженным – маневровый
режим
.
По
полученным результатам расчёта судна
с модернизируемой ЭУ сделан вывод, что
установленные на прототипе дизель-генераторы
не удовлетворяют всем требованиям,
предъявленным к электростанции. Новая
электростанция включает 2 дизель-генератора
марки Cummins C110D5 со следующими параметрами:
номинальная мощность дизель-генератора
– 80 кВт; номинальная мощность дизеля –
80 кВт; номинальная частота вращения
коленчатого вала 1500 мин-1;
удельный расход топлива – 200 г/кВт
ч; род топлива – дизельное; габаритные
размеры
,
масса с топливом и маслом – 1574 кг.