2 Расчет нагрузки электростанции по режимам работы судна

2.1 Общие сведения по расчётам нагрузки электростанции

Расчёт загрузки судовой электростанции ведется с использованием аналитического метода постоянных нагрузок, он основан на составлении табличных изделий, отражающих изменение нагрузок отдельных приемников электроэнергии (ПЭ) в различных режимах эксплуатации судна.

Табличный метод расчёта мощности включает в себя следующее:

• выбор рода тока судовой электроэнергетической системы и значение напряжения в судовой электрической сети;

• создание структурной схемы главной энергетической установки судна;

• определение возможных и допустимых режимов работы;

• создание однолинейной схемы генерирования электроэнергии судовой электростанции;

• определение для всех механизмов по каталогам двигатель электропривода со всеми соответствующими параметрами и характеристиками;

• составление спецификации всех электроприемников с их разделением по назначению;

• определение для каждого режима суммарной потребляемой мощности всех потребителей и мощность электростанции, необходимой для обеспечения потребностей судна в электроэнергии с учётом 5% потерь в судовой сети;

• выбор по наибольшим и наименьшим значениям потребляемой мощности единичной мощности генераторов и их количество с учётом требований Регистра к их нагрузке;

Во время расчёта мощности судовой электростанции главная цель состоит в том, чтобы правильно определить мощность и число генераторных агрегатов. Ведь они должны обеспечивать судну безостановочное снабжение потребителей электроэнергией во всех возможных режимах работы судна, учитывая при этом максимально допустимую величину загрузки генераторных агрегатов. [2]

Мощность судовой электростанции так же зависима от следующих факторов:

• От типа и назначения нашего судна;

• От его водоизмещения;

• От мощности его главной энергетической установки;

• От соблюдения дополнительных условий комфортности, а именно наличие на судне систем кондиционирования, вентиляции, и оснащенности камбуза и т.д;

• От района плавания судна;

• От состава и мощности прочих механизмов и судовых электроприемников;

2.2 Выбор рода тока судовой электроэнергетической установки и её параметров

На судах РФ разрешается применять как постоянный, так и переменный ток, поэтому род тока обычно принято определять на основе технико-экономических сравнений различных вариантов. Самым главным фактором для выбора рода тока являются требования, предъявляемые судовыми приемниками электроэнергии: электроприводами, электронагревательными приборами, электроосвещением, приборами управления и т.д.

Род тока СЭС определяется родом тока подавляющего большинства приемников. Немногие приемники другого рода тока в этом случае будут получать питание через преобразователи. Для электронагревателей и освещения с использованием ламп накаливания род тока не имеет значения. Для работы приборов управления судном, такими как машинные и рулевые указатели, использующие сельсины – необходим переменный ток. Его также удобнее использовать для питания радиостанции и радионавигационных приборов. Электродвигатели постоянного тока с асинхронными электродвигателями при одном и том же токе развивают большой пусковой момент, и позволяют более простыми способами регулировать частоту вращения. Эти двигатели обычно используют для привода механизмов с частыми пусками при большом начальном сопротивлении. В этом случае основное число электродвигателей на судне составляют двигатели постоянного тока.

Постоянный ток имеет не только положительные качества, но и свои недостатки. В условиях влажности постоянный ток снижает качество электро-изоляции. В сетях, где протекает постоянный ток, появляются блуждающие токи и токи утечки, предвещающие коррозию. При переменном токе полную характеристику рода тока определяют по его частоте, а иногда и по форме кривой напряжения. Помимо этого, необходимо знать систему напряжения на выводах источников электроэнергии.

В настоящее время на судах используется в основном переменный ток, частотой 50Гц, это позволяет унифицировать оборудование. На скоростных судах широко применяется постоянный ток, но использование переменного тока с частотой 400Гц, весьма перспективно, т.к. позволяет уменьшить габаритные размеры и массу электрооборудования и стоит дешевле, а это важно для судов на подводных крыльях и воздушной подушке. Переменный ток на СЭЭС можно получить при одно -и многофазной системах напряжения по сравнению с однофазной имеет преимущество, что позволяет получить вращающееся магнитное поле, положенное в основу работы асинхронных электродвигателей.

В данном курсовом проекте я выбираю переменный ток из-за того, что СЭЭС дает возможность преобразовать напряжение с помощью трансформаторов; разделять СЭЭС с помощью трансформаторов на отдельные электрические не связанные друг с другом части силовой и осветительной сети; получать электроэнергию от береговой сети без преобразователей; повысить уровень унификации судового электрооборудования с электрооборудованием общего применения, возможность прямого пуска АД, что снижает стоимость и упрощает их пускорегулирующую аппаратуру.

Так же правилами морского регистра предписывается установленное в РФ Государственным стандартом частота 50 Гц для электроприемников общепромышленного назначения. Напряжение электростанции принимаем 400 В, т.к. отечественные генераторы выпускаются на напряжение 400 В.