1 Расчет нагрузки электростанции по режимам работы судна

1.1 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.

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;

1.2 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.

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.