3.Расчетная часть

3.1. Выбор потребителей электроэнергии.

В настоящее время сухогрузный теплоход СТ-144 имеет износ 100%. Судно комплектовалось импортным оборудованием восстановление, которого затруднительно. Необходимо модернизировать судно для перевозки продуктов подлежащих замораживанию и хранению при низких температурах и замену старого оборудования на новое. Так как все судовые механизмы и оборудование работают от сети постоянного тока напряжением 230 В , то замена всего оборудования не целесообразна с точки зрения технико-экономических показателей. Необходимо ряд дорогостоящего оборудования оставить на постоянном токе, а остальное оборудование перевести на переменный ток. Замену судового электрооборудования целесообразно производить оборудованием отечественных производителей, холодильные установки и оборудование к ним импортного производства, в этой отрасли отечественный производитель уступает зарубежным как по качеству , так и по стоимости оборудования. Результаты анализа выбора оборудования сведем в таблицу 8, 9, 10, 11. Для потребителей постоянного тока на главном распределительном щите (ГРЩ) устанавливается секция с шинами постоянного тока получающих напряжение через выпрямитель от шин ГРЩ.

Дополнительно установленное оборудование

Таблица 4

Назначение	Количество	Тип, марка	Напряжение, В	Мощность кВт
Рефрижераторная установка	3	2Н2-56/10-078/0 MOJDITZ GDR SCHEU	230	11,0
Компрессор	1	АО2-51-4	230	7,5
Топливоперекачивающий насос	1	АО2-АОЛ2-11-4	230	0,6
Масляный насос	1	АОЛ2-32-4	230	3,0
Санитарный насос	1	АО2-42-4	230	5,5
Насос забортной воды	1	АО2-42-4	230	5,5
Вентилятор МО	1	АОЛ2-31-4	230	2,2
Прожектор	2	ПН-1	230	1,0
Электрическая плита (камбуз)	1	ПКЭ – 50	230	8,0
Кипятильник	1	ВСЭ – 25	230	3,50

3.2. Разработка схемы распределения электроэнергии.

Основным источником электроэнергии будут два генератора переменного тока с номинальным напряжением 230В: основной и резервный. (См. Рис. 1 ) Для потребителей постоянного тока от шин ГРЩ подключается выпрямительное устройство. На ГРЩ должны быть следующие секции:

• Генераторная секция основного генератора 230 В;

• Генераторная секция резервного генератора 230 В;

• Генераторная секция стояночного генератора 230 В;

• Распределительная секция потребителей постоянного тока 230В;

• Распределительная секция потребителей переменного тока 230В.

Г Р Щ

Основной Д Г

Стояночный Д Г

Резервный Д Г

Генераторная секция

Генераторная секция

Генераторная секция

Шины Г Р Щ 230В ~

Потре- бители постоянного тока

Потре- бители переменного тока

Распределите- льная секция

Выпрямитель- ное устройство

Распределите- льная секция

Шины Г Р Щ 230В –

Рис. 1 Функциональная схема распределения электроэнергии.

3.3. Определение мощности генераторов.

Определение мощности генераторов судовой электростанции табличным методом заключается в следующем: /1, c 37 – 44/, /2, c 22 – 30/

• Составляем табличную форму (приложение 1).

• На основании расчетов связанных с выбором отдельных судовых приемников электроэнергии, заполняем графы таблицы.

• Определяем коэффициент использования мощности электродвигателя k₁, графа 8.

(3.1)

• Установленную активную мощность однородных приемников (графа 9) определяем по формуле, КВт

(3.2)

• Установленную реактивную потребляемую (графа 10) мощность определяем по формуле, КВАр.

(3.3)

• .Установленную полную потребляемую мощность (графа 11) рассчитываем по формуле, КВА.

(3.4)

• Величина k₂ (графы 12, 20, 28, 36) задается для различных механизмов и режимов работы эмпирически, исходя из опыта эксплуатации тех или иных судов. /2, табл.1/

• Коэффициент k₃ загрузки электродвигателя (графы 13, 21, 29, 37) определяем по формуле

(3.5)

• К.П.Д. электродвигателя при неполной загрузке ₁ (графы 14, 22, 30, 38) определяем по формуле /2, c 29/

, (3.6)

где - номинальный К.П.Д. электродвигателя,

- коэффициент загрузки,

- коэффициент потерь, принимаем 1.

• Определяем электродвигателя при неполной нагрузке по формуле (графы 15, 23, 31, 39) /2, c 29/

(3.7)

• Коэффициент загрузки приемников (графы 16, 24, 32, 40) определяем по формуле

(3.8)

Активную мощность для данного режима работы Р (графы 17, 25, 33, 41) определяем по формуле, КВт.

(3.9)

• Реактивную мощность для данного режима Q (графы 18, 26, 34, 42) определяем по формуле, КВАр.

(3.10)

• Суммарную мощность для данного режима S (графы 19, 27, 35, 43) определяем по формуле, КВА.

(3.11)

• Таким образом, окончательное значение необходимой мощности определяется в каждом режиме следующими значениями:

Активная мощность, КВт.

, (3.12)

где 1,05 - коэффициент учитывающий потери электроэнергии в сети,

- коэффициент, учитывающий вероятность совместной работы приемников в данном режиме.

Принимаем следующие значения для грузопассажирских судов /2, c 26/

Стояночный режим

Аварийный режим

Реактивная мощность, КВАр

(3.13)

Суммарная мощность, КВА

(3.13)

Средневзвешенный

(3.14)

По максимальной нагрузке в разных режимах работы выбираем /2/:

Основной и резервный генераторы ДГР 75/1500

Номинальная мощность, КВт 75

Частота вращения, об/мин 1500

Напряжение, В 230В

Степень автоматизации П

Габаритные размеры, мм 2710 * 787 * 1430

Вес агрегата, кг 2100

Марка генератора МСК 91 - 4

cos 0.8

К.п.д.,% 88,7

Вес генератора, кг 1300

Стояночный дизельгенератор. ДГ 50/9

Номинальная мощность, КВт 50

Частота вращения, об/мин 1500

Напряжение, В 230

Степень автоматизации П

Марка генератора МСК-83-4

cos 0.8

КПД ,/% 87,5