4. Составление и расчет таблицы нагрузок судовой электростанции по режимам работы судна.

Судовые приемники электроэнергии в соответствии с назначением разделяются по вертикали таблицы на следующие группы:

Средства судовождения и связи (радиостанция, РЛС).

Палубные механизмы (шпиль, брашпиль, швартовные лебедки, краны, грузовые лебедки, траповые лебедки). Механизмы энергетической установки. Механизмы и устройства судовых систем.

Лист

и

Бытовые механизмы и устройства (камбуз, кипятильники, подогреватели воды). Прочие потребители. В зависимости от специфики работы судна, приемники электроэнергии могут быть разбиты на группы, имеющие другое наименование.

4.1 ЗАПОЛНЕНИЯ ТАБЛИЦЫ НАГРУЗОК Графа 1.

Порядковый номер приёмника электроэнергии. Графа 2.

Все приемники электроэнергии, установленные на судне Графа 3.

Количество однородных приемников, п (шт.). Графа4. . ...

Единичная установленная (номинальная) мощность приемника электроэнергии (Р_н) Графа 5.

Номинальный К.П.Д. электродвигателя (г|_н) Графа 6.

Номинальный коэффициент мощности электродвигателей (Coscp) Графа 7.

Единичная потребляемая мощность. Рп.ед.^ Р_н / Г|_н (кВт) Графа 8.

Общая потребляемая мощность. Рп.общ.^ Р_н * п (кВт)

Первые восемь граф заключают в себе данные, общие для всех режимов. Последующие графы заполняются для различных режимов работы судна. Графа 9.

Коэффициент одновременности (Ко). Коэффициент одновременности представляет собой отношение числа работающих в данном режиме приемников энергии к общему их числу. Значения коэффициентов одновременности для потребителей определяются на основании опыта работы на судах, а также из справочной и методической литературы (JI1. стр. 38-42, Л.2. стр. 97-104 и др.) Например, для единичного потребителя всегда Ко = 1/1 = 1 В то же время особо ответственные и ответственные судовые механизмы и устройства резервируются. На каждом судне установлено 2 рулевых электропривода. В

ходовом режиме работает один из них, поэтому коэффициент одновременности Ко = 1/2.

В режиме же маневрирования, особенно когда судно проходит узкости, работают оба электропривода, поэтому коэффициент одновременности для этого режима Ко = 2/2 = 1 .

Резервируются насосы главного двигателя - по два топливных, масляных, пресной и забортной воды, поэтому в ходовом режиме работает по одному из них и для этих насосов Ко - 172 = 0,5. Для режимов же маневрирования, аварийного Ко ⁼ 2/2 = 1.

Сказанное выше справедливо и для насосов вспомогательных двигателей (дизель- генераторов).

Графа 10.

Коэффициент загрузки (Кз). Коэффициент загрузки представляет собой отношение фактически потребляемой мощности приемником энергии в данном режиме к его номинальной мощности.

Значения коэффициентов загрузки зависят от режима работы судна и также определяются из справочной и методической литературы (Л. 8. стр. 97-104, Л.З. стр. 42).

Значения коэффициентов загрузки можно взять из приводимой ниже таблицы. В ней приведены обобщенные значения коэффициентов загрузки разных механизмов. Эти значения получены в результате эксплуатации большого числа серий судов разных типов (сухогрузные, нефтеналивные суда, универсальные и др.).

Графа 11.

Коэффициент мощности (Coscp). Общеизвестно, что К.П.Д. и Coscp электродвигателя зависят от нагрузки. Эти ориентировочные зависимости К.П.Д. и Coscp от нагрузки электродвигателей, мощностью более 10 кВт. (кривая I) и мощностью до 10 кВт. {кривая 2) изображены на рис.4.1 см. ниже. Как видно из рисунка, кривые К.П.Д. в пределах нагрузок от 50% до 100% изменяются мало, поэтому при составлении таблицы величину К.П.Д. берут постоянной и отдельно для каждого режима работы не определяют. А вот коэффициент мощности (Coscp) в зависимости от фактической загрузки электродвигателя изменяется значительно, поэтому его значения для каждого режима работы необходимо определять, пользуясь графиком (см. приложение 12-2).

щвм шщае, ■

щб ^

ав щ

ф

Рис. 4.1. Зависимость коэффициента полезного действия TJ (кривые 1 ) и коэффициента мощности coscp (кривые 2 ) асинхронных двигателей от коэффициента его загрузки Кз (мощности V о е , выраженной в относительных единицах о.е): а) для двигателей мощностью до 10 кВт; б) для двигателей мощностью 10...75 кВт О Графа 12.						Лист
					МКТФ ОНМА. 5.07010407. КП. СЭЭС. 17-443	12
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

••&

Активная потребляемая мощность. Ра = Рп.общ * Ко * Кз, (кВт)

Графа! 3.

Реактивная потребляемая мощность. Qp = Pa- tgcp (кВ-Ар)

где tg(p - определяется по таблицам тригонометрических функций на основании Cos(p режима.

Примечание: при заполнении данной графы необходимо помнить, что для электронагревательных приборов и осветительных приборов Cos(p=l и они реактивной мощности не имеют.

На каждый режим работы судна для каждого приемника электроэнергии приходится по пять граф (гр. 9-13), которые заполняются аналогично. (14-18,19-23,24- 28,29-33)

Для приемников, не работающих в данном режиме в соответствующих графах построчно делается прочерк.

Кроме того, длительность работы приемников электроэнергии в любом режиме может быть произвольной и, конечно, неодинаковой. Кратковременно работающие приемники (например, гидрофоры, компрессор хознужд, валоповоротное устройство) могут не учитываться в нагрузке электростанции. Эта нагрузка служит лишь проверкой на возможные перегрузки генераторов и обеспечивается кратковременными перегрузочными способностями ГА с учетом возможности отключения на это время отдельных второстепенных приемников энергии.

Поэтому мощности приемников энергии, работающих кратковременно или эпизодически, условно выделяются шрифтом. Эти условия, однако, не относятся к аварийному и маневренному режимам, где нагрузки в скобках, как правило, не должно быть.

Заполнив построчно всю таблицу по режимам, приступают к заполнению горизонтальных строк итоговой таблицы.

Горизонтальные строки итоговой части таблицы заполняются следующим образом:

Первая строка («А») - Суммарная активная и реактивная потребляемые мощности приемников электроэнергии без учета нагрузки в скобках. Определяется путем сложения активных и реактивных мощностей приемников работающих в этих режимах, и заносятся в графы 12 и 13 {а также в соответствующие графы других режимов).

Вторая строка («В») - Суммарная активная и реактивная потребляемые мощности приемников энергии с учётом нагрузки в скобках. Определяется аналогично.

Третья строка («С») - Суммарная активная и реактивная потребляемые мощности приемников энергии без учета нагрузки в скобках, но с учетом общего коэффициента одновременности по режиму. Определяется умножением соответствующих мощностей на принятый коэффициент одновременности по режиму и заносятся в графы 12,13, 17, 18, 22, 23, 27, 28, 32, 33.

Общий коэффициент одновременности по режиму (Кор) учитывает несовпадение максимумов нагрузок приемников энергии во времени, т.к. нельзя считать реальным совершенно одновременную работу всех приемников. Опыт показывает, что величина этого коэффициента колеблется в пределах 0,6-1,0. При этом в более напряженных режимах он ближе к 1,0, а в менее напряженных - ближе к 0,6.

Лист

Можно рекомендовать следующие средние значения коэффициентов одновременности по режимам:Стоянка без грузовых операций 0,7 - 0,75

Стоянка с грузовыми операциями 0,8

Съёмка с якоря (или маневрирование).. 0,75 - 0,8

Ходовой режим 0,8-0,9

Аварийный режим . 0,9 - 1,0

Указанные значения коэффициентов одновременности по режимам подлежат уточнению для каждого типа судна.

Т.о. суммарная мощность, потребляемая в каждом режиме (без учёта нагрузки в скобках), умножается на принятый коэффициент одновременности по режиму и заносится в соответствующие графы (12, 13 и им соответствующие по режимам).

Четвертая строка («В») - Суммарная потребляемая мощность с учётом коэффициента одновременности по режиму (третья строка С) и с учётом 5% потерь мощности в сети.

Определяется умножением соответствующих значений третьей строки на коэффициент 1,05.

Пятая строка («Е») - Полная мощность (S). Определяется по формуле

s^JKF+Qp²

где Ра и Qp - соответствующие значения активной и реактивной мощности четвертой строки.

Шестая строка («F») - Средневзвешенный коэффициент мощности (coscp_cp) по каждому режиму. Определяется по формуле

„ Ра

Coscp_cp= —

где Ра - активная мощность приемников, кВт.

S - полная мощность приемников кВА.

Седьмая строка («G») Количество и мощность работающих генераторов.

На основании полученных расчетных величин суммарной потребляемой мощности по всем режимам с учетом коэффициентов одновременности и потерь в сети производится выбор единичной и суммарной мощности генераторных агрегатов судовых электростанций.

Если величина средневзвешенного коэффициента мощности по режиму получается равной или больше номинального коэффициента мощности генераторов, предполагаемых к установке, то выбор генераторов производят по суммарной активной потребляемой мощности. Если же величина средневзвешенного коэффициента мощности по режиму получается меньше номинального коэффициента мощности генераторов, предполагаемых к установке, то их выбор производят по полной (кажущейся) потребляемой мощности.

При этом следует учесть, что для большей части серий генераторов отечественной

постройки (МСК, МСС, ГСС, ГМС, 2СН) cos(p_HOM= 0,8.

					МКТФ ОНМА. 5.07010407. КП. СЭЭС. 17-443	Лист
						14
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата