Расчет судовой электростанции

Введение 3
1 Определение электрических нагрузок генераторов 4
2 Расчет нагрузки приемников для эксплуатационных режимов 5
3 Выбор количества и мощности генераторов 10
Список использованных источников 12
Приложение 1 - Таблица нагрузок судовой электростанции

Г. = Рс× КР× КП;
QН.Г.= Qс× КР;
.
где КП - коэффициент, учитывающий потерю мощности в сети, принимаем, как для среднего судна КП = 1,03.
Рассмотрим на примере расчета нагрузок потребителей для ходового режима:
активная нагрузка
ΣРнр = 4,2+1,4+18,2+11 = 34,8 кВт;
ΣРпр = 5,3+4,3+2,5+16,9 =30,8 кВт;
ΣРс = ΣРнр+ΣРпр= 34,8+30,8 = 65,6 кВт.
Реактивная нагрузка
ΣQнр = 3,4+1,12+14,6 = 19,1 кВАр;
ΣОпр = 4,2+2+3,4+1,23 = 10,8 кВАр;
ΣQс = ΣQнр+ ΣQпр = 19,1+10,8 = 29,9 кВАр.
Т. к. в ходовом режиме ΣРнр > ΣРпр, то Кр – коэффициент, учитывающий различие графиков работы приемников электроэнергии и вероятность совместной их работы в данном эксплуатационном режиме; Кр = 0,8÷1.
Принимаем Кр = 0,9.
Определяем нагрузку генераторов значения потребляемой - приемниками активной, реактивной, полной мощностей и средневзвешенного коэффициента мощности по формулам:
Рн.г.= ΣРс×Кр×Кп = 65,6×0,9×1,03 = 60,8 кВт;
Кп - коэффициент, учитывающий потерю мощности в сети (для средних судов Кп = 1,03).
Q н.г.= ΣQс×Кр = 29,9 кВАр;
3 Выбор количества и мощности генераторов
В соответствии с правилами РРР при отказе в маневровом, ходовом и аварийном режимах любого основного дизель-генератора в работу должен быть включен соответствующий резервный генератор.
Необходимо стремиться к тому, что загрузка генераторов при длительных эксплуатационных режимах (стоянка, ход) находилась в пределах 70 - 90% от номинальной, в кратковременных режимах (маневровый, аварийный была не ниже 50 %. Загрузка дизель-генераторов ниже 50 % не рекомендуется по причинам ускоренного износа деталей и повышенного расхода топлива.
На основании полученных расчетных величин суммарной потребляемой мощности во всех заданных режимах работы судна с учетом коэффициента разновременности (КР) и потерь в сети производится выбор единичной и суммарной мощности генераторных агрегатов электростанции При выборе числа и мощности генераторных агрегатов необходимо учитывать следующие правила РРР:
генераторы должны быть однотипными;
коэффициент загрузки генераторов для самого загруженного режима не должен превышать значения 0,85;
Увеличение количества генераторов за счет улучшенного их использования по мощности не желательно. Оптимальное количество три. Общее количество генераторных агрегатов установленных на судне должно быть равно n = nмах+1 (один резервный).
При условии Cosφср>0,8; мощность генераторов выбираем по суммарной активной мощности для каждого режима.
В нашем случае выбираем следующий вариант комплектации СЭС: 2×75 кВт +1×30 кВт, т.к при отказе одного основного генератора будет включен резервный, а 1×30 кВт - стояночный генератор, запускаемый при стояночном режиме, с учетом работы приемников наибольшей мощности с графиком ЭР (Приложение 1). Принимаем синхронные генераторы серии МСК с частотой 50Гц приложения 2 [3].
Параллельная работа генераторов не предусмотрена.
Таблица 1 Параметры синхронных генераторов серии МСК частотой 50 Гц
Тип Мощность, кВА кВт Напряжение, В Ток, А Частота
вращения Об/мин МСК-82-4 37,5 30 230 94 1500 МСК-92-4 125 100 230 234 1500
Список использованных источников
Российский Речной Регистр. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания (ПСВП) т.3 - М. 2009 г.
Справочник судового электротехника, под ред. Китаенко - Л. Судостроение, т.2 и 3, 1980 г.
Яковлев Г.С. Судовые электроэнергетические системы. - Л. Судостроение, 1987 г.
4