Файл: Образовательное учреждение высшего образования сибирский государственный университет водного транспорта.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.04.2024
Просмотров: 55
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Во всех режимах работы судна, кроме стоянки без грузовых работ, работают дизель-генераторы. В режиме стоянки без пассажиров работает один дизель-генератор.
4. Выбор числа и мощности генераторных агрегатов, преобразователей и аварийных источников электроэнергии
4.1 Выбор количества и мощности генераторных агрегатов основной электростанции
При выборе руководствуются следующими соображениями:
-
Количество и номинальная мощность генераторов должны быть такими, чтобы коэффициент загрузки Кзагр каждого работающего генератора при работе в наиболее длительных режимах эксплуатации (стоянка и ходовой) был не менее 70-80%. Такая загрузка дизель-генераторов обеспечивает их наибольший к.п.д. и наименьший расход топлива. -
Следует предусмотреть возможность неравномерного распределения нагрузок между параллельно работающими генераторами и запас на увеличение количества и мощности потребителей в процессе эксплуатации судна, т.е. выполнять условие: PrΣ≥Pреж/0,8. -
В соответствии с Речным Регистром, на каждом самоходном судне должно быть предусмотрено не менее двух основных источников энергии. Если этими источниками являются генераторы, то хотя бы один из них должен иметь собственный независимый привод. При этом мощность основных источников электрической энергии должна быть такой, чтобы при выходе из строя любого их них оставшиеся обеспечивали возможность питания ответственных устройств в следующих режимах: ходовом, маневрировании, аварийном. -
Желательно устанавливать агрегаты, равные по мощности и одинаковые по конструкции, что облегчает эксплуатацию станции, позволяет выровнять расход моторесурсов каждым агрегатом, унифицировать потребность в запасных частях и повысить статическую и динамическую устойчивость параллельной работы генераторов.
По перечисленным условиям были выбраны генераторные аппараты, приведённые в таблице №7
Таблица № 7 – Основные характеристики выбранных генераторов.
Тип | Pн | I | r0 | xs | xd | xd` | Xd`` | d` | n | к.п.д |
кВт | А | Ом | о.е | о.е | о.е. | О.е. | с | об/мин | % | |
МСК 103-4 | 200 | 452 | 0,025 | 0,055 | 1,9 | 0,23 | 0,18 | 0,23 | 1500 | 90,2 |
МСК 92-4 | 100 | 270 | 0,030 | 0,078 | 2,2 | 0,202 | 0,18 | 0,06 | 1500 | 89,9 |
4.2 Выбор количества и номинальной мощности трансформаторов.
Трансформаторы выбираются по полной мощности исходя из условия: Sтр.ном ≥ Sобщ, где Sтр.ном – номинальная мощность трансформатора, Sобщ – общая потребляемая мощность.
Таблица № 8 – Основные потребители судовой электроэнергосистемы
Наименование групп потребителей | Обозначение | Мощность, кВт | Группа |
Электроплиты камбуза | Рк | 36 | 3 |
Бытовая вентиляция | Рбв | 26 | 3 |
Кондиционеры воздуха | Ркв | 28 | 3 |
Грузовые механизмы | Ргм | 95 | 2 |
Электропривода брашпиля | Рбр | 52 | 1 |
Компрессоры воздуха | Ркп | 50 | 2 |
Холодильная установка | Рху | 30 | 2 |
Электронавигационное оборудование | Рно | 31 | 1 |
Механизмы, обслуживающие ГД | Ргд | 124 | 1 |
Эпизодическая нагрузка | Рэн | 68 | |
Выбранные трансформаторы приведены в таблице №4
4.3 Выбор аварийного источника электроэнергии
Аварийным называется источник электрической энергии, предназначенный для питания наиболее ответственных судовых потребителей.
В качестве источников электроэнергии аварийной электростанции я буду использовать дизель-генераторы и аккумуляторные батареи. Мощность аварийного источника определяется суммарной мощностью, которую потребляют аварийные приемники электроэнергии.
Выбор аварийного дизель-генератора был сделан на основании мощности наиболее ответственных судовых потребителей (потребители приведены в таблице №9), его характеристики приведены в таблице №10.
Таблица №9 – Потребители, питающиеся от аварийного дизель-генератора
Наименование потребителя | Р, кВт |
Аварийное освещение | 2,5 |
Радионавигационное оборуд. | 6,2 |
Компрессор | 2,1 |
Насос санитарный | 1,27 |
Пожарные насосы | 11,36 |
Насос откачки вод | 6,67 |
Лебёдка | 5,85 |
Итого: | |
Общая мощность с учетом потерь 5%: | 34,15 |
Таблица №10 - Основные характеристики выбранного аварийного дизель – генератора
Генераторные агрегаты | Тип | Р, кВт | n, шт | U, В | f, Гц | n, об/мин |
Аварийный | МСК 103-4 | 224 | 1 | 230/400 | 50 | 750 |
На судне должна быть предусмотрена аккумуляторная батарея в качестве аварийного кратковременного источника электрической энергии, самых необходимых потребителей:
Q=Qав (4.1)
Ёмкость аварийного источника определяется с учетом потерь в сети 10% по выражению:
, (4.2)
Где t – нормированное время работы батареи (30 минут), U – номинальное напряжение аварийных батарей, для судна U=24 В; k1 – коэффициент саморазряда батареи, к1=0,8÷0,85.
Таблица 11 – Таблица расчёта аккумуляторных батарей
Потребители | P |
Аварийное освещение | 2,5 |
Радиооборудование | 6,2 |
ΣP, кВт | 8,7 |
Qав, А· час | 214,07 |
Выбрано 3 аккумулятора типа 6СТЭ-180, они соединены в 2 параллельные ветви. Данное соединение позволяет получить необходимую емкость и рабочее напряжение.
Таблица 12 – Основные параметры кислотных аккумуляторных батарей
Аккумуляторные батареи | Ёмкость, Ач | U, В | Режим разряда | |||
8-часовой | 1-часовой | |||||
I, A | Uкон, В | I, A | Uкон, В | |||
6СТЭ-180 | 180 | 12 | 18 | 10 | 180 | 5 |
Определение минимального напряжения при пуске:
.
Максимальный провал напряжения:
.
.
, следовательно максимальный провал напряжения находится в допустимых пределах.
5. Проверка генераторов по провалу напряжения
Правилами Речного Регистра предъявляется следующее требование: внезапное изменение симметричной нагрузки генератора, работающего при номинальной частоте вращения и напряжении, не должно вызывать снижения напряжения ниже 85% и повышения выше 120%. После этого напряжение генератора должно восстанавливаться до номинального значения в течении не более 1,5с с отклонением не более ±3%.
Проверку генератора на провал напряжение необходимо делать в случае выполнения следующего условия: