Файл: Судовая электростанция.docx

ВВЕДЕНИЕ

Судовая электростанция - это комплекс генераторных агрегатов и главного распределительного щита, предназначенных для производства электроэнергии.

По своему составу и назначению судовые электростанции классифицируются на:

- основные – предназначены для обеспечения электроэнергии во всех номинальных, эксплуатационных режимах работы судна,

- аварийные – питающие электроэнергией небольшое число ответственных потребителей при выходе из строя основного СЭС,

- специальные – для питания приемников специального назначения,

Судовые электростанции должны обеспечивать возможность:

- раздельной и параллельной работы генераторных агрегатов, электрической защиты генераторов, ГРЩ и подсоединенных к ним кабельных линий при возникновении аварийной ситуации,

- связи с береговыми электрическими системами и СЭЭС других судов,

- управления качеством распределения генерируемой электроэнергии,

- выполнения эксплуатационного наблюдения за элементами СЭС и проведения ремонтных работ,

Согласно правилам РРР номинальное напряжение не должно превышать следующих значений 0,4 кВ при трехфазной системе переменного тока, 0,23 кВ при однофазной системе переменного тока и при постоянном токе включительно.

Основной частотой переменного тока, как на судах, так и в береговых электростанциях принята частота 50 Гц.

К судовым генераторам предъявляются особые требования, вызванные условиями работы этого оборудования.

- для изоляции обмоток машин и других ответственных устройств должны применяться изоляционные материалы не ниже класса Е,

- генераторы должны (после нагрева до установившейся температуры, соответствующей номинальному режиму работы) выдерживать 50%-ную перегрузку по току в течении 15 с при постоянном токе с 120 при постоянном токе и 120 с при переменном,

- роторы генераторов должны выдерживать в течении двух минут без повреждений и остаточных деформаций частоту вращения, равную 120 % номинальной,

Основными источниками переменного тока в судовых электростанциях являются трехфазные синхронные генераторы с различными системами возбуждения. На судах используются синхронные генераторы с

---

самовозбуждением и амплитудно-фазовым компаундированием, а также тиристорной системой возбуждения.

Нагрузка судовой электростанции зависит от мощности и числа одновременно включенных потребителей электроэнергии, от степени их загрузки и режима работы судна. Трудность расчета мощности судовой электростанции заключается в том, что необходимо правильно определить предлагаемые нагрузки при всех режимах работы судна и наличии самых различных приемников электроэнергии по мощности и характеру работы

При расчете мощности судовой электростанции табличным методом исходя из того, что она должна полностью обеспечивать электроэнергии все установленные на судне приемники при всех режимах работы судна.

1 Перечень потребителей электроэнергии СЭЭС

Для расчета мощности судовой электросети необходимо внести в таблицу 1 следующие необходимые параметры: наименование потребителя, количество потребителей, потребляемую мощность, тип электродвигателя (при наличии), КПД, номинальный коэффициент мощности (COSφ), коэффициент использования электродвигателя (К1), а также tg , опеределяемый по коэффициенту мощности.

Таблица 1 Перечень потребителей электроэнергии СЭЭС

№ п/п	Наименование по- требителей	Кол-во шт	Рм кВт	Тип электродвига- теля	КПД %	COSφ
1	Рулевой электропривод	1	21	4АМ250S4	80	0,96
6	компрессор пускового воздуха	1	8.4	МАП211-4,380/220В	70.5	0,71
3	насосы забортной воды	1	9.5	4АМ71А4	70.5	0,71
19	зарядное устройство	1	3.8		68	0.86
5	насос топливный	1	4.2	4АМ90L4	80	0,75
2	шпиль якорно-швартовый	1	13	МАП422-4/8АОМ1	75	0,82
7	насос санитарный пресной воды (гидроформ)	1	4.2	АИР80В4	76	0,75
8	насос санитарный забортной воды	1	4.4	4АМ90L4	80	0,75
9	насос горячей воды	1	5.2	4АМ80В4	77	0,74
10	насос основной пож.	1	15	МАП211-4,380/220В	77	0,74
11	малый (аварийный) пож.	1	9	4АМ80В4	77	0,74
21	Тельфер	1	7.6		78	0.76
22	Котлоагрегат	1	9.2		75	0.71
17	Радиооборудование	3	2.8		85	0.8
15	Освещение:		10.2		85	1
16	Прожекторы:	6	11.4		85	1
14	Камбуз (плиты, моторы):	1	9.3		74	0.76
18	Прочая электрическая нагрузка		16		85	1
4	насос масляный	1	6.5	4АМ71А4	70.5	0,71
20	Лебёдка шлюпочная	1	4.3	МАП211-4,380/220В	76	1
12	Насосы балластно- осушительные	1	13	4АМ90L4	80	0,75
13	вентиляторы	3	9.8	АМ52-4	85.5	0.92
23	Насос фекальный	1	7.4		78	0.74
24	Электродвигатель мачты	1	6.5		71	0.76
25	Сепаратор дизельного топлива	1	8.6		74	0.82

---

2 Расчет данных судовой электростанции в режиме стоянки судна

Расчет активной и реактивной мощности для стояночного режима судна, при К1 = 1, производится по формулам:

(1)

(2)

Фактический коэффициент загрузки по потребителям находится по формуле:

(3)

Коэффициент одновременной работы одноименных потребителей находится по формуле:

(4)

Насосы забортной воды:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 9.5кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 9.31 кВАр

Насос масляный:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 6.5кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 5.39 кВАр

Компрессор:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 8.4кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 8.33 кВАр

Насос санитарный пресной воды (гидрофор):

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 4.2кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 3.69 кВАр

Насос санитарный забортной воды:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 4.4кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 3.87 кВАр

Насос горячей воды:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 5.2кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 4.73 кВАр

Вентиляторы:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 9.8кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 4.2 кВАр

Камбуз :

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 5.15 кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 3.81 кВАр

Освещение:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 4.48 кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 2.24кВАр

Прожекторы:
Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 10.4кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 5.2 кВАр

Радиооборудование:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 2.8кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 2.1 кВАр

Прочая электрическая нагрузка:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 15кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 7.5 кВАр

Тельфер:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 7.6кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 6.15 кВАр
Котлоагрегат:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 9.2кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 7.72 кВАр

Насос фекальный:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 9.2кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 7.72 кВАр

Сепаратор дизельного

---

топлива:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 9.2кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 7.72 кВАр

Лебёдка шлюпочная:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 4.3кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 3.6 кВАр

Зарядное устройство:

Pр= Р_нnК₃К_о / K1= 3.8кВт

Qр=Рр tgφ₁ = 1.97 кВАр

Перечень расчетных данных для стояночного режима представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Перечень расчетных данных в стояночном режиме

№ п/п	Наименование потребителя	Кол-во шт.	К2	К3	ηн КПД %	COSφ1	Ко	Потр. мощность
								Рр кВт	Qр кВАр
6	компрессор пускового воздуха	1	(1)	1	70.5	0,71	1	8.5	8.33
3	насосы забортной воды	1	(1)	1	70.5	0,71	1	9.5	9.31
19	зарядное устройство	1	(1)	1	68	0.86	1	3.8	1.97
7	насос санитарный пресной воды (гидроформ)	1	(1)	1	80	0,75	1	4.2	3.69
8	насос санитарный забортной воды	1	(1)	1	80	0,75	1	4.4	3.87
11	малый (аварийный) пож	1	(0.7)	0.7	77	0,74	1	9	8.19
21	Тельфер	1	(1)	1	78	0.76	1	7.6	6.15
22	Котлоагрегат	1	1	1	75	0.71	1	9.2	7.72
17	Радиооборудование	3	1	1	85	0.8	1	2.8	2.1
15	Освещение:		0.5	0.5	85	1	1	4.48	2.24
16	Прожекторы:	6	-	-	85	1	-	0	0
14	Камбуз (плиты)	1	0.5	0.5	74	0.76	1	5.15	3.81
18	Прочая электрическая нагрузка		1	1	85	1	1	15	7.5
4	насос масляный	1	1	1	70.5	0,71	1	5.5	5.39
20	Лебёдка шлюпочная	1	(1)	1	76	1	1	4.3	3.6
13	вентиляторы	3	(1)	1	85.5	0.92	1	9.8	4.2
23	Насос фекальный	1	1	1	78	0.74	1	7.4	6.82
25	Сепаратор дизельного топлива	1	(1)	1	74	0.82	1	8.6	8.21

---

---