Определение мощности судовой электростанции (стр. 4 из 7)

kз=0,85 - коэф. загрузки потребителя,

Pн=37 кВт - номинальная мощность потребителя,

Uн=380 В - напряжение сети,

hн =0,9 - номинальный К.П.Д. потребителя

cosj=0,89 - номинальный коэф. мощности потребителя.

Поправки с учетом прокладки и режима работы:

I’_расч. = I_расч./(k₁× k₂)=73,8 А, где

k₁=0,8 - коэф.,учитывающий способ прокладки (автономная в трубе L более 1,3м),

k₂== 1 - коэф., учитывающий режим работы (непрерывный [24ч]).

С учетом температурного режима:

I’’_расч.=I’_р/k_q=49,2 А, где k_θ - температурный коэф.

, температурный коэф.

Выбор кабелей.

Произведем выбор кабелей для заданной трассы питания электропривода насоса рефрижератора трюмов с учетом режимов работы кабелей под нагрузкой, особенностей прокладки трассы и фактической температуры окружающей среды.

На 1 участке: I’’_расч.= 951 А

По этому току из таблиц выбираем ближайшее большее значение допустимого тока: I_доп=325А для кабеля КНР 3

240 мм²,число кабелей = 3

На 2 участке: I’’_расч.= 65,5 А

По этому току из таблиц выбираем ближайшее большее значение допустимого тока: I_доп=79А для кабеля КНР 3

25 мм².

На 3 участке: I’’_расч.= 49,2 А

По этому току из таблиц выбираем ближайшее большее значение допустимого тока: I_доп=60А для кабеля КНР 3

16 мм².

Выбор пуско-регулирующей и защитной аппаратуры.

В соответсвии с заданием необходимо выбрать для участка судовой сети (рис. 1) автоматические выключатели и пускорегулирующую аппаратуру электродвигателя.

Выбор автоматических выключателей

Условия выбора:

- род тока (в случае переменного учесть частоту питающей сети.);

- величина напряжения, причем необходимо, чтобы U_н.уст.£ U_н.ав., где U_н.уст. - номинальное напряжение установки, U_н.апп. - номинальное напряжение аппарата;

- величина тока. Необходимо, чтобы I_н.потр. £ I_н.ав.;

- конструктивно-климатическое исполнение (условия эксплуатации, Требования Регистра.);

- номинальный ток расцепителя I_н.р.;

- уставка по току срабатывания I_уст.£ I_уст. АВ.

Выбор автоматического выключателя (потребитель)

- по номинальному току max расцепителя: I_н.р.³I_р.ф.; I_н.р.³70А.

- по номинальному току АВ: I_н.АВ³I_р.ф.; I_н.АВ³70А.

- по току уставки срабатывания :

I_уст=800 А

I_уст³11,7 А

Выбираю автоматический выключатель серии А3120Р:

номинальный ток расцепителя: 80 А;

Допустимый ударный ток 22 кА.

вид расцепителя: комбинированный расцепитель максимального тока.

Выбор секционного автомата QF 5.

- по номинальному току max расцепителя: I_н.р.³ I_раб.; I_н.р.³1023 А.

I_раб=1023А

- по номинальному току АВ: I_н.АВ.³ I_н.потр..; I_н.АВ.³1023 А.

- по току уставки срабатывания АВ: I_уст.=(3¸5)×I_раб.=5×1023=5115 А.

Выбираю секционный автомат серии АМ15-М:

Номинальный ток автомата 1250 А.

Ток max расцепителя 1250 А.

Допустимый ударный ток 110 кА.

Действующее значение тока в момент расхождения дугогасительных контактов 45кА.

Выбор автоматического выключателя (ВРЩ 2 ) QF 7.

- по номинальному току max расцепителя: I_н.р.³ I_фид.=К_о(

К_3i×I_н.i+I_р.), где I_фид=

К_о - коэффициент одновременности;

К_3i - коэффициент загрузки i-ого потребителя;

I_н.i - ток i-ого потребителя;

I_р. - сумма номинальных токов расцепителей резервных АВ,

I_н.р.³24,85 А.

- по номинальному току АВ: I_н.АВ. ³ I_н.р.; I_н.АВ.³ 24,85 А.

- по току уставки срабатывания АВ:

, где

I_ф - ток фидера;

_вкл.i =1,2 I_н.дв

_н.дв.-номинальный ток i-го двигателя;

К_п=5¸7 - кратность пускового тока;

d=0,2 - минусовой допуск на ток срабатывания к.з.

_вк.i = 1,2(21,36+63+91,2+30,18)=205,74 А.

_н.i =34,35 А

I_фид.=27,61 А

I_уст. = (205,74+27,61-34,35)/(0,8×30) = 199/24=8,3(Кратность по току)

Выбираю АВ серии А3100Р исполнения А3110Р:

номинальный ток автомата - 30 А.

току уставки срабатывания – 300А.

Выбор генераторного автомата QF 1.

- по номинальному току max расцепителя: I_н.р.³ I_р.фид.; I_н.р.³956 А.

- по номинальному току АВ: I_н.АВ.³ I_н.р.; I_н.АВ.³ 956 А.

- по току уставки срабатывания АВ: I_уст.=(2,5¸3,5)×I_н.G.=3×659=1977 А.

Выбираю генераторный автомат серии АМ15-М: типоисполнение:АМ15Н-5М

Ток max расцепителя 1250 А.

Допустимый ударный ток 110 кА.

Действующее значение тока в момент расхождения дугогасительных контактов 45кА.

Термическая устойчивость = 3000 А²*с*10^-6

Выбор магнитного пускателя для потребителя.

- U_н.уст.£U_н.апп., где U_н.уст. - номинальное напряжение установки; U_н.апп. - номинальное напряжение аппарата;

- I_н.потр.£ I_н.апп.

I_н.апп=70А

номинальный ток пускателя I_н.п. = 90 А,

Исходя из данных условий, выбираю магнитный пускатель серии ПММ-3020:

Проверка кабеля на потерю напряжения

Потеря напряжения есть арифметическая разность величин напряжений в начале и конце рассматриваемого участка кабеля. Линейная потрея напряжения вычисляется по формуле

, где

Iрасч. - расчетный ток на участке;

l - длина участка;

cosj - коэффициент мощности;

Uн - напряжение;

g=48 м/(Ом×мм²) - удельная проводимость электротехнической меди;

S- сечение жилы кабеля.

На I участке:

Iрасч.=722 А; l=17 м; cosj =0,8; Uн =400 В; S=240 мм² .

DU=0,37%

На II участке:

Iрасч.=59 А; l=42 м; cosj=0,89; U_н=380 В; S=25 мм².

DU=0,84 %

На III участке:

Iрасч.=59А; l=9 м; cosj=0,89; Uн =380 В; S=16 мм².

DU =0,28 %

Суммарная потеря напряжения на расчётном участке: 1,49%

Так как по требованиям Регистра суммарное падение напряжения в силовой сети не должно привышать 7% то можем сказать, что выбранная сеть отвечает этим условиям.

6. Расчет шин ГРЩ, выбор шин

1) Определение наибольшего длительного рабочего тока нагрузки

где

kо = 1- коэффициент одновременности работающих генераторов;

k_з.i. = 0,8 - коэффициент загрузки работающих генераторов;

I н.G.i = 956 А - номинальный ток i-того генератора;

1/2 - берется из расчета, что условная точка приема электроэнергии находится в центре шин по длине.

Iн.р. = 764,8 А

2) Определение расчетного тока

3) Выбор шин

Выбираем медные, сплошные, окрашенные шины из справочника по допустимому току нагрузки со следующими размерами (допустимый ток - Iдоп. = 860 А): ширина: а = 50 мм;толщина: b = 5 мм .

7.Выбор аккумуляторов

Выбор аккумуляторов состоит из двух задач:

- выбор типа аккумулятора, соответственно заданным условиям эксплуатации

- определение ёмкости аккумуляторной батареи для питания заданных потребителей электроэнергии.

Исходные данные:

средний пусковой разрядный ток – 340 А

кол-во пусков - 7

напряжение - 12 В,

время одного пуска - 6 с.

Выбор аккумулятора :

1) Рассчитаем ёмкость АБ: С_АБ =

= =3,96 А ч

2) С’_АБ= С_АБ/(к₁к₂)=3,96/0,85*0,9=5,2 А

ч

3) Для обеспечения этой ёмкости и напряжения 12В выбираем аккумуляторную батарею типа 6СТК-135.

Данные аккумуляторной батареи 6СТК-135 :

- Число аккумуляторов в батареи: 6

- Номинальное напряжение : 12 В

- Ток разряда : 340 А (для стартерного режима )

- Ёмкость: 28,3 А ч

8. Расчет токов КЗ в СЭЭС, проверка элементов СЭЭС на динамическую и термическую устойчивость

Для заданного участка схемы (рис. 4) необходимо определить значение ударного тока КЗ при трехфазном металлическом КЗ в точке. Расчет производится упрощенным аналитическим методом.

Рис. 4

Для расчетной точки КЗ произведем преобразование расчетной схемы в эквивалентную схему замещения и определим базисную величину и сопротивление.