Определение мощности судовой электростанции (стр. 1 из 7)
Камчатский Государственный Технический Университет
Заочный факультет
Кафедра: электротехники и электрооборудования судов
Курсовой проект
По дисциплине:
Судовые автоматизированные электроэнергетические системы
Вариант №03 - 631
Курсовой проект
выполнил :
Студент группы
Курсовой проект
проверил:
доцент кафедры Э и ЭОС
г. Петропавловск-Камчатский
2009 г.
Задание на курсовой проект:
1. Определение мощности судовой электростанции табличным методом, выбор генераторных агрегатов и преобразователей электроэнергии.
2. Разработка структурной однолинейной электрической схемы генерирования и распределение электроэнергии.
3. Выбор САРН и САРЧ генераторных агрегатов
4. Построение функциональной электрической схемы автоматизации судовой электростанции.
5. Определение расчетных токов в фидере питания одного из потребителей, выбор кабелей коммутационной, защитной и распределительной аппаратуры на основании расчета, проверка кабелей на потерю напряжения
6. Расчет шин ГРЩ, выбор шин
7. Выбор аккумуляторов
8. Расчет токов КЗ в СЭЭС, проверка элементов СЭЭС на динамическую и термическую устойчивость
9. Определение изменения напряжения в СЭЭС при прямом пуске энергоёмкого потребителя.
10. Расчет судовой сети освещения
11. Основные положения по технике эксплуатации САЭЭС, охране окружающей среды, охране труда и технике безопасности
Графическая часть:
1. Структурная однолинейная электрическая схема генерирования и распределения электроэнергии
2. Функциональная электрическая схема автоматизации судовой электростанции
3. Принципиальная электрическая схема одного из функциональных устройств автоматики.
4. Конструктивный чертеж одной из секций ГРЩ
Оглавление
Краткая характеристика судна, его режимы работы
Расчетная часть
1. Определение мощности судовой электростанции табличным методом, выбор генераторных агрегатов и преобразователей электроэнергии
2. Разработка структурной однолинейной электрической схемы генерирования и распределение электроэнергии
3. Выбор САРН и САРЧ генераторных агрегатов
4. Построение функциональной электрической схемы автоматизации судовой электростанции
5. Определение расчетных токов в фидере питания одного из потребителей, выбор кабелей коммутационной, защитной и распределительной аппаратуры на основании расчета, проверка кабелей на потерю напряжения
6. Расчет шин ГРЩ, выбор шин
7. Выбор аккумуляторов
8. Расчет токов КЗ в СЭЭС, проверка элементов СЭЭС на динамическую и термическую устойчивость
9. Определение изменения напряжения в СЭЭС при прямом пуске крупногабаритного АД с короткозамкнутым ротором и автономной работе генераторных агрегатов
10. Расчет судовой сети освещения
11. Основные положения по технике эксплуатации САЭЭС, охране окружающей среды, охране труда и технике безопасности
Список использованной литературы
Краткая характеристика судна, его основные режимы работы.
«Антиас» - специализированный среднетоннажный ярусник-морозильщик немецкой постройки.
Конструктивная специализация ярусоловов связана с особенностями орудий и районов промысла. В основном это суда длиной около 30 - 50 м, шириной 7 - 11 м, имеющие, как правило, два люка (в борту и в транце) для вымета и выборки яруса. В последнее время все шире начинают применяться суда с выборкой яруса через отверстие в днище судна (система “moon pool”), что позволяет увеличить улов на 10 - 20 % [21].
По обобщению технических характеристик судов ярусного лова 1970-2002 годов постройки: при длине 25 - 50 м мощность главного двигателя (ГД) типового судна – 500 - 1300 кВт, иногда суда оборудованы успокоителями качки и подруливающим устройством, экипаж 10-27 человек. Могут иметь ограниченный или неограниченный район плавания.
Тип судна: Рыболовное. Ярусный лов, рыбообработка, холодильная установка.
Класссудна: KM* Ice1 AUT2 fishing vessel
Порт приписки:
Петропавловск - Камчатский
Место и год постройки:
Германия, 07.09. 1993г.
Основные характеристики судна
- дедвейт 808т
- мощность ГД 1*1600кВт
- количествово и мощность генераторов(кВт каждого) 1* 560 2* 291
- Количествово и тип движителя 1-Винт регулируемого шага
- водоизмещение 1827 т
- осадка 5,06м
- длина расчетная 104,5м
- длина габаритная 52,5м
- ширина габаритная 11,5м
- ширина на миделе16м
- высота борта до палубы переборок7,4м
- осадка по КВЛ5,7м
- высота борта 8,05м
- скорость 12,3 узлов
Расчетная часть.
1. Определение мощности судовой электростанции табличным методом, выбор генераторных агрегатов и преобразователей электроэнергии
В практике проектирования для определения величины загрузки ГА производится расчет потребляемых мощностей в режимах работы судна табличным методом. Табличный метод основан на определении мощности СЭС по специальным расчетным таблицам нагрузок, составленных для наиболее важных режимов работы судна.
Первым шагом на пути определения мощности СЭЭС табличным методом является выбор электродвигателей для судовых механизмов по известным мощностям.
Условия выбора электродвигателей
1. По роду тока
2. По величине напряжения (Uн дв= Uсети)
3. По мощности (Рмех<Pн дв)
4. По режиму работы (ПВ)
5. По уровню вибрации и шума
6. По конструктивно-монтажному исполнению, степени защиты и способу охлаждения.
7. По частоте вращения
8. По способу сочетания с валом механизма.
В соответствии с требованиями Правил Регистра, электрооборудование должно безотказно работать в условиях относительной влажности воздуха 75±3% при температуре окружающего воздуха 45±2оС или влажности 80±3% температуре окружающего воздуха 40±2оС, а также при относительной влажности воздуха 95±3% при температуре окружающей воздуха 25±2оС
Также электрооборудование должно безотказно работать при длительном крене судна до 15о и длительном дифференте до 5о, а также бортовой качке до 22,5о и килевой качке до 10о от вертикали. Аварийное электрооборудование должно надежно работать при длительном крене до 22,5о и дифференте 10о. Электрооборудование должно безотказно работать при вибрациях от 5 до 30 Гц.
Все электродвигатели для данного типа судна рассчитаны на 3-х фазный переменный ток 50 Гц и напряжение 220 и 380 В. Для привода большинства судовых механизмов обычно используют АД с короткозамкнутым ротором.
В соответствии с ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 судовые электродвигатели должны иметь конструктивно-климатические исполнение М - умеренно холодный морской климат и ОМ – для неограниченного района плавания. По степени защиты двигатели серии 4А, АМ и АОМ имеют брызгозащищенное исполнение, т. е. степень защиты не ниже IР 44 , а электродвигатели палубных механизмов серии МАП-IР 56. По уровню шума в соответствии с ГОСТ 16372-84Е, судовые асинхронные электродвигатели можно отнести к классу О (МАП) и к классу 1 (4А, АМ, АОМ).
От правильного выбора ЭД по мощности зависят надёжность его работы в электроприводе и электрические показатели в процессе эксплуатации.
По режиму работы судовые потребители электрической энергии делят на следующие группы:
1 - электроприводы и устройства, работающие непрерывно с практически постоянной и неизменяющейся нагрузкой (насосы охлаждающие, топливные, масляные, циркуляционные; вентиляторы)
t=70-100% Tpt=17-24 час/сутки
2 - электроприводы и устройства, работающие в повторно-кратковременном режиме (санитарные насосы, компрессоры высокого давления, грузовые лебедки, краны, специальные потребители)
t=15-70% Tpt=3.5-17 час/сутки
3 - потребители электрической энергии, работающие кратковременно (балластные, осушительные, топливоперекачивающие насосы)
t£15% Tр t=3.5 час/сутки
Составление таблицы
В таблицу заносятся все потребители, работающие в данном режиме, их номинальные данные, данные для режима работы.
Расчеты производятся на основании нижеперечисленных соотношений:
Графа 1. Наименование групп потребителей.
Графа 2.Режим работы.
Графа 3. Количество однородных потребителей: n, шт.
Графа 4. Мощность на валу механизма: Pн.мех, кВт.
Графа 5. Мощность потребителя: Pн.эд, кВт.
Графа 6. Номинальный КПД электродвигателя: hн.эд.
Графа 7. Номинальный коэффициент мощности потребителя: Cosj.
Графа 8. Коэффициент использования электродвигателя: k1=Pн.мех./Pн.эд.
Графа 9. Установленная активная мощность однородных потребителей: Pуст.=(Pн.эд/hн.эд)*n, кВт.
Графа 10. Установленная реактивная мощность однородных потребителей: Qуст.=Pн.эд * tgj, кВАр.
Графа 11. Установленная полная мощность потребителей:
Графа 12. Коэффициент загрузки механизма в зависимости от режима работы: k2.
Графа 13. Фактический коэффициент загрузки электродвигателей: k3 =k1*k2.
Графа 14. КПД соответствующий фактической загрузке электродвигателя: hпотр.
Графа 15. Коэффициент мощности соответствующий фактической загрузке электродвигателя: Cos jпотр.
Графа 16. Коэффициент одновременности, определяющий отношение потребителей электрической энергии к общему их числу: k0 =праб/пуст.
Графа 17. Активная потребляемая мощность однородных потребителей:
Графа 18. Реактивная потребляемая мощность однородных потребителей:
