Расчет мощности судовой электрической станции

Введение

Рост электрификации речных судов и мощности электростанций вызвал значительное усложнение всего судового электрооборудования , одновременно понизилась надежность электроустановок и сетей обусловленная недостатками постоянного тока. Поэтому большинство серийный речных судов постройки последних лет имеют станции переменного тока.

Преимущества переменного тока: возможность получения различного по величине напряжения с помощью трансформаторов, простота устройства, более высокий КПД, меньшие габариты, снижение веса и стоимости электромашин переменного тока, простота обслуживания и большая надежность работы асинхронных двигателей, незначительные радиопомехи, меньший расход проводникового материала при повышении напряжения, удобство питания судовых электроустановок с берега, где преобладает переменный ток и т.д.

Существенные недостатки переменного тока? Большие пусковые токи, вызывающие значительные снижения напряжения в судовой сети, что может вызвать в отдельных случаях срабатывания защиты генератора, остановку работающих электроприводов и т.д., влияние коэффициента мощности на технико-экономические показатели электроустановок, более низкие пусковые моменты и ограниченная возможность регулирования скорости вращения асинхронных двигателей.

На выбор рода существенное влияние оказывают потребители. На тех судах, где по мощности преобладают потребители, требующие широкого и плавного регулирования скорости и высоких пусковых моментов, целесообразно применять постоянный ток, в остальных переменный.

Расчет мощности судовой электрической станции

Потребляемую электрическую мощность приемника вычисляют по формуле:

где - установленная единичная мощности, кВт; - номинальное значение КПД.

Мощность потребляемую группой приемников находят по формуле:

где - количество одноименных приемников.

Коэффициент одновременной работы одноименных приемников определяется по формуле:

,

где - количество работающих в данном режиме одноименных приемников.

Коэффициент одновременной работы определяем для каждого режима в отдельности:

1) Ходовой режим

2) Стояночный режим

3) Аварийный режим

Коэффициент загрузки определяется по формуле:

где - фактическая мощность приемника в конкретном режиме работы;

- номинальная мощность приемника.

Как правило и диапазон его значений широк.

Коэффициент загрузки большинства приемников механизмов и устройств судовой силовой установки и судовых систем изменяется в пределах ;

палубных механизмов - ;

бытовых приемников - ;

электродвигатели шпиля в режиме снятия с якоря - ;

пожарных, балластных и осушительных насосов - ;

компрессоров пускового воздуха - .

Значение коэффициента мощности определяют по графику.

Значение активной мощности группы приемников в различных режимах работы находят по формуле:

;

.

Значение реактивной мощности группы приемников в различных режимах работы находят по формуле:

.

Значение определяют по в данном режиме работы

Коэффициент характеризующий вероятность совместной работы выбирают по следующему принципу:

для стоянки без грузовых операций ;

для стоянки с грузовыми операциями ;

для ходового режима ;

для аварийного режима .

Для работы принимаем следующие значения коэффициента:

для стояночного режима - ;

для ходового режима - ;

для аварийного режима - .

Расчетную активную, реактивную и полную мощности определяют в соответствии с формулами:

,

где - коэффициент учитывающий потери в сечениях (для малых судов – 1,02; для средних – 1,03; для крупных судов – 1,04);

- суммарная активная мощность без учета эпизодической нагрузки;

- коэффициент вероятности совместной работы

;

;

.

где - суммарная реактивная мощность без учета эпизодической нагрузки.

;

;

.

;

;

.

Средневзвешенный коэффициент мощности определяем по формуле:

;

;

.