Проектирование судовой электроэнергетической системы углерудовоза
Расчет электроэнергетической системы углерудовоза, выбор мощности генераторных агрегатов и схемы электроснабжения судна. Автоматическое регулирование частоты и напряжения дизель-генераторов. Техника безопасности при эксплуатации распределительного щита.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.08.2014 |
| Размер файла | 65,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СОДЕРЖАНИЕ
1. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УГЛЕРУДОВОЗА
1.1 Краткая характеристика проектируемого судна
1.2 Ведомость потребителей электроэнергии
1.3 Обоснование выбора рода тока, частоты и величины питающего напряжения
1.4 Составление таблицы нагрузок судовой электростанции по режимам работы судна
1.5 Выбор числа и мощности генераторных агрегатов
1.6 Выбор схемы электроснабжения судна
1.7 Расчет сечения кабеля основной силовой сети и проверка его на потерю напряжения
1.8 Выбор и расчет аппаратов управления и защиты
1.9 Расчёт изменения напряжения на шинах ГРЩ при внезапном набросе нагрузки
1.10 Описание ГРЩ
2. УСТРОЙСТВО И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
2.1 Системы автоматического регулирования частоты и напряжения судовых дизель-генераторов
3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1 Техника безопасности при эксплуатации главного распределительного щита
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Судовой электроэнергетической системой называют совокупность электромеханических устройств объеденных процессом производства, преобразования и распределения электроэнергии, предназначенную для питания судовых потребителей.
Цель проекта - проектирование судовой электроэнергетической системы углерудовоза, включающая в себя:
- выбор рода тока, частоты, напряжения;
- составления таблицы нагрузок по режимам работы судна;
- выбор электроснабжения судна;
- выбор числа и мощности генераторов;
- расчет сечения кабеля и проверка его на потерю напряжения;
- выбор и расчет аппаратов управления и защиты;
- расчет изменения напряжения на шинах ГРЩ при внезапном набросе нагрузки.
электроэнергетический судно генератор
1. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УГЛЕРУДОВОЗА
1.1 Краткая характеристика проектируемого судна
Таблица 1- Краткая характеристика углерудовоза
|
Длина |
L |
130,0 м |
|
|
Ширина |
B |
18,0 м |
|
|
Высота борта |
H |
10,3 м |
|
|
Осадка |
T |
8,00 м |
|
|
Водоизмещение |
D |
14 000 тонн |
|
|
Чистая грузоподъемность |
Рг |
9 500 тонн |
|
|
Скорость хода |
хs |
13 уз |
|
|
Дальность плавания |
r |
6 000 миль |
|
|
Автономность |
A |
30 сут |
|
|
Экипаж |
nэ |
17 чел |
|
|
Ледовые усиления |
ЛУ3 |
||
|
Длина грузовых люков |
lл |
49 м |
|
|
Длина бака |
lб |
9 м |
|
|
Длина юта |
lю |
32 м |
|
|
Длина рубки |
lр |
18 м |
|
|
Тип двигателя |
МОД |
||
|
Количество гр. винтов |
nв |
1 |
|
|
Поперечные переборки |
nпоп |
7 |
|
|
Платформа |
lпл |
29 м |
|
|
Продольные переборки |
nпр х lпр |
2 х 89 м |
1.2 Ведомость потребителей электроэнергии
Все потребители электроэнергии , которые учитываются в расчете электроэнергетической системы проектируемого судна, запишем в таблицу 2.
Таблица 2- Ведомость потребителей электроэнергии
|
№ п/п |
Наименование потребителя |
Количество, шт. |
Мощность единичного потребителя, Квт. |
|
|
Палубные механизмы |
||||
|
1 |
Брашпиль |
1 |
12 |
|
|
2 |
Шпиль швартовый |
2 |
8 |
|
|
3 |
Лебедка раскрытия люковых крышек грузового трюма |
5 |
15 |
|
|
4 |
Лебёдка шлюпочная |
1 |
3,5 |
|
|
5 |
Рулевая машина |
1 |
9 |
|
|
Механизмы машинокотельной установки |
||||
|
6 |
Охлаждающий насос главного двигателя |
2 |
4,5 |
|
|
7 |
Масляный насос главного двигателя |
2 |
6,3 |
|
|
8 |
Топливоперекачивающий насос дизельного топлива |
2 |
3,5 |
|
|
9 |
Топливоперекачивающий насос вспомогательного котла |
1 |
2,2 |
|
|
10 |
Форсуночный насос вспомогательного котла |
1 |
1,8 |
|
|
11 |
Сепаратор топлива |
2 |
3,5 |
|
|
12 |
Сепаратор масла |
2 |
4,8 |
|
|
13 |
Компрессор пускового воздуха |
1 |
4 |
|
|
14 |
Валоповоротное устройство |
1 |
8 |
|
|
15 |
Вентилятор машинного отделения |
2 |
4 |
|
|
Механизмы систем и устройств |
||||
|
16 |
Насос питьевой воды |
1 |
4,2 |
|
|
17 |
Насос мытьевой воды |
2 |
5,5 |
|
|
18 |
Осушительный насос |
2 |
12 |
|
|
19 |
Пожарный насос |
2 |
22 |
|
|
20 |
Общесудовая вентиляция |
4 |
3,5 |
|
|
Бытовые механизмы |
||||
|
21 |
Камбуз |
1 |
12 |
|
|
22 |
Холодильник |
1 |
8 |
|
|
Освещение |
||||
|
23 |
Освещение |
- |
2,5 |
|
|
24 |
Сигнальные огни |
- |
1,2 |
|
|
25 |
Прожектор |
1 |
1 |
|
|
Прочие механизмы и оборудование |
||||
|
26 |
Зарядное устройство |
1 |
6 |
|
|
27 |
Радиосвязь |
- |
1,2 |
|
|
28 |
Навигационное оборудование |
- |
2,5 |
|
|
29 |
Прочая моторная нагрузка |
- |
50 |
1.3 Обоснование выбора рода тока, частоты и величины питающего напряжения
Существует два рода тока: постоянный и переменный. Постоянный ток - ток, напряжение которого не зависит от времени, а переменный - напряжение которого зависит от времени. Наибольшее распространение в настоящее время имеет переменный (периодический) ток, значение которого в зависимости от времени изменяется по синусоиде с частотой равной 50Гц (50 колебаний в секунду при длительности периода 1/50 = 0, 02 с).
В качестве электродвигателей трехфазного переменного тока наиболее широко применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, реже - асинхронные двигатели с фазным ротором и синхронные двигатели. Двигатели постоянного тока по сравнению с асинхронными имеют очень низкую надежность.
В настоящее время более рациональна СЭЭС переменного тока с использованием управляемых полупроводниковых выпрямителей для регулирования частоты вращения электроприводов постоянного тока. Если судно является самоходным, то рациональна единая СЭЭС переменного тока.
Необходимо отметить, что СЭЭС переменного тока по сравнению с СЭЭС постоянного тока позволяет:
преобразовывать напряжение с помощью трансформаторов;
разделять СЭЭС с помощью трансформаторов на отдельные, электрически не связанные друг с другом части (например, силовой и осветительной сети);
получать электроэнергию от береговой сети без преобразователей;
применять более высокое напряжение;
повысить уровень унификации судового электрооборудования с электрооборудованием общепромышленного назначения.
1.4 Составление таблицы нагрузок судовой электростанции по режимам работы судна
Согласно требованию Регистра РФ, таблицы нагрузок для грузовых судов должны отображать следующие режимы:
1. Стояночный
2. Стоянка с грузом
3. Ходовой
4. Аварийный
5. Швартовный
Порядок заполнения таблицы описан ниже.
В графе 2 таблицы представлены приемники электроэнергии,
установленные на данном судне.
В графах 3 - 6 указаны номинальные параметры приемников электроэнергии.
В графу 7 заполняем на основании значений, представленных в графах 4 и 5, с использованием формулы:
Ред = ; (1.4.1)
где Ред - единичная мощность потребителя, кВт
Рном - номинальная мощность потребителя, кВт
з - КПД.
В графе 8 вычисляем общую мощность по формуле:
Робщ = ; (1.4.2)
где Робщ - общая мощность потребителей, кВт
n - количество одинаковых потребителей.
В графах 9, 14, 19, 24, 29 указан коэффициент одновременности работы потребителей, который вычисляем по формуле:
Ко = ; (1.4.3)
В графах 10, 15, 20, 24, 30 указан коэффициент загрузки потребителей, который вычисляем по формуле:
Кз = ; (1.4.4)
В графах 11, 16, 21, 26, 31 вычисляем активную мощность по формуле:
Р = ; (1.4.5)
где Робщ - общая мощность, кВт
Ко - коэффициент одновременности,
Кз - коэффициент загрузки.
В графах 13, 18, 23, 28, 33 вычисляем полную мощность по формуле:
(1.4.6)
По полученным значениям выбирают количество и мощность работающих генераторов.
Дальнейший расчет произведем в Office Excel. Результаты расчетов запишем в таблицу 3.
Таблица 3 - Таблица нагрузок судовой электростанции по режимам работы
|
Наименование потребителей |
количество, шт |
мощность единичного потребителя, Квт |
КПД, % |
COSФ |
Потребляемая мощность, кВт |
Стоянка без грузовых операций |
стоянка с грузовыми операциями |
Ход |
Маневр |
Аварийный режим |
|||||||||||||||||
|
Единичная |
общая |
коэф. одн. работы |
коэф. Загрузки |
P, Квт |
S, кВА |
коэф. одн. работы |
коэф. Загрузки |
P, Квт |
S, кВА |
коэф. одн. работы |
коэф. Загрузки |
P, Квт |
S, кВА |
коэф. одн. работы |
коэф. Загрузки |
P, Квт |
S, кВА |
коэф. одн. работы |
коэф. Загрузки |
P, Квт |
S, кВА |
||||||
|
1.Брашпиль |
1 |
12 |
88,5 |
0,8 |
15,0 |
15,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
1,0 |
15,0 |
18,8 |
- |
- |
- |
- |
|
|
2.Шпиль швартовый |
2 |
8 |
88 |
0,8 |
10,0 |
20,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
1,0 |
20,0 |
25,0 |
- |
- |
- |
- |
|
|
3.Лебёдка раскрытия люковых крышек грузового трюма |
5 |
15 |
86,5 |
0,8 |
18,8 |
93,8 |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
1,0 |
93,8 |
117,2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
4.Лебёдка шлюпочная |
1 |
3,5 |
86,5 |
0,8 |
4,4 |
4,4 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
1,0 |
4,4 |
5,5 |
|
|
5.Рулевая машина |
1 |
9 |
88 |
0,9 |
10,0 |
10,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
9,0 |
10,0 |
1,0 |
0,9 |
9,0 |
10,0 |
1,0 |
1,0 |
10,0 |
11,1 |
|
|
6.Охлаждающий насос главного двигателя |
2 |
4,5 |
86,5 |
0,9 |
5,0 |
10,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
9,0 |
10,0 |
1,0 |
0,9 |
9,0 |
10,0 |
1,0 |
1,0 |
10,0 |
11,1 |
|
|
7.Масляный насос главного двигателя |
2 |
6,3 |
88 |
0,9 |
7,0 |
14,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
12,6 |
14,0 |
1,0 |
0,9 |
12,6 |
14,0 |
1,0 |
1,0 |
14,0 |
15,6 |
|
|
8.Топливоперекачивающий насос дизельного топлива |
2 |
3,5 |
86,5 |
0,9 |
3,9 |
7,8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
7,0 |
7,8 |
1,0 |
0,9 |
7,0 |
7,8 |
1,0 |
1,0 |
7,8 |
8,6 |
|
|
9.Топливоперекачивающий насос вспомогательного котла |
1 |
2,2 |
86,5 |
0,8 |
2,8 |
2,8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
2,5 |
3,1 |
1,0 |
0,9 |
2,5 |
3,1 |
1,0 |
1,0 |
2,8 |
3,4 |
|
|
10.Форсуночный насос вспомогательного котла |
1 |
1,8 |
86,5 |
0,8 |
2,3 |
2,3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
2,0 |
2,5 |
1,0 |
0,9 |
2,0 |
2,5 |
1,0 |
1,0 |
2,3 |
2,8 |
|
|
11.Сепаратор топлива |
2 |
3,5 |
86,5 |
0,8 |
4,4 |
8,8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
7,9 |
9,8 |
1,0 |
0,9 |
7,9 |
9,8 |
1,0 |
1,0 |
8,8 |
10,9 |
|
|
12.Сепаратор масла |
2 |
4,8 |
87,5 |
0,8 |
6,0 |
12,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
10,8 |
13,5 |
1,0 |
0,9 |
10,8 |
13,5 |
1,0 |
1,0 |
12,0 |
15,0 |
|
|
13.Компрессор пускового воздуха |
1 |
4 |
87,5 |
0,9 |
4,4 |
4,4 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
4,0 |
4,4 |
1,0 |
0,9 |
4,0 |
4,4 |
1,0 |
1,0 |
4,4 |
4,9 |
|
|
14.Валоповоротное устройство |
1 |
8 |
88 |
0,9 |
8,9 |
8,9 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
8,0 |
8,9 |
1,0 |
0,9 |
8,0 |
8,9 |
1,0 |
1,0 |
8,9 |
9,9 |
|
|
15.Вентилятор машинного отделения |
2 |
4 |
86,5 |
0,9 |
4,4 |
8,9 |
1 |
1 |
8,9 |
9,9 |
1,0 |
1,0 |
8,9 |
9,9 |
1,0 |
0,9 |
8,0 |
8,9 |
1,0 |
0,9 |
8,0 |
8,9 |
1,0 |
1,0 |
8,9 |
9,9 |
|
|
16.Насос питьевой воды |
1 |
4,2 |
86,5 |
0,8 |
5,3 |
5,3 |
1 |
1 |
5,3 |
6,6 |
1,0 |
1,0 |
5,3 |
6,6 |
1,0 |
0,9 |
4,7 |
5,9 |
1,0 |
0,9 |
4,7 |
5,9 |
- |
- |
- |
- |
|
|
17.Насос мытьевой воды |
2 |
5,5 |
88 |
0,8 |
6,9 |
13,8 |
1 |
1 |
13,8 |
17,2 |
1,0 |
1,0 |
13,8 |
17,2 |
1,0 |
0,9 |
12,4 |
15,5 |
1,0 |
0,9 |
12,4 |
15,5 |
- |
- |
- |
- |
|
|
18.Осушительный насос |
2 |
12 |
88,5 |
0,9 |
13,3 |
26,7 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
0,9 |
24,0 |
26,7 |
1,0 |
0,9 |
24,0 |
26,7 |
1,0 |
1,0 |
26,7 |
29,6 |
|
|
19.Пожарный насос |
2 |
22 |
88,5 |
0,9 |
24,4 |
48,9 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
1,0 |
48,9 |
54,3 |
|
|
20.Общесудовая вентиляция |
4 |
3,5 |
87,5 |
0,9 |
3,9 |
15,6 |
1 |
1 |
15,6 |
17,3 |
1,0 |
1,0 |
15,6 |
17,3 |
1,0 |
0,9 |
14,0 |
15,6 |
1,0 |
0,9 |
14,0 |
15,6 |
1,0 |
1,0 |
15,6 |
17,3 |
|
|
Камбуз |
1 |
12 |
88,5 |
0,8 |
15,0 |
15,0 |
1 |
1 |
15,0 |
18,8 |
1,0 |
1,0 |
15,0 |
18,8 |
1,0 |
0,9 |
13,5 |
16,9 |
1,0 |
0,9 |
13,5 |
16,9 |
- |
- |
- |
- |
|
|
21.Холодильник |
1 |
8 |
88 |
0,9 |
8,9 |
8,9 |
1 |
1 |
8,9 |
9,9 |
1,0 |
1,0 |
8,9 |
9,9 |
1,0 |
0,9 |
8,0 |
8,9 |
1,0 |
0,9 |
8,0 |
8,9 |
- |
- |
- |
- |
|
|
22.Освещение |
- |
2,5 |
88,5 |
0,9 |
2,8 |
2,8 |
1 |
1 |
2,8 |
3,1 |
1,0 |
1,0 |
2,8 |
3,1 |
1,0 |
0,9 |
2,5 |
2,8 |
1,0 |
0,9 |
2,5 |
2,8 |
1,0 |
1,0 |
2,8 |
3,1 |
|
|
23.Сигнальные огни |
- |
1,2 |
88,5 |
0,9 |
1,3 |
1,3 |
1 |
1 |
1,3 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
1,3 |
1,5 |
1,0 |
0,9 |
1,2 |
1,3 |
1,0 |
0,9 |
1,2 |
1,3 |
1,0 |
1,0 |
1,3 |
1,5 |
|
|
24.Прожектор |
1 |
1 |
77,5 |
0,9 |
1,1 |
1,1 |
1 |
1 |
1,1 |
1,2 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,0 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,0 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
|
|
26.Зарядное устройство |
1 |
6 |
78 |
0,9 |
6,7 |
6,7 |
1 |
1 |
6,7 |
7,4 |
1,0 |
1,0 |
6,7 |
7,4 |
1,0 |
0,9 |
6,0 |
6,7 |
1,0 |
0,9 |
6,0 |
6,7 |
1,0 |
1,0 |
6,7 |
7,4 |
|
|
27.Радиосвязь |
- |
1,2 |
88,5 |
0,9 |
1,3 |
1,3 |
1 |
1 |
1,3 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
1,3 |
1,5 |
1,0 |
0,9 |
1,2 |
1,3 |
1,0 |
0,9 |
1,2 |
1,3 |
1,0 |
1,0 |
1,3 |
1,5 |
|
|
28.Навигационное оборудование |
- |
2,5 |
88,5 |
0,9 |
2,8 |
2,8 |
1 |
1 |
2,8 |
3,1 |
1,0 |
1,0 |
2,8 |
3,1 |
1,0 |
0,9 |
2,5 |
2,8 |
1,0 |
0,9 |
2,5 |
2,8 |
0,5 |
1,0 |
1,4 |
1,5 |
|
|
29.Прочая моторная нагрузка |
- |
50 |
88 |
0,8 |
62,5 |
62,5 |
1 |
1 |
62,5 |
78,1 |
1,0 |
1,0 |
62,5 |
78,1 |
1,0 |
0,9 |
56,3 |
70,3 |
1,0 |
0,9 |
56,3 |
70,3 |
1,0 |
1,0 |
62,5 |
78,1 |
|
|
Суммарная потребляемая мощность |
145,8 |
239,6 |
228,0 |
263,0 |
262,3 |
||||||||||||||||||||||
|
Средний коэффициент одновременности |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||||||||||||||||||||||
|
Суммарная потребляемая мощность умноженная на коэффициент одновременности |
145,8 |
239,6 |
228,0 |
263,0 |
262,3 |
||||||||||||||||||||||
|
Суммарная потребляемая мощность с учетом 3% потерь |
150,2 |
246,8 |
234,9 |
270,9 |
270,2 |
||||||||||||||||||||||
|
Колличество работающих генераторов |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
||||||||||||||||||||||
|
Процент загрузки генераторов |
75,1 |
61,7 |
58,7 |
67,7 |
67,6 |
1.5 Выбор числа и мощности генераторных агрегатов
Таблица 4- Выбранные генераторы по режимам работы
|
Название |
Марка генератора |
Мощность, кВт |
Количество |
Напряжение, В |
|
|
Ходовой |
МСК-103-4 |
200 |
2 |
400 |
|
|
Аварийный без затопления машинного отделения |
МСК-103-4 |
200 |
2 |
400 |
|
|
Аварийный с затоплением машинного отделения |
МСК-102-4 |
150 |
1 |
400 |
|
|
Швартовный |
МСК-103-4 |
200 |
2 |
400 |
|
|
Стоянка с грузом |
МСК-103-4 |
200 |
2 |
400 |
|
|
Стояночный |
МСК-103-4 |
200 |
1 |
400 |
Таблица 5- Процент загрузки дизель генераторов
|
Тип генератора |
Режимы |
|||||
|
МСК-103-4 |
Ходовой |
Аварийный |
Швартовный |
Стоянка с грузом |
Стояночный |
|
|
Количество генераторов |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
|
|
% загрузки генератора |
58,7 |
67,6 |
67,7 |
61,7 |
75,1 |
Таблица 6- Основные параметры генераторов
|
Тип |
Мощность |
r |
x''d |
Напряжение |
||
|
S кВ*А |
Р кВт |
в относительных единицах |
||||
|
МСК-103-4 |
250 |
200 |
0,0254 |
0,176 |
400 |
|
|
МСК-102-4 |
187,5 |
150 |
0,0284 |
0,124 |
400 |
1.6 Выбор схемы электроснабжения судна
Выбираем фидерно-групповую схему распределения электроэнергии для нашего углерудовоза. СЭЭС имеющая радиальную сеть распределения электроэнергии, по сравнению с СЭЭС, имеющей магистральную сеть, обеспечивает более высокую надежность и живучесть электроснабжения приемников, так как большинство из них получает питание от ГРЩ по отдельным линиям. Наиболее ответственные и мощные потребители получают питание напрямую от ГРЩ, а все остальные от РЩ, каждый из которых также получает питание от ГРЩ по отдельному фидеру.
1.7 Расчет сечения кабеля основной силовой сети и проверка его на потерю напряжения
Передача электроэнергии в судовых электроэнергетических системах осуществляется кабелями различных марок, имеющие разное поперечное сечение и количество жил.
В зависимости от места прокладки кабеля и от назначения применяются кабели гибкие, шланговые, экранированные и другие. В основном применяют кабели марки КНР.
Рабочий ток кабеля, соединяющего генератор с ГРЩ, применяют равным номинальному току генератора:
Iг = ; (1.7.1)
где Рг - номинальная мощность генератора, Вт
Uг - номинальное напряжение генератора, В
сosф - номинальный коэффициент мощности генератора.
Рабочий ток кабеля, соединяющего электродвигатель с РЩ или ГРЩ, применяют равным номинальному:
Iд = ; (1.7.2)
где Рд - номинальная мощность двигателя на валу, Вт
Uc - номинальное напряжение сети, В
зд - КПД двигателя,
cosфд - номинальный коэффициент мощности двигателя.
Потерю напряжения на участках сети переменного тока определяем по формуле
?U = ; (1.7.3)
Ia = I*cosц (1.7.4)
где Ia - расчетный ток участка сети, А
й - длинна кабеля, м
г - удельная проводимость меди, м/Ом*м
S - сечение жилы кабеля, мм2
U - номинальное напряжение сети, В.
г - для медных жил кабеля применяется равной 48 м/Ом*м.
Правилам Регистра РФ допускается потеря напряжения в силовой цепи не более 7%, а для цепи освещения 5%.
Дальнейший расчет произведем в Office Excel. Результаты расчетов занесем в таблицу 7.
Таблица 7 -Таблица расчета сечения кабеля основной силовой сети и проверка его на потерю напряжения
|
Участок сети |
Рабочий ток, А |
Iа |
Длинна кабеля, м |
Сечение кабеля, мм |
Количество жил |
Потери напряжения, % |
Марка кабеля |
|
|
РЩ-1-15 |
7,8 |
6,6 |
15 |
1 |
3 |
1 |
КНР |
|
|
РЩ-1-20 |
6,8 |
5,7 |
9 |
1 |
3 |
0,5 |
КНР |
|
|
РЩ-2-3 |
32,9 |
28,0 |
42 |
6 |
3 |
1,8 |
КНРП |
|
|
РЩ-3-6 |
8,8 |
7,5 |
23 |
1 |
3 |
1,7 |
КНР |
|
|
РЩ-3-7 |
12,1 |
10,3 |
22 |
1 |
3 |
2,3 |
КНР |
|
|
РЩ-3-8 |
6,8 |
5,8 |
22 |
1 |
3 |
1,3 |
КНР |
|
|
РЩ-3-11 |
7,7 |
6,5 |
20 |
1 |
3 |
1,2 |
КНР |
|
|
РЩ-3-12 |
10,4 |
8,9 |
18 |
1 |
3 |
1,4 |
КНР |
|
|
РЩ-МРЩ |
31,9 |
27,1 |
3 |
4 |
3 |
0,2 |
КНР |
|
|
МРЩ-9 |
4,8 |
4,1 |
6 |
1 |
3 |
0,2 |
КНР |
|
|
МРЩ-10 |
4,0 |
3,4 |
9 |
1 |
3 |
0,3 |
КНР |
|
|
МРЩ-13 |
7,7 |
6,6 |
12 |
1 |
3 |
0,8 |
КНР |
|
|
МРЩ-14 |
15,3 |
13,0 |
15 |
1,5 |
3 |
1,3 |
КНР |
|
|
ГРЩ-СПН |
102,9 |
87,5 |
12 |
35 |
3 |
0,3 |
КНРП |
|
|
СПН-21 |
44,5 |
37,8 |
4 |
6 |
2 |
0,4 |
КНР |
|
|
СПН-22 |
26,5 |
22,5 |
5 |
2,5 |
2 |
0,8 |
КНР |
|
|
СПН-23 |
5,8 |
4,9 |
1 |
1 |
2 |
0 |
КНР |
|
|
СПН-25 |
3,8 |
3,2 |
10 |
1 |
2 |
0,6 |
КНРП |
|
|
СПН-26 |
22,4 |
19,1 |
10 |
2,5 |
2 |
1,3 |
КНРЭ |
|
|
ГРЩ-РЩ1 |
42,9 |
36,5 |
18 |
10 |
3 |
0,7 |
КНРП |
|
|
ГРЩ-РЩ2 |
164,7 |
140,0 |
27 |
70 |
3 |
0,5 |
КНРП |
|
|
ГРЩ-РЩ3 |
123,5 |
105,0 |
21 |
50 |
3 |
0,4 |
КНРП |
|
|
ГРЩ-РЩ4 |
33,0 |
28,0 |
21 |
6 |
3 |
1,0 |
КНРП |
|
|
РЩ-4-16 |
9,2 |
7,8 |
6 |
1 |
3 |
0,4 |
КНР |
|
|
РЩ-4-17 |
11,9 |
10,1 |
6 |
1 |
3 |
0,5 |
КНР |
|
|
АГРЩ-АРЩ-1 |
130,5 |
110,9 |
6 |
50 |
3 |
0,1 |
КНРП |
|
|
АРЩ-1-18 |
22,9 |
19,5 |
27 |
2,5 |
3 |
1,4 |
КНР |
|
|
АРЩ-1-19 |
42,0 |
35,7 |
42 |
10 |
3 |
1,5 |
КНР |
|
|
АСПН-23 |
2,5 |
2,1 |
|
1 |
2 |
0 |
КНР |
|
|
АСПН-24 |
4,0 |
3,4 |
|
1 |
2 |
2,1 |
КНРП |
|
|
АСПН-27 |
4,0 |
3,4 |
|
1 |
2 |
2,1 |
КНРЭ |
|
|
АСПН-28 |
8,2 |
7,0 |
|
1,5 |
2 |
2,9 |
КНРЭ |
|
|
АГРЩ-АСПН |
18,7 |
15,9 |
|
1,5 |
2 |
1,6 |
КНРП |
Общие потери напряжения занесем в таблицу 8
Таблица 8- Общие потери напряжения
|
Участок сети |
потери напряжения |
|
|
грщ-(1) |
0,2 |
|
|
грщ-(2) |
0,4 |
|
|
грщ-(3) |
2,3 |
|
|
грщ-(4) |
1,3 |
|
|
грщ-(5) |
2,4 |
|
|
грщ-(6) |
2,2 |
|
|
грщ-(7) |
2,7 |
|
|
грщ-(8) |
1,7 |
|
|
грщ-(9) |
0,9 |
|
|
грщ-(10) |
0,9 |
|
|
грщ-(11) |
1,6 |
|
|
грщ-(12) |
1,9 |
|
|
грщ-(13) |
1,4 |
|
|
грщ-(14) |
1,9 |
|
|
грщ-(15) |
1,7 |
|
|
грщ-(16) |
1,4 |
|
|
грщ-(17) |
1,5 |
|
|
грщ-(18) |
1,5 |
|
|
грщ-(19) |
1,6 |
|
|
грщ-(20) |
1,2 |
|
|
грщ-(21) |
0,7 |
|
|
грщ-(22) |
1,1 |
|
|
грщ-(24) |
2,7 |
|
|
грщ-(25) |
0,9 |
|
|
грщ-(26) |
1,6 |
|
|
грщ-(27) |
2,7 |
|
|
грщ-(28) |
2,0 |
|
|
грщ-(29) |
0,1 |
1.8 Выбор и расчет аппаратов управления и защиты
Большую опасность для СЭЭС и всех элементов электрооборудования представляет короткое замыкание или перегрузка. Для защиты СЭЭС и ее элементов от короткого замыкания и перегрузок применяют автоматические выключатели и предохранители.
Защита СЭЭС от ненормальных режимов работы должна быть избирательной т.е производить отключение только поврежденного элемента.
Автоматические выключатели являются наиболее распространенными средствами защиты и управления СЭЭС.
В автоматы встраивают расцепители, которые при определенном значении тока дают импульс на размыкание контактов автомата.
При выборе автоматических выключателей вначале выбирают номинальный ток расцепителей, а затем номинальный ток автомата.
Номинальный ток расцепителя определим по формуле:
;
где Iраб - рабочий ток линии, А
К - коэффициент, равный 1,4 - 1,7.
Дальнейший расчет произведем в Office Excel. Результаты расчетов занесем в таблицу 9.
Таблица 9 -Таблица выбора автоматов
|
Номер автомата |
Участок сети |
Рабочий ток, А |
Тип автомата |
Номинальное напряжение автомата, В |
Номинальный ток автомата, А |
Номинальный ток расцепителя расчетный, А |
Номинальный ток расцепителя табличный, А |
Предельно допустимый ударный ток, кА |
Время отключения КЗ, с |
|
|
QF1 |
ГРЩ-Г1 |
360,84 |
А3744СР |
400 |
400 |
505,176 |
400 |
60 |
0,4 |
|
|
QF2 |
ГРЩ-Г2 |
360,84 |
А3744СР |
400 |
400 |
505,176 |
400 |
60 |
0,4 |
|
|
QF3 |
ГРЩ-Гр |
360,84 |
А3744СР |
400 |
400 |
505,176 |
400 |
60 |
0,4 |
|
|
QF4 |
ГРЩ-Га |
270,63 |
А3744СР |
400 |
400 |
378,882 |
320 |
60 |
0,4 |
|
|
QF5 |
РЩ1-15 |
7,81 |
АК50-3М |
400 |
50 |
10,934 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF6 |
РЩ1-15 |
7,81 |
АК50-3М |
400 |
50 |
10,934 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF7 |
РЩ1-20 |
6,75 |
АК50-3М |
400 |
50 |
9,45 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF8 |
РЩ1-20 |
6,75 |
АК50-3М |
400 |
50 |
9,45 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF9 |
РЩ1-20 |
6,75 |
АК50-3М |
400 |
50 |
9,45 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF10 |
РЩ1-20 |
6,75 |
АК50-3М |
400 |
50 |
9,45 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF11 |
РЩ2-3 |
32,93 |
АК50-3М |
400 |
50 |
46,102 |
40 |
9 |
0,04 |
|
|
QF12 |
РЩ2-3 |
32,93 |
АК50-3М |
400 |
50 |
46,102 |
40 |
9 |
0,04 |
|
|
QF13 |
РЩ2-3 |
32,93 |
АК50-3М |
400 |
50 |
46,102 |
40 |
9 |
0,04 |
|
|
QF14 |
РЩ2-3 |
32,93 |
АК50-3М |
400 |
50 |
46,102 |
40 |
9 |
0,04 |
|
|
QF15 |
РЩ2-3 |
32,93 |
АК50-3М |
400 |
50 |
46,102 |
40 |
9 |
0,04 |
|
|
QF16 |
РЩ3-6 |
8,78 |
АК50-3МГ |
400 |
25 |
12,292 |
10 |
9 |
0,04 |
|
|
QF17 |
РЩ3-6 |
8,78 |
АК50-3МГ |
400 |
25 |
12,292 |
10 |
9 |
0,04 |
|
|
QF18 |
РЩ3-7 |
12,09 |
АС25-3МГ |
230 |
25 |
16,926 |
16 |
3,2 |
0,04 |
|
|
QF19 |
РЩ3-7 |
12,09 |
АС25-3МГ |
230 |
25 |
16,926 |
16 |
3,2 |
0,04 |
|
|
QF20 |
РЩ3-8 |
6,83 |
АК50-3М |
400 |
50 |
9,562 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF21 |
РЩ3-8 |
6,83 |
АК50-3М |
400 |
50 |
9,562 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF22 |
РЩ3-11 |
7,68 |
АК50-3М |
400 |
50 |
10,752 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF23 |
РЩ3-11 |
7,68 |
АК50-3М |
400 |
50 |
10,752 |
8 |
9 |
0,04 |
|
|
QF24 |
РЩ3-12 |
10,42 |
АК50-3М |
400 |
50 |
14,588 |
16 |
9 |
0,04 |
|
|
QF25 |
РЩ3-12 |
10,42 |
АК50-3М |
400 |
50 |
14,588 |
16 |
9 |
0,04 |
|
|
QF26 |
РЩ3-МРЩ |
31,89 |
АК50-3М |
400 |
50 |
44,646 |
40 |
9 |
0,04 |
|
|
QF27 |
МРЩ-9 |
4,83 |
АК50-3М |
400 |
50 |
6,762 |
5 |
9 |
0,04 |
|
|
QF28 |
МРЩ-10 |
3,95 |
АК50-3М |
Подобные документы
Разработка схемы судовой электрической станции и главного распределительного щита. Автоматизации судов класса AUT 1. Выбор генераторных агрегатов. Анализ неисправностей при их эксплуатации и способы их устранения. Расчет переходных процессов СЭЭС.
дипломная работа [8,1 M], добавлен 10.12.2013Элементы электроэнергетической системы, классификация ее режимов. Регулирование напряжения и частоты в энергосистемах, баланс реактивной мощности и его связь с напряжением. Расчет мощности электроприемников и напряжения линий, выбор трансформаторов.
курсовая работа [319,5 K], добавлен 14.04.2014Порядок расчета судовой электрической сети аналитическим методом. Выбор количества и единичной мощности генераторных агрегатов. Расчет Фидера от генератора до распределительного щита. Расчет силовой и осветительной систем. Схема судовой электростанции.
курсовая работа [590,4 K], добавлен 27.12.2012Обзор устройств фирмы DEIF, предназначенных для защиты и контроля генераторных агрегатов. Требования российского речного регистра к автоматизированным системам управления. Модернизация судовой электроустановки судна. Автоматизация судовой электростанции.
дипломная работа [318,5 K], добавлен 02.02.2016Анализ показателей судна и его энергетической системы, обоснование и расчет состава главной установки. Комплектация судовой электростанции, характеристика основных элементов, обоснование, расчет и выбор главных двигателей; рекомендации по эксплуатации.
курсовая работа [44,9 K], добавлен 07.05.2011Выбор элементов электроэнергетической системы: силовых трансформаторов, генераторов, сечений проводов линий электропередач. Расчет установившегося режима работы сети на компьютере. Приведение параметров схемы замещения к базисным условиям. Расчет токов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.10.2012Выбор камбузной плиты. Схема замещения асинхронного электродвигателя, эскиз внешнего вида. Схема замещения одной из фаз участка судовой электроэнергетической системы, векторная диаграмма. Подбор автоматического выключателя в фазе камбузной плиты по току.
контрольная работа [284,1 K], добавлен 23.10.2013Обоснование выбора рода тока и рабочего напряжения электрической станции проекта. Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов. Выбор устройств автоматизации проектируемой электрической станции. Разработка схемы распределения электроэнергии.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 17.02.2015Проектирование электрической сети районной электроэнергетической системы. Сравнение технико-экономических вариантов сети, выбор мощности трансформаторов подстанций. Расчет сети при различных режимах. Проверка токонесущей способности проводов линий.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.04.2012Определение мощности судовой электростанции табличным методом, выбор генераторных агрегатов и преобразователей электроэнергии. Разработка структурной однолинейной электрической схемы генерирования и распределение электроэнергии. Выбор аккумуляторов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.06.2009Категория надежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок и компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет питающих линий высокого напряжения. Техника безопасности при монтаже проводок.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 27.11.2009Суть технического и экономического обоснования развития электрических станций, сетей и средств их эксплуатации. Выбор схемы, номинального напряжения и основного электрооборудования линий и подстанций сети. Расчёт режимов работы и параметров сети.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 05.06.2012Распределение генераторов между РУ ВН и РУ СН. Выбор генераторов и блочных трансформаторов. Схемы электроснабжения потребителей собственных нужд АЭС. Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [381,1 K], добавлен 01.12.2010- Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов
Расчет электрических нагрузок. Построение схемы электроснабжения. Выбор сечения кабелей и шинопроводов. Проверка электрической сети на потери напряжения. Расчет токов короткого замыкания, защиты генераторов. Выбор основного электрооборудования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.03.2016 Расчет мощности и числа генераторов судовой электростанции табличным методом. Выбор источников питания и трансформаторов, силовых кабелей и шин. Проектирование схемы распределения электроэнергии. Проверка электрооборудования по режиму короткого замыкания.
курсовая работа [68,1 K], добавлен 20.01.2010Выбор числа и мощности генераторов, преобразователей и аварийных источников электроэнергии. Разработка судовой электростанции рейдового буксирного теплохода, мощностью 800 л. Расчет судовых электрических сетей. Проверка генераторов по провалу напряжения.
курсовая работа [170,8 K], добавлен 09.09.2012Расчет мощности электростанции. Выбор источников электроэнергии и трансформаторов. Аварийный генератор, шины, кабель, коммутационные аппараты. Проверка оборудования электроэнергетической установки на работоспособность в условиях короткого замыкания.
курсовая работа [189,5 K], добавлен 08.02.2010Анализ статической устойчивости электроэнергетической системы по действительному пределу передаваемой мощности с учетом нагрузки и без АРВ на генераторах. Оценка динамической устойчивости электропередачи при двухфазном и трехфазном коротком замыкании.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 13.08.2012Выбор количества, типов и параметров основных и стояночного генератора. Режимы работы основных генераторов, проверка загруженности по режимам, устройство и принцип действия. Расчет и выбор генераторных автоматов и контакторов. Виды защит генераторов.
курсовая работа [223,7 K], добавлен 26.02.2012Система распределения электроэнергии на предприятии. Выбор рационального напряжения питания. Определение мощности и количества трансформаторных подстанций. Расчет токов короткого замыкания, параметров схемы замещения. Выбор элементов электроснабжения.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 02.10.2014
