Определение состава (количества и мощности) генераторов

Итоговые значения нагрузки электростанции в различных режимах работы, полученные тем или иным методом, служат основанием для выбора количества и мощности генераторов, устанавливаемых на судовой электростанции. Обычно, намечают несколько возможных вариантов электростанции по составу генераторов, исходя из наличия поставляемых промышленностью дизель-генераторов и турбогенераторов. В настоящее время на судах устанавливаются генераторные агрегаты с отечественными синхронными генераторами следующих серий: МСС, МСК, ГМС, ГСС, ГСН. СБГ. 2СН, 2СП, ТМВ, ТМ, 3Р. 3Р1, ТК2; и типоразмеров (кВт): 30, 50, 60, 75, 100, 150, 160, 200, 250, 300, 315, 400, 500, 600, 630, 750, 800, 1000, 1250, 1500, 1600, 2000, 3000, 3200; и частотами вращения: 500, 750, 1000, 3000 (об/мин).

При разработке вариантов комплектации станции необходимо учитывать следующие рекомендации:

1. Мощность энергетических систем всегда должна учитывать рост мощностей потребления электроэнергии. Опыт показывает, что в течение десятка лет эксплуатации на судах устанавливаются новые дополнительные потребители электроэнергии. В то же время электростанция по мощности сохраняется в первоначальном виде. В связи с этим судовые электростанции должны иметь резерв мощности на модернизацию, который должен быть не менее 20 % от расчетной.

2. Загрузка генераторов по активной мощности в длительных эксплуатационных режимах должна обеспечиваться в пределах 60…90 % от номинальной, в кратковременных – не ниже 50 % для дизель-генераторов и 40 % для турбогенераторов; загрузка валогенераторов может снижаться до любого уровня.

3. На морских транспортных судах и промысловых судах неограниченного плавания рекомендуется устанавливать такое количество основных генераторов, при котором обеспечивается выполнение в ходовых режимах профилактического ремонта любого генератора при наличии одного генератора в резерве, готовом для подключения на нагрузку. В случае отказа любого основного генератора остальные должны обеспечивать питание приемников ответственного назначения в режимах маневров, ходовом и аварийном режимах эксплуатации судна. При этом рекомендуется устанавливать на судах транспортного флота внутреннего плавания 2…3 основных источников; на судах технического флота внутреннего плавания - 3…4 ГА; на малых транспортных и промысловых судах морского плавания – 2…3 ГА; на средних и крупных судах морского плавания – 3…4 ГА; на морских судах технического флота – 3…6 ГА.

4. Если средневзвешенный коэффициент мощности существенно меньше коэффициента мощности генератора, необходимо обеспечивать его компенсацию.

5. При стоянках, где невозможно питание с берега, а загрузка любого дизель-генератора меньше минимально допустимого значения, рекомендуется установка одного или двух стояночных ДГ меньшей мощности по сравнению с основными дизель-генераторами.

6. Выбор количества и мощности генераторов, работающих в конкретном эксплуатационном режиме, должен быть увязан с обеспечением пуска и подключения эпизодически работающего приемника наибольшей мощности (ответственного назначения).

После разработки вариантов СЭС производят их анализ по ряду показателей, характеризующих их экономическую эффективность: приведенные затраты, сроки окупаемости, эксплуатационные расходы на топливо и смазочные материалы и другие аналогичные показатели.

Если в состав электростанции по вариантам входят валогенераторы, то целесообразность их применения решается главным образом на основании экономических расчетов.

Очевидно, что массогабаритные характеристики и стоимость СЭС с различной комплектацией будут разными. Рассмотрим влияние количества ГА на ряд технико-экономических показателей.

Пусть Р_{расч max} – максимальная мощность потребления; к_зап – коэффициент запаса на модернизацию; п – количество установленных ГА (с учетом резервного); Р_СЭС – мощность станции; Р_ГА – мощность генераторного агрегата, тогда

В табл. 5.4 представлены данные в относительных единицах СЭС с разной комплектацией.

Таблица 5.4.

Сравнительные данные мощности СЭС с разной комплектацией

Количество агрегатов	Мощность агрегата	Суммарная мощность СЭС	Относительная мощность СЭС
	Р 1	2· Р 1
	0,5· Р 1	1,5· Р 1	0,75
	0,33· Р 1	1,33· Р 1	0,665
	0,25· Р 1	1,25· Р 1	0,625
	0,2· Р 1	1,2· Р 1	0,6

Полученные результаты показывают, что при увеличении количества ГА:

- уменьшается мощность резервного генератора, а, следовательно, и мощность СЭС;

- площадь размещения и масса ГА увеличиваются;

- расход топлива снижается; так год эксплуатации траулера, при увеличении количества ГА с двух до четырех, экономия топлива составляет 6,7…9,1 %. При дальнейшем увеличении числа агрегатов, хотя и более эффективно используется их мощность и обеспечивается дополнительная экономия топлива, но уже в значительно меньших размерах. бд

Таким образом, влияние количества агрегатов на характеристики СЭЭС неоднозначно, поэтому выбор числа агрегатов должен опираться на результаты технико-экономического анализа.