Расчет мощности и выбор аварийного генератора

 

Аварийный генератор должен обеспечивать питание приемников, обеспечивающих безопасность людей и судна. На основании этого составляем таблицу 1.6

 

Таблица 1.6. Нагрузки АДГ.

№ п/п	Наименование приёмников	Кол-во приём ников	Аварийный режим
			Мощность механизма, кВт	Мощность электро двигателя кВт	Коэф. загрузки электро двигателя	КПД приём ника с учётом загрузки	Коэф. одновре мённости	Общая потребляемая мощность
								Pi, кВт
1	Рулевое устройство	1	40	45	0,8	92	1	39
2	Насосы пожарные	1	42	45	1	87,5	1	51,4
3	Насосы баластно-осушительные	2	18	19	0,8	91	0,6	10
4	Аварийное освещение		14		1			14
5	Прожекторы	3	0,5				0,5	0,75
6	Радиооборудование		10		0,8			8
7	Электронавигационные приборы		10		0,8			8
8	Сигнально-отличительные огни		1					1
9	Системы управления СЭС и ГЭД		3					3
Суммарная мощность приёмников электрической энергии получающих питание в аварийном режиме								135,15

 

По данным таблицы 1.6 выбираем АДГ мощностью 200 кВт.

Разработка схемы судовой электростанции и выбор электрооборудования

 

Разработка схемы судовой электростанции

 

При разработке СЭС учитываем число и тип генераторных агрегатов, трансформаторов, предусматриваем возможность параллельной и раздельной работы генераторов, питание ответственных приемников от основных и аварийных генераторов, питание от береговой сети при стоянке в порту.

При проектировании схемы предусматриваем параллельную работу генераторов на одну систему сборных шин, секционированных с помощью автоматических выключателей. Деление ГРЩ на секции позволяет поочередно проводить обслуживание секций при снятом напряжении. На фидеры, отходящие от ГРЩ, ставим автоматические выключатели.

При распределении приемников по схемам ГРЩ руководствуемся требованиями Регистра. Такие приемники, как рулевой электропривод, шпиль, брашпиль, пожарные насосы, балластно-осушительные насосы, компрессоры, радиооборудование, навигационное оборудование и др. получают питание по отдельным фидерам. Обеспечено подключение основных и резервных приемников одного назначения к разным секциям. Один из фидеров рулевого электропривода получает питание от аварийного распределительного щита.

Неответственные потребители, допускающие отключение при перегрузке генератора, группируем. Для уменьшения нагрева ГРЩ наиболее мощные источники подключаем ближе к источникам. На схеме показываем связь ГРЩ со ЩПБ, щитом аварийного генератора и подстанцией 220 В. При разработке схемы ГРЩ предварительно определяем число панелей ГРЩ.

На рисунке 2.1 приведена функциональная однолинейная схема СЭЭС.

С секции шин ГРЩ Ш1 получают питание следующие приемники 380 В:

1. Рулевое устройство

2. Насосы охлаждающей воды

3. Насосы масляные

4. Насосы циркуляционные

5. РЩ6-Компрессоров (главный и подкачивающий)

6. РЩ4-Насосов МО

7. РЩ8-Кондиционирования воздуха

8. РЩ2-Вентиляторов МО

9. РЩ9-Вентиляторов трюмов

10. РЩ5-Рефрижераторный

С секции шин ГРЩ Ш2 получают питание следующие приемники 380 В:

1. Подруливающее устройство

2. Брашпиль

3. Шпиль

4. Краны грузовые

5. Пожарный насос

6. Компрессор - главный

С секции шин ГРЩ Ш3 получают питание следующие приемники 380 В:

1. Лифт камбузный

2. Лифт грузовой

3. Лифт пассажирский

4. РЩ7-Камбузного оборудования

5. РЩ1-Котельного оборудования

6. РЩ3-Топливных насосов

С секции шин ГРЩ Ш4 получают питание следующие приемники 220 В:

1. Мастерская

2. РЩ12-освещения МО

3. РЩ13-освещения главной палубы

4. РЩ14-освещения шлюпочной палубы

С секции шин АРЩ Ш5 получают питание следующие приемники 380 В:

Пожарный насос

Балластно-осушительные насосы

Шлюпочные лебёдки

Рулевое устройство

С секций шин АРЩ Ш6 получают питание следующие приемники 220 В: РЩ10-радиооборудования, РЩ11-электронавигационного оборудования,

Аварийное освещение, РЩ16-сигнальноотличительных огней, Автоматическая сигнализация обнаружения пожара, РЩ15-освещения рулевой рубки и прожекторы.

 

Выбор шин ГРЩ

 

Т. к. распределение фидеров по длине шин ГРЩ производилось таким образом, что нагрузки слева и справа от турбогенераторов примерно равны, то ток, по которому будет производиться выбор шин ГРЩ (с учетом 20% неравномерности распределения нагрузки), можно определить по формуле: , где  - сумма номинальных токов всех генераторов, кроме резервного, А.

 

 А

 А

 

Выбираем шины ГРЩ [2, табл.3.1] из условия I < I доп, при этом желательно выполнение условия h>4b

h=80 мм - высота шины;

b=8 мм -ширина шины;

L=1000 мм - расстояние между опорами;

Произведем проверку шин на возможность динамического резонанса. Для этого определим частоту собственных колебаний:

 

 Гц.

 

Полученное частота не лежит в пределах от 40 до 60 и от 90 до 110 Гц, следовательно, механического резонанса не будет.

 

Выбор кабеля

 

Выбор кабеля включает в себя выбор марки, сечение кабеля, проверку выбранного кабеля на потерю напряжения. Сечение кабеля выбирается по расчетному току. Условие выбора:  Кабель генератора и трансформатора выбирают по номинальному току:

 

.

 

Рабочие токи кабелей, соединяющих отдельные потребители с ГРЩ:

 

.

 

Рабочий ток фидера, питающего несколько приемников, определяется с учетом одновременности их работы по формуле:

 

Выбор кабелей оформлен в виде таблицы 2.1 Коэффициенты К1 и К2 учитывают температуру окружающей среды и условия прокладки кабеля.

Для генератора, трансформатора и механизмов МО Т⁰=50 ⁰С К₁=0,87

Для камбузных моторов и плит Т⁰=45 ⁰С К₁=1

Для остальных приемников Т⁰=40 ⁰С К₁=1,06

Коэффициент К₂ выбираем 0,85-для двухжильных кабелей 0,7-для трех - и четырехжильных кабелей.

Проверку линии на потерю напряжения производим путем сравнения потери напряжения в ней с допускаемой Регистром величиной: .

Потеря напряжения в линии генератор - шины не должна превышать 1%.

Потерю напряжения в линии без учета падения напряжения в разделке и наконечниках определяем по формуле:

 

,

 

где  - длина кабеля (указывается в задании), м;

 - число параллельных кабелей в линии;

,  - активное и индуктивное сопротивление линии на единицу длины [2, табл.3.7], Ом/м.

 

 

Полученное значение меньше допускаемого Регистром.

Выбор кабеля Таблица 2.3

Наименование фидера	Номинальные данные		Данные рабочего режима				Поправрчные коэффициенты				Расчетный ток, А				Кабель
	Мощность, кВТ	Режим работы	cos۴	К3		Iраб, А		К1		К2			Марка				Сечение n*S, мм		Iдоп, А
Генератор №1	500	длит	0,85	1	849,04		0,87		0,7		975,9			КНР		6 (3*120)		189
Рулевое устройство	45	длит	0,9	0,6	49,276		1		0,85		49,28			КНРП		3*10		53,5
Трансф 1 стор	250	длит	0,87	1	414,76		0,87		0,85		476,7			КНР		4 (3*120)		133
Трансф 2 стор	250	длит	0,87	1	414,76		0,87		0,7		822,2			КНР		6 (3*95)		161
Брашпиль	55	крат	0,79	0,7	79,617		1		0,85		79,62			КНРП		3*25		85
Шпиль	55	крат	0,9	0,7	69,886		1		0,85		69,89			КНРП		3*16		71,4
Кран грузовой	55	крат	0,89	0,6	60,575		1		0,85		60,58			КНРП		3*16		64,6
Пож. Насос	45	крат	0,9	0,3	25,044		1,1		0,85		22,77			КНР		3*4		27,2
Лифт грузовой	5,5	крат	0,85	0,5	5,783		0,9		0,85		6,426			КНРП		3*1,5		10,2
Насос циркуляц.	30	длит	0,89	0,8	45,023		0,9		0,85		50,03			КНР		3*10		53,5
Насос маслян.	11	длит	0,87	0,8	17,464		0,9		0,85		19,4			КНР		3*2,5		22,1
Насос охл. Воды	55	длит	0,9	0,8	83,46		0,9		0,85		92,73			КНР		3*35		102
РЩ1 котельн. Оборудования	67	крат	0,87	0,8	104,01		0,89		0,85		116,9			КНР		3*50		140,25
РЩ2 вентил. МО	34,5	длит	0,87	0,9	60,25		1		0,85		60,25			КНР		3*16		64,6
РЩ3 Топл. Насосов	16,5	крат	0,88	0,5	15,826		0,87		0,85		18, 19			КНР		3*2,5		20,4
РЩ4 Насосов МО	76	крат	0,89	0,7	100,91		0,89		0,85		113,4			КНР		3*70		114,8
РЩ5 рефрижерат	8,5	длит	0,9	0,6	9,5662		1		0,85		9,566			КНР		3*1,5		10,2
РЩ7 Камбузн. Обор.	21,7	длит	1	0,8	29,306		0,89		0,85		32,93			КНР		3*10		34