Практическое занятие №2

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего образования

«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВО «КГМТУ»)

 

Морской факультет

Кафедра «Электрооборудование судов и автоматизация производства»

 

СУДОВЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

 

Методические указания

 

Для выполнения контрольной работы

для курсантов направления 26.05.07 Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики (специализация: Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики),

направления 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника (Профиль «Электрооборудование и автоматика судов»)

 

заочной форм обучения

 

Керчь, 2020 г.

 

УДК 681.5

Составитель: Железняк А.А., к.т.н., доцент кафедры «Электрооборудование судов и автоматизация производства» (ЭСиАП) Керченского государственного морского технологического университета (КГМТУ).

Рецензент: Голиков С.П., к.т.н., доцент кафедры ЭСиАП КГМТУ.

 

 

Ó Керченский государственный морской технологический университет, 2020 г.

Содержание

 

 

ВВЕДЕНИЕ	4
Тематический план практических занятий	5
Практическое занятие №1. Общие положения. Выбор рода тока СЭЭС, частоты и уровней напряжений в судовой электрической сети. Выбор структурной схемы главной энергетической установки судна.	6
Практическое занятие №2. Состав, мощность и режимы работы судовых электроприемников. Разбиение электроприемников на группы по назначению и ответственности. Выбор двигателей электроприводов	8
Практическое занятие №3. Предварительный выбор однолинейной схемы генерирования и распределения электроэнергии на судне. Выбор характерных режимов работы судна	8
Практическое занятие №4. Составление табличной модели СЭЭС для определения требуемой мощности электростанции	9
Практическое занятие №5. Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов судовой электростанции. Выбор числа и единичной мощности генераторов основной электростанции. Выбор мощности генератора аварийной электростанции	10
Пример отчета по контрольной работе	11
Список рекомендованной литературы	14

 

 

Введение

 

 

Методические указания для практических занятий составлены в соответствии с программой дисциплины «Судовые автоматизированные электроэнергетические системы» для студентов направления «Морской и речной транспорт» специальности «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» и направления «Электромеханика» специальностей «Электрические системы и комплексы транспортных средств» (специализация «Эксплуатация судовых автоматизированных систем»), «Электромеханические системы автоматизации и электропривод» (специализация «Электромеханические системы судов»).

Данной дисциплине должно предшествовать изучение общеинженерных дисциплин, таких, как: "Высшая математика", "Физика", "Химия", а также специальных дисциплин учебного плана специальности - "Теоретические основы электротехники", «Электрические машины», «Теория автоматического управления», «Термодинамика и гидромеханика», «Теория устройства судна», «Судовые энергетические установки», «Электроника и силовая преобразовательная техника, «Судовые измерительные приборы и системы», «Элементы и функциональные устройства судовой автоматики».

В результате практических занятий по дисциплине «Судовые автоматизированные электроэнергетические системы» студенты приобретают навыки:

- назначение, структуру и принципы построения судовых электроэнергетических систем;

- расчет нагрузки судовой электроэнергетической станции методом составления табличной модели;

- нормальные и аварийные режимы основного и вспомогательного оборудования СЭЭС, способы и средства обеспечения условий его надежной работы;

- критерии и расчетные условия выбора и проверки отдельных элементов СЭЭС;

- использовать полученные знания при выполнении инженерных расчетов и решении практических задач.

 

Тематический план ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

 

 

Наименование тем и содержание занятий	Объем (час)
Расчет нагрузки судовой электростанции	10
Практическое занятие №1. Общие положения. Выбор рода тока СЭЭС, частоты и уровней напряжений в судовой электрической сети. Выбор структурной схемы главной энергетической установки судна.	2
Практическое занятие №2. Состав, мощность и режимы работы судовых электроприемников. Разбиение электроприемников на группы по назначению и ответственности. Выбор двигателей электроприводов	2
Практическое занятие №3. Предварительный выбор однолинейной схемы генерирования и распределения электроэнергии на судне. Выбор характерных режимов работы судна	2
Практическое занятие №4. Составление табличной модели СЭЭС для определения требуемой мощности электростанции	2
Практическое занятие №5. Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов судовой электростанции. Выбор числа и единичной мощности генераторов основной электростанции. Выбор мощности генератора аварийной электростанции	2

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1

 

 

Тема: Расчет нагрузки судовой электростанции.

Содержание занятия

В ходе занятия рассматриваются факторы (тип и назначение судна, водоизмещение и мощность главной энергетической установки, район плавания и дополнительное оснащение судна), от которых зависит перечень и мощность электрифицированных потребителей, определяющих нагрузку судовой электростанции. В связи с тем, что на третьем курсе, на момент изучения данной дисциплины не все студенты хорошо представляют судно соответствующего типа и расположение механизмов на нем, предлагается воспользоваться альбомом схем судов промыслового флота либо ресурсами сети Интернет, чтобы получить внешний вид и основные измерения рассматриваемого судна. Приводятся примеры методов расчета судовой электростанции и, в частности, табличный метод, получивший наибольшее распространение и используемый в данном курсе. Производится выбор рода тока судовой электроэнергетической станции (СЭЭС), частоты и уровней напряжений, используемых в судовой электрической сети. Производится выбор структурной схемы главной энергетической установки судна с выбором типа первичных двигателей для судовых генераторных агрегатов (ГА).

Задание

На первом практическом занятии студентам выдается индивидуальное задание, на основании которого они рассматривают расчет электростанции транспортного средства в рамках последующих практических занятий дисциплины. Оно соответствует варианту задания курсового проекта, рассчитываемого студентом в следующем семестре, и выбирается по двум последним цифрам шифра зачетной книжки из Таблицы 1.1. Например, при номере зачетной книжки, оканчивающемся на 50, на пересечении строки “5” (предпоследняя цифра шифра) и столбца “0” (последняя цифра шифра) получаем вариант 1.

Таблица 1.1 – Варианты заданий

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	1	4	5	6	3	7	9	8	5	7
1	3	9	10	2	4	10	8	6	2	3
2	7	8	1	8	5	4	9	1	7	4
3	5	10	4	9	8	2	5	8	4	2
4	8	1	10	2	3	9	6	4	1	3
5	1	3	5	7	6	3	5	2	6	8
6	6	4	9	4	1	7	1	10	9	5
7	7	5	2	10	4	3	9	2	10	1
8	4	6	3	6	2	8	10	10	7	6
9	9	7	1	5	9	7	6	1	3	8

Согласно варианту, полученному из Таблицы 1.1, из Таблицы 1.2 выбираем тип судна, для которого будет производится расчет электростанции. Необходимо обратить внимание, что в приведенной таблице перечислены лишь суда, рассматриваемые в рамках курсового проекта, рассчитываемого студентом в следующем семестре. Данную методику расчета электростанции судна можно применять и для других типов судов, таких как контейнеровозы, танкеры и прочие, следует лишь учитывать особенности состава их электроприемников!

Таблица 1.2 – Типы судов

№ варианта задания	Тип судна
0	Производственный рефрижератор
1	Большой морозильный рыбный траулер
2	Транспортный рефрижератор
3	Рыболовный траулер морозильный
4	Универсальный сухогруз
5	Траулер-сейнер морозильный
6	Суперсейнер тунцеловный
7	Средний рыболовный траулер морозильный
8	Плавбаза
9	Большой автономный траулер морозильный

Например, для первого варианта (при номере зачетной книжки, оканчивающемся на 50) получаем судно для последующего проектирования типа большой морозильный рыбный траулер (БМРТ). Принимаем за основу расчетов БМРТ типа “Рембрандт”. Внешний вид судна приведен на рисунке 1.1.

Методика выбора рода тока, частоты и уровней напряжения судовой сети, а также выбор структурной схемы главной энергетической установки судна приведена в одноименных разделах 2.1 и 2.2 методических указаний по курсовому проектированию.

 

Контрольные вопросы

1. От каких факторов зависит мощность судовой электростанции?

2. Приведите методы расчета нагрузки судовой электростанции.

3. От чего зависит выбранный род тока и уровень напряжения?

4. Какие частота и уровни напряжения применяются на судах?

5. Приведите примеры структур главной энергетической установки.

Литература: [2], [3], [4], [5].

 

 

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2

 

 

Тема: Расчет нагрузки судовой электростанции.

Содержание занятия

В ходе занятия рассматриваются состав, мощность и режимы работы судовых электроприемников в зависимости от типа судна. Производится разбиение электроприемников на группы по назначению: механизмы главного двигателя, палубные механизмы, технологическое оборудование и прочие. А также разбиение электроприемников на группы по степени ответственности: особо ответственные, ответственные и мало ответственные. В зависимости от назначения производится выбор двигателей электроприводов. Предлагается помимо доступных стандартных справочников воспользоваться каталогами современных производителей, например скачанными из ресурсов сети Интернет. Приводятся примеры выбора двигателей для нескольких потребителей.

Задание

Для судна, выбранного по заданию первого практического занятия, студентам предлагается выбрать перечень потребителей из Таблицы 3 методических указаний по курсовому проектированию [9], в соответствии с номером варианта индивидуального задания. Требуется произвести разбиение потребителей на группы по назначению и степени ответственности, а также выбор двигателей электроприводов по методике, приведенной в одноименном разделе 2.3 методических указаний по курсовому проектированию. По результатам выполнения задания необходимо заполнить графы 1 – 7 Таблицы 4 “Табличная модель” методических указаний [9].

Контрольные вопросы

1. Назовите группы электроприемников по назначению.

2. Назовите группы электроприемников по степени ответственности.

3. По каким признакам приемники делят по степени ответственности?

4. По каким параметрам производят выбор электродвигателей?

Литература: [2], [3], [4], [5].