В практике проектирования для определения величины загрузки ГА производится расчет потребляемых мощностей в режимах работы судна табличным методом. Табличный метод основан на определении мощности СЭС по специальным расчетным таблицам нагрузок, составленных для наиболее важных режимов работы судна.
Первым шагом на пути определения мощности СЭЭС табличным методом является выбор электродвигателей для судовых механизмов по известным мощностям.
Условия выбора электродвигателей
1. По роду тока
2. По величине напряжения (Uн дв= Uсети)
3. По мощности (Рмех<Pн дв)
4. По режиму работы (ПВ)
5. По уровню вибрации и шума
6. По конструктивно-монтажному исполнению, степени защиты и способу охлаждения.
7. По частоте вращения
8. По способу сочетания с валом механизма.
В соответствии с требованиями Правил Регистра, электрооборудование должно безотказно работать в условиях относительной влажности воздуха 75±3% при температуре окружающего воздуха 45±2оС или влажности 80±3% температуре окружающего воздуха 40±2оС, а также при относительной влажности воздуха 95±3% при температуре окружающей воздуха 25±2оС
Также электрооборудование должно безотказно работать при длительном крене судна до 15о и длительном дифференте до 5о, а также бортовой качке до 22,5о и килевой качке до 10о от вертикали. Аварийное электрооборудование должно надежно работать при длительном крене до 22,5о и дифференте 10о. Электрооборудование должно безотказно работать при вибрациях от 5 до 30 Гц.
Все электродвигатели для данного типа судна рассчитаны на 3-х фазный переменный ток 50 Гц и напряжение 220 и 380 В. Для привода большинства судовых механизмов обычно используют АД с короткозамкнутым ротором.
В соответствии с ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 судовые электродвигатели должны иметь конструктивно-климатические исполнение М - умеренно холодный морской климат и ОМ – для неограниченного района плавания. По степени защиты двигатели серии 4А, АМ и АОМ имеют брызгозащищенное исполнение, т. е. степень защиты не ниже IР 44 , а электродвигатели палубных механизмов серии МАП-IР 56. По уровню шума в соответствии с ГОСТ 16372-84Е, судовые асинхронные электродвигатели можно отнести к классу О (МАП) и к классу 1 (4А, АМ, АОМ).
От правильного выбора ЭД по мощности зависят надёжность его работы в электроприводе и электрические показатели в процессе эксплуатации.
По режиму работы судовые потребители электрической энергии делят на следующие группы:
1 - электроприводы и устройства, работающие непрерывно с практически постоянной и неизменяющейся нагрузкой (насосы охлаждающие, топливные, масляные, циркуляционные; вентиляторы)
t=70-100% Tp t=17-24 час/сутки
2 - электроприводы и устройства, работающие в повторно-кратковременном режиме (санитарные насосы, компрессоры высокого давления, грузовые лебедки, краны, специальные потребители)
t=15-70% Tp t=3.5-17 час/сутки
3 - потребители электрической энергии, работающие кратковременно (балластные, осушительные, топливоперекачивающие насосы)
t£15% Tр t=3.5 час/сутки
Составление таблицы
В таблицу заносятся все потребители, работающие в данном режиме, их номинальные данные, данные для режима работы.
Расчеты производятся на основании нижеперечисленных соотношений:
Графа 1. Наименование групп потребителей.
Графа 2.Режим работы.
Графа 3. Количество однородных потребителей: n, шт.
Графа 4. Мощность на валу механизма: Pн.мех, кВт.
Графа 5. Мощность потребителя: Pн.эд, кВт.
Графа 6. Номинальный КПД электродвигателя: h н.эд.
Графа 7. Номинальный коэффициент мощности потребителя: Cos j .
Графа 8. Коэффициент использования электродвигателя: k1=Pн.мех./Pн.эд.
Графа 9. Установленная активная мощность однородных потребителей: Pуст.=(Pн.эд/ h н.эд ) * n, кВт.
Графа 10. Установленная реактивная мощность однородных потребителей: Qуст.=Pн.эд * tg j , кВАр.
Графа 11. Установленная полная мощность потребителей:
Графа 12. Коэффициент загрузки механизма в зависимости от режима работы: k2.
Графа 13. Фактический коэффициент загрузки электродвигателей: k3 =k1*k2.
Графа 14. КПД соответствующий фактической загрузке электродвигателя: h потр.
Графа 15. Коэффициент мощности соответствующий фактической загрузке электродвигателя: Cos j потр .
Графа 16. Коэффициент одновременности, определяющий отношение потребителей электрической энергии к общему их числу: k0 =праб/пуст.
Графа 17. Активная потребляемая мощность однородных потребителей: 
Графа 18. Реактивная потребляемая мощность однородных потребителей: 
Примечание: Значения КПД и Cos j потр электродвигателя зависят от его загрузки. По соответствующим графикам зависимости КПД и Cos j потр загрузки двигателя можно сказать, что значение КПД электродвигателей сравнительно мало изменяется в пределах нагрузки от 50 до 100% поэтому КПД из графы 5 переносится в графу 13 (исключение составляет рулевое устройство, где kз<0.5) Значения коэффициента мощности электродвигателя в значительной степени зависит от изменения загрузки электродвигателя - kз, поэтому при определении потребляемой мощности необходимо вводить соответствующую поправку на изменение Cos j потр, значение коэффициентов использования установленных электродвигателей загрузки механизмов, одновременности, мощности, КПД принимает на основании расчетов по техническому и рабочему проектам данного судна и судна прототипа, а также по данным эксплуатации аналогичных потребителей на других судах.
После заполнения таблицы определяем сумарные потребляемые мощности (активная, реактивная, полная) для режима без учета эпизодически работающих потребителей. После этого выбирают общий коэффициент одновременности работы потребителей для каждого режима. Тем самым учитывают несовпадение максимумов нагрузки потребителей во времени. Значение коэффициента одновременности берутся в зависимости от соотношения мощностей:
Тогда:
где kc=1,05 коэффициент, учитывающий потери в судовой сети.
Суммарную активную и реактивную мощности судовой эл.станции в отдельных режимах находят из следующих соотношений:
Полная потребляемая мощность:
Определяем средневзвешенный Cos j ср для режима по отношению суммарной активной мощности для режима к полной мощности для режима:
Значение средневзвешенного Cos j ср (больше 0,8 ) указывает, что мощность генераторов выбираем по суммарной активной мощности для режима.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 196.
