Расчет мощности и проектирование судовой электростанции и элементов электрической сети судна-лесовоза, страница 2

где мощность судовой энергетической установки, где n=3400 л.с.

Стандартное отклонение мощности в режиме хода, если D16 тыс. т.

D – водоизмещение судна.

  

Средняя мощность в стояночном режиме   для судов с D ≤ 11 тыс. т..

Стандартное отклонение мощности в стояночном режиме 

Мощности в ходовом и стояночном режиме должны быть увеличены с учетом норм освещения на 5 кВт если D≤5 тыс. т.

.

Определим интегральные мощности в ходовом и стояночных режимах:

Мощность СЭС в основных режимах в умеренной и в тропической зоне определяется в зависимости от типов судов. Для лесовоза:

где =18=18*=38 кВт – добавочная мощность обусловленная работой климатической установки в тропической зоне;

=6,25N=6,25*2,5=16 кВт – мощность на вентиляцию машинного отделения (МО) в режиме стоянки в умеренной и арктической климатических зонах;

Суммарная расчетную мощность в режиме маневров

где =1,1=1,1*0=0 кВт;

где =4*N=4*2,5=8 кВт. – мощность обусловленная работой вспомогательных воздухонагнетателей ГД.

Суммарная расчетную мощность судна в режиме стоянки с грузовыми операциями

                                       где , =4 количество грузовых устройств, =22 кВт мощность грузового устройства.

 мощность, потребляемая электроприводами балластных насосов во время грузовых операций.

2.1.2. Расчет мощности судовой электростанции методом нагрузочных таблиц

Задачей составления нагрузочной таблицы является определение мощности электростанции в различных режимах работы судна и выбор основных и резервных генераторов [3, с.16].

Согласно требованиям Российского Морского Регистра Судоходства (РМРС)  таблицы нагрузок должны отражать для грузовых судов следующие режимы:

1) Ходовой режим – основной режим, в котором работают все механизмы, обеспечивающие движение судна, бытовые потребители, средства судовождения и связи.

2) Манёвренный – в этом режиме работают якорно-подъёмные и швартовные устройства, а также все механизмы, обеспечивающие движение судна, бытовые потребители.

3) Стоянка без грузовых операций – стоянка на рейде или у необорудованного причала с работой собственной электростанции или режим стоянки у оборудованного причала, когда судно получает электроэнергию с берега.

4) Стоянка с грузовыми операциями – в этом режиме на судне находится большая часть экипажа, которую необходимо обеспечить нормальными условиями обитаемости. Кроме того, работают все погрузоразгрузочные  средства (краны, грузовые лебёдки, грузовые насосы и др.).

5) Аварийный режим при работе основной электростанции – режим судна при получении пробоины или возникновении пожара, при этом работают все механизмы и устройства, обеспечивающие жизнедеятельность и управление судном, а также водоотливные и противопожарные насосы.

6) Аварий режим при работе аварийной электростанции – в этом режиме, при котором затоплена основная электростанция и потерян ход, получают питание в течение 18 часов следующие потребители: аварийное освещение, сигнально-отличительные фонари, системы внутренней связи, аварийной и пожарной сигнализации, радио и навигационное оборудование, рулевое устройство, аварийные механизмы и устройства пожаротушения.

Эти режимы наиболее полно отражают работу всех потребителей и нагрузку на электростанцию.

Расчет методом нагрузочных таблиц приводится в приложении к курсовой работе в таблице 1. Далее приводятся пояснения к таблице нагрузок. Графы таблицы заполняются следующим образом [5, с. 11]:

Графа 1 -  порядковый номер потребителей;

Графа 2 – судовые механизмы;

Графа 3 – количество потребителей n;

Графа 4 – мощность судовых механизмов кВт;

Приведем пример расчета мощности в маневренном режиме для привода брашпиля.

Графа 5 – номинальная мощность электродвигателя кВт, выбирается по условию ;

Графа 6 - тип электродвигателя (ЭД) МАП 721-4/8/12;

Графа 7 –коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя ;

Графа 8 – коэффициент мощности электродвигателя cos;

Графа 9 – коэффициент использования ЭД

 ;

Графа10 – установленная мощность приемников в группе

;

Графа 11 – коэффициент загрузки механизма выбирается с учетом рекомендаций [3, стр.16]  ;

Графа 12– коэффициент загрузки ЭД

;

Графа 13– мощность приемников ;

Графы 14 – КПД ЭД  принимают равным номинальному  если коэффициент загрузки ; если  ; то КПД определяется по выражению

Графа15  – коэффициент мощности приемника, определяется с помощью графика [4, рис. 1] в зависимости от коэффициента загрузки ЭД  по

Графа 16 –коэффициент одновременности группы одноименных приемников выбирают с учетом режима работы судна, наличия резервных механизмов, учитывая, что есть отношение числа работающих к числу всех установленных на судне приемников. При этом,

если n=1, то =0 или 1;

если n=2, то =0; 0,5 или 1;

если n=3, то =0; 0,33; 0,66 или 1;

если n=4, то =0; 0,25; 0,5 0,75 или 1;

Для брашпиля в маневренном режиме  =1;

Графа 17– активная мощность

Графа 18– реактивная мощность

Графы 11–18 соответствуют ходовому режиму работы судна. 

Графы 19–26; 27–36 и т.д. соответствующие остальным режимам работы судна заполняются аналогично. 

Строка 37 – Суммируем полученные мощности P и Q всех потребителей, разделяя их на мощности постоянно работающих потребителей и временно работающих

Строка 38  – рассчитывают суммарную мощность потребителей с учетом режимного коэффициента одновременности и 5% потерь мощности в кабельной сети. Режимный коэффициент одновременности выбирают: для постоянно работающих механизмов =0,6 –1, для временно работающих механизмов =0,3 – 0,6,   ближе к верхнему пределу выбирают для ходового и аварийного режима 

Строка 36– суммарная нагрузка СЭЭС и средневзвешенный коэффициент мощности  где 

Строка 37–полная мощность потребителей S кВА.

Генераторы выбираются по активной мощности, однако если  окажется меньше номинального значения, тогда генераторы выбирают по полной мощности S.