Расчет мощности и проектирование судовой электростанции и элементов электрической сети судна-лесовоза, страница 5

В настоящее время на флоте применяются генераторы с частотой вращения: 500; 750; 1000; 1500 об/мин. для дизель генераторов, 1500; 3000 об/мин. для турбогенераторов. 250; 500 об/мин. для валогенераторов. Повышение скорости вращения как генераторов, так и первичных двигателей ведет к снижению их веса и габаритов. Однако при этом, если первичным двигателем является дизель, у него сокращается моторесурс, повышаются шум и вибрации. Принимая во внимание, что при данном водоизмещении судна машинное отделение может быть достаточно малым, то сокращение размеров за счет применения более быстроходных дизелей целесообразно, используем высокооборотные двигатели (ВОД) со скоростью вращения 1000 об/мин.   

2.3.6 Выбор судовых генераторных агрегатов

Приведем состав и характеристики генераторов судовой электростанции.

ГА  МСК-103-4 три единицы.

Номинальная мощность =200 кВт.

Номинальное напряжение .

Номинальный коэффициент мощности

Первичный двигатель - дизель.

Номинальная частота вращения =1000 об/мин.

Валогенератор МСС-250-500 с приводом от редукторного агрегата с разобщительной муфтой.

Номинальная мощность =200кВт.

Номинальное напряжение .

Номинальный коэффициент мощности

=500 об/мин.

               2.3.7 Расчет мощности и выбор аварийного генератора

В соответствии с Правилами РМРС на каждом самоходном судне должен быть установлен автономный аварийный источник питания (АИП). АИП должен обеспечить питание приемников, обеспечивающих при отказе основной электростанции безопасность экипажа, судна и ввод в действие генераторного агрегата основной электростанции.

На судах неограниченного района плавания с валовой вместимостью больше 300 рег.т. АИП должен обеспечить питание в течении 18ч. Следующих приемников [5, c286]:

1 –аварийное освещение;

2 –сигнально-отличительные фонари, фонари сигнала «Не могу управляться»;

3 –средства внутренней связи и оповещения, а также авральной сигнализации;

4 радио- и навигационное оборудование;

5 – системы сигнализации обнаружения пожара;

6 – лампы дневной сигнализации, звуковые сигнальные средства (свистки, гонгов и др.), призывной ручной сигнализации и остальных видов сигнализации, требуемые в аварийных состояниях;

7– электрические приводы водонепроницаемых дверей с их указателями и предупредительной сигнализацией;

8 –электрические приводы устройств, удерживающие противопожарные двери;

9 –рулевая машина;

10 –аварийный воздушный компрессор;

11 – аварийный пожарный насос;

12 – зарядный агрегат аккумуляторных батарей;

Как правило, на судах неограниченного района плавания в качестве АИП устанавливается аварийный дизельгенератор (АДГ). В качестве первичного двигателя применяют высокооборотный дизель (ВОД) с частотой вращения не менее 1500 об/мин. Это обусловлено требованием по минимальной массе и размеру дизеля. Помещение АДГ находится выше верхней палубы, вне шахты машинного отделения, в помещении Охлаждение независимое воздушно-водяное. Две независимые системы пуска, стартерная и воздушная. Генератор должен удовлетворять особым требованиям по первичному возбуждению.

Выбор АДГ производится по условию:

 ;   100 63кВт.

 Модель дизельгенератора  Р136Е  [7, с.38],

Номинальная мощность =100кВт.

Номинальное напряжение .

Номинальный коэффициент мощности

2.4 Расчет мощности и выбор преобразователей

На судах имеются потребители параметры которых отличаются от тех, которые имеют основные генераторы.  В зависимости от количества таких приемников, способа регулирования их производительности и других факторов используют индивидуальные и групповые преобразователи электроэнергии.

На судах применяются трансформаторы для питания потребителей номинальное напряжение которых ниже напряжения генераторов.

Условия выбора трансформатора:

  ;

Где  - напряжение первичной и вторичной обмотки трансформатора;

 – частота первичной и вторичной обмотки трансформатора;

– напряжение и частота потребителей подключенных ко вторичной обмотки трансформатора.

,

где m – количество Т; Sнт – номинальная мощность Т; Кор – режимный коэффициент одновременности работы приемников; 1,05 – коэффициент учитывающий потерю мощности в электрической сети [5, с.15].

 - суммарная мощность нагрузки, которая равна мощности на освещение (Ро=38 кВт) и на прочую моторную нагрузку (Рпм=52 кВт).

При выборе трансформаторов нежелательно использование нескольких трансформаторов в параллель, при этом в случае выхода одного самого мощного трансформатора, должна быть возможность его резервирования. На основании вышесказанного, выбираю 2 трансформатора.

Тип трансформатора:

ТВ-100

Напряжение 380/230 В

Полная мощность S_Т =100 кВА

Активная мощность Р_Т=80 кВт.

КПД =97 %

2.4.1 Выбор трансформатора аварийной электростанции

Трансформатор выбирают по типу, числу фаз, полной мощности, первичному и вторичному напряжениям, исходя из условий:

   ;,

где   – наибольшая расчетная нагрузка в расчетных режимах АЭС;

;

Для работы на судах в составе АЭС применяют сухие трехфазные трансформаторы равной мощности в количестве не менее двух (один резервный), рассчитанные на раздельный режим работы.

Мощность  аварийного освещения приму как 15% от суммарной мощности освещения.

 

Выбираю два трансформатора ТВ-10.

Полная мощность =10 кВА.

Активная мощность =8 кВт.

2.5 Расчет и выбор аккумуляторных батарей

Аккумуляторные батареи (АБ) применяют для питания стартерного электродвигателя, обеспечивающего запуск АДГ, а также части особо ответственных потребителей при отказе АДГ. АБ выбирают по типу, напряжению и емкости.

 ≥, где  – расчетная емкость АБ.

 ≥, где  – рабочее напряжение приемника.

2.5.1. Выбор стартерных аккумуляторных батарей

От стартерных батарей получают питание: стартерный электродвигатель, топливный насос АДГ, маслопрокачивающий насос, свечи накала, схема автоматики.