Электротехника \ Судовые автоматизированные электроэнергетические системы

Расчет мощности и проектирование судовой электростанции и элементов электрической сети судна-лесовоза, страница 6

Расчетную мощность батареи находят по формуле:

где  - пусковой ток i-го потребителя при пуске которого, имеет всплеск тока А;

- продолжительность пуска i-го потребителя;

К=3 - число попыток в одном цикле за пуск;

- учитывает снижение емкости из-за саморазряда;

 - учитывает падение емкости из-за больших всплесков пускового тока;

 – номинальный ток i-го потребителя, при котором нет всплесков пускового тока;

 – время работы  i-го потребителя;

=3 – коэффициент запаса;

 – число циклов запуска.

Произведем расчет токов потребителей:

Произведем расчет токов потребителей:

1) Стартер АДГ

       кВт – мощность стартерного двигателя.

   А – поминальный ток стартера, где  =24В номинальное  напряжение стартерного двигателя.

 - пусковой ток стартерного насоса.

2) Топливный насос:

 - мощность топливного насоса.  =24В – номинальное напряжение топливного насоса.

 - номинальный ток топливного насоса.

 - пусковой ток топливного насоса.

3) Маслопрокачивающий насос

 - мощность маслопрокачивающего насоса.  =24В – номинальное напряжение маслопрокачивающего насоса.

=62,5 А – номинальный ток маслопрокачивающего насоса.

- пусковой ток маслопрокачивающего насоса.

4) Система автоматики  АДГ (СА АДГ):

 - мощность оборудования СА.

 = 20,8 А – ток потребляемый СА.

5) Свечи накала:

 - мощность одной свечи накала. =24В – номинальное напряжение свечи накала.

  - ток потребляемый свечами накала, где n = количество свечей.

Время пуска дизеля примем .

Находим емкость батареи:

В качестве стартерных батарей целесообразно применить кислотные АБ. В кислотных батареях (КАБ) в следствии небольшого внутреннего сопротивления, порядка 0,0005 Ом даже при больших бросках тока происходит незначительное понижение напряжение на их зажимах, тем самым не происходит уменьшение мощности при больших токах стартера [3, с. 389].

Выбираю свинцовые АБ  типа 3СТ-98 с параметрами:

=98 А/ч;

12 В;

Для повышения напряжения до 24 В подключаем вторую АБ последовательно. Для соблюдения требования по резервированию добавляю второй комплект батарей. И того выбираю 4 АБ.

2.5.1. Выбор промежуточной аккумуляторной батареи

Промежуточная аккумуляторная батарея (ПАБ) предназначена для обеспечения в течения 30 минут питанием следующих потребителей:

малого аварийного освещения, сигнальноотличительных огней, средств внутренней связи и оповещения, сигнализации, устройств закрытия водонепроницаемых дверей, судовой системы охранного оповещения,

радионавигационных приборов.

В качестве промежуточных батарей применяю щелочные аккумуляторные батареи (ЩАБ) имеющие больший срок службы и более устойчивые к механическим воздействиям.

Расчет промежуточной АБ выполняется по  условию:.

Емкость АБ рассчитывается по формуле:

где номинальная мощность потребителя, получающего питание от ПАБ;

номинальное время работы потребителя;

коэффициент учитывающий снижение емкости за время эксплуатации аккумулятора

От ПАБ получают питание:

1) Аварийное освещение мест посадки в шлюпки:

, где - мощность одной лампы,  - количество ламп.

2) Общесудовая сигнализация, общесудовая связь:

= 500 Вт – потребляемая мощность.

3) Сигнально отличительный огонь: “Не могу управляться”.

 - потребляемая мощность.

4) Аварийное освещение:

, где - мощность одной лампы,  – количество ламп.

5) Звуковая сигнализация.

= 400 Вт

6) Лампы дневной сигнализации.

    = 400 Вт – потребляемая мощность.

7)  Система сигнализации обнаружения пожара:

      = 300 Вт – потребляемая мощность.

8) Системы судовой автоматики

= 1000 Вт

Общее время работы примем  мин.

Находим емкость:

   

КОСЯК… = 90 А/ч

Исходя из условия , выбираю щелочные АБ типа 10НК-100М с параметрами:

=100 А/ч;

12 В;

m=40,6 кг;

Для получения необходимого напряжения 24 В две АБ соединяем последовательно.  Для соблюдения требования по резервированию судового электрооборудования принимаю два комплекта по 2 батареи. И того выбираю 4 АБ.

2.5.2 Выбор зарядного агрегата

Выбор зарядного агрегата производится по номинальному напряжению, номинальному току зарядки.

UНПАБ= UНПАБ=24В;

Номинальный ток заряда:

 IНЗА= /4=100/4=25А [10, с. 297].

IНЗУ IНЗА=40А.

Применим зарядный агрегат марки ВСА-12.

Номинальное входное напряжение  UНВПЗУ=380В.

Номинальное выходное напряжение UНВЫХЗУ=24В.

Номинальный ток заряда IНЗУ =40А.

В качестве зарядных агрегатов могут применяться электромашинные преобразователи, генераторы постоянного тока, зарядные устройства с полупроводниковыми выпрямителями. Зарядные агрегаты с полупроводниковыми выпрямителями являются более предпочтительными, как более надежные, менее пожароопасные.

Рисунок 2.5.1 Схема зарядного устройства ЩАБ

3. Разработка схемы электроэнергетической системы и выбор электрооборудования.

3.1 Разработка схемы главного тока

При разработке схем электрических станций исходят из того, что схемы должны удовлетворять критериям: надежности, гибкости, удобства эксплуатации и экономичности [3, с.374].

Для обеспечения надежности установки предусматривается:

деление установки на несколько частей (секций), каждая из которых при необходимости может работать без связи с другими частями;

применение аварийного распределительно щита, получающего питание при нормальной работе от ГРЩ по двум независимым фидерам, а при потере отказе основной электростанции, от АДГ.

Применение секционирования ГРЩ позволяет добиться гибкости и удобства при эксплуатации электростанции, допуская вывод из работы одной секции ГРЩ при разомкнутых секционных перемычках.

Применение в составе СЭЭС минимального числа только необходимых аппаратов позволяет сократить стоимость СЭЭС и увеличить надежность.

При подключении потребителей к ГРЩ следует учитывать степень их ответственности.

К потребителям первой категории относятся механизмы обеспечивающие безопасность судна и экипажа. Они получают питание по двум независимым фидерам, напрямую от ГРЩ и АРЩ.

Скачать файл