Электротехника \ Судовые автоматизированные электроэнергетические системы

Расчет мощности и проектирование судовой электростанции и элементов электрической сети судна-лесовоза, страница 8

Сечение шин определяют из максимально допустимой температуры нагрева, которая для медных шин составляет . Для этого в наиболее напряженном режиме СЭС определяют по их расчетному току. Самый напряженный режим работы электростанции – стоянка с грузовыми операциями. В нем работают два дизельгенератора мощностью по 200 кВт.

Определяю расчетные токи генераторов:

Если загрузка шин слева и справа примерно одинаковы, ток с учетом 20% неравномерности распределения нагрузки по их длине, определяется по формуле:

Где =3612=722 - сумма номинальных токов генераторов работающих в самом нагруженном режиме.

Максимальный ток шин с учетом температурного коэффициента , определяется по формуле:

Где = - температурный коэффициент учитывающий ухудшение условий охлаждения шин.

Где  =90oс- максимально допустимая температура шин;

 =48oс - фактическое значение температуры;

 =40oс - температура окружающей среды;

Выбор шин производится по условию: , 751АА [13, табл.41]. Шины выбираю с таким размером, чтобы h4b, где h=40 мм – высота шины; b=5 мм – ширина шины; l=800 мм ширина панели ГРЩ [5, с. 30]. Расстояние между опорами по длине шин принимаем равным ширине панели ГРЩ (800 мм). Расстояние между осями сечений шин двух соседних фаз должно составлять

а=1,5 h=.

Выбираю шины с допустимым током 751 А, высотой h=40 мм, шириной b=5 мм, расстоянием между опорами шин l=800 мм.

Расчет тока шин 220 В.

где =80 кВт номинальная мощность работающего трансформатора.

;

, 237А227А;

Применяем шины с параметрами: ; h1=20 мм; b1=2 мм; а1=30мм.

3.4 Выбор кабелей

Выбор кабеля включает в себя определение его марки  и сечения, а также проверку на падение напряжения.

 Сечение кабеля выбирают по рабочему току Iраб .

Рабочий ток трехфазного генератора переменного тока:

Рабочий ток отдельных потребителей:

Где  - коэффициент загрузки i-го потребителя;

 – номинальное напряжение i-го потребителя;

 - номинальная мощность i-го потребителя;

 - КПД i-го потребителя;

 - коэффициент мощности i-го потребителя;

Рабочий ток фидера, питающего РЩ:

;

Где  - количество приемников подключенных к РЩ ;

 - коэффициент одновременности рабочего потребителя;

Сечение кабелей выбираю по эквивалентной токовой нагрузке учитывающей тяжелые эксплуатационные условия:

где  поправочный коэффициент учитывающий увеличение активного сопротивления токопроводящих жил, в следствии поверхностного эффекта и эфекта близости:   если f=50 Гц [8, с.169] ;

 – коэффициент, учитывающий характер использования приемника;

 - коэффициент температуры окружающей среды;

 – коэффициент, учитывающий наличие кожухов () и труб ();

 – коэффициент пучковой прокладки в кабель – трассе;

 для однорядных, двухрядных и трехрядных пучков соответственно.

При выборе сечения кабеля , должно выполняться условие: .

Производим расчет и выбор кабелей ДГ МСК-103-4 .

где =(24/24)0,5=1 так как генератор работает постоянно;

 – для температуры окружающей среды 40ос [5, с.31];

 –учитывая наличие кожуха;

 – коэффициент пучковой прокладки в кабельтрассе;

для однорядного пучка.

Выбираю трехфазный кабель марки КНР сечением S=50  в количеств 4 штук.

Расчет потери напряжения выполняется следующим образом [8, с. 183]

где R=0,43 Ом/км  активное сопротивление кабелей;

Х=0,002 Ом/км  реактивное сопротивление кабелей;

l=15 м длинна кабельной линии.

Допустимая величина потери напряжения ΔU=1% для генераторных линий [5, с. 33] следовательно кабель проходит проверку.

Выберем кабель для привода провизионной реф. установки.

Номинальная мощность двигателя =7 кВт; коэффициент мощности 0,88; КПД =0,88; коэффициент загрузки .

где  =(10/24)0,5=0,64 учитывая непостоянную работу насоса;

 - для температуры окружающей среды 40ос [5, с.31];

 –учитывая прокладку в трубе;

 – коэффициент пучковой прокладки в кабельтрассе;

для однорядного пучка.

Выбираю трехфазный кабель марки КНРП сечением S=2,5.

Рассчитаем потери напряжения в кабельной трассе.

где R=8,7 Ом/км;

Х=0,13 Ом/км;

l=15 м.

Допустимая величина потери напряжения для силовых кабельных трасс ΔU=7%.

Выберем кабель для РЩ 1.1.

К РЩ 1.1 подключаются: ЭП шлюпочной лебедки, PШЛ =4,5кВт, две единицы; ЭП общесудовой вентиляции PОБЩ.В =6 кВт, две единицы; ЭП траповой лебедки, PТР.Л =2,6 кВт. Рабочий ток РЩ рассчитывается как геометрическая сумма активных и реактивных токов потребителей с учетом коэффициента одновременности ко и необходимого запаса по току Iзап [8, с.183].

где:

              

                      

                    

где кз =0,8 коэффициент загрузки механизма;

cosφ-КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ   ЭП;

η- КПД механизма;

Iзап=20А учитывая возможность увеличения токовой нагрузки при модернизации судна.

 

Выбираю трехфазный кабель марки КНР сечением S=16, длинной lРЩ1,1=20м.

Рассчитаем потери напряжения в кабельной трассе.

где R=1,35 Ом/км;

Х=0,091Ом/км;

l=15 м.

Допустимая величина потери напряжения для силовых кабельных трасс ΔU=7%

По требованиям РМРС в силовых кабельных сетях допускается потеря напряжения ΔU=7%. Следовательно кабели проверку проходят.

Расчет и выбор кабелей отдельных потребителей, распределительных щитов, проверку кабелей на падение напряжения приведем в таблице 3 в приложении.

3.5 Выбор коммутационно – защитных аппаратов

В качестве коммутационно – защитных аппаратов применяют АВВ и предохранители. АВВ устанавливают на фидерах приемников, генераторов и для разделения на секции шин ГРЩ, предохранители на фидерах приемников напряжением 220 В. При выборе типа АВВ для фидеров приемников необходимо учитывать, что для обеспечения селективного действия защиты каждый последующий, считая от приемника АВВ должен иметь большее время срабатывания при отключении. При выборе АВВ учитывают его тип, род тока, номинальное напряжение, частоту, ток, конструктивное исполнение, предельную коммутационную способность (ПКС), динамическую и термическую стойкость, уставки по току и времени срабатывания.

Скачать файл