Расчет мощности судовой электрической станции

расчет мощности судовой электрической станции производим по табличному методу. В гр.1 таблицы указывается наименование групп и приемников электрической энергии, установленных на судне. В гр.2 таблицы указывается конкретный тип приемника электрической энергии, в гр. 3 число приемников n, включая резервные потребители; в гр.4 приводится установленная мощность каждого приемника.

В гр. 5 и 6 таблицы указываются номинальные значения коэффициента мощности cos φ и КПД каждого приемника электрической энергии (данные берутся из справочников). Номинальная потребляемая мощность Р_н.п. приемника, значение которой указывается в гр. 7 таблицы, рассчитывается по формуле:

Р_н.п.=Р_н.у./η,

где Р_н.у.- номинальная установленная мощность

η – КПД приемника.

Для рулевого устройства:

Р_н.п.= 20/0,885 = 22,6 · 2 = 45,2 кВт,

Для группы одноименных приемников:

P_н.п.гр.=Р_н.п.· n =22,6 · 2 = 45,2 кВт,

где: n – число одноименных потребителей.

Также рассчитываем номинальную потребляемую мощность для остальных приемников.

В каждом эксплуатационном режиме приемники электрической энергии работают эпизодически, периодически и непрерывно. Эпизодически работающими являются одно или многократно включаемые приемники, общее время работы которых менее 3,5ч в сутки.

Периодически работающие приемники – это многократно подключаемые приемники, общее время работы которых составляет от 3,5 до 17 ч в сутки.

Непрерывно работающими являются одно или многократно подключаемые приемники, их общее время работы от 17 до 24 ч в сутки.

Н.Р. – непрерывная работа;

Э.Р. – эпизодическая работа;

П.Р. – периодическая работа.

Коэффициент загрузки большинства приемников механизмов и устройств судовой установки и судовых систем изменяется в пределах 0,8-0,9; коэффициент загрузки палубных механизмов в пределах 0,3-0,9; бытовых приемников в пределах 0,5-0,9;

электродвигателя шпиля в режиме снятия с якоря в пределах 0,6-0,8; значение К_з пожарных, балластных и осушительных насосов определяется значением 0,3-0,7, а компрессоры пускового воздуха имеют значение К_з 0,7-0,9.

В гр. 10 таблицы нагрузок приводится значение коэффициента мощности приемника электрической энергии cos φ который определяется по номинальному его значению гр. 5 в зависимости от К_з приемника гр.9. При малом изменении нагрузки приемников электрической энергии (до 75%) значение cos φ принимаются равными номинальному, а при более низких значениях нагрузки коэффициент мощности cos φ уменьшается и его значение, определяется по кривым (метод. указание приложение 4)

Значение потребляемой активной мощности Р кВт, приводится в гр. 12 таблицы и определяется по формуле:

Р = Р_н.п.·К_з·n, где

n – количество приемников работающих в стояночном режиме гр. 11. Значение потребляемой реактивной мощности Q кВар приводится в гр. 12 и определяется по формуле:

Р = Р_{потр.общ.}· К_одн.· К_з ;

Q = P · tg φ_реж.;

где: tg φ определяется по значению коэффициента мощности cos φ (гр.5).

 

Коэффициент одновременной работы одноименных приемников определяется по формуле:

,

где - количество работающих в данном режиме одноименных приемников.

Коэффициент одновременной работы определяем для каждого режима в отдельности:

1) Ходовой режим

2) Стояночный режим

3) Аварийный режим

Коэффициент загрузки определяется по формуле:

где - фактическая мощность приемника в конкретном режиме работы;

- номинальная мощность приемника.

Как правило и диапазон его значений широк.

Коэффициент загрузки большинства приемников механизмов и устройств судовой силовой установки и судовых систем изменяется в пределах ;

палубных механизмов - ;

бытовых приемников - ;

электродвигатели шпиля в режиме снятия с якоря - ;

пожарных, балластных и осушительных насосов - ;

компрессоров пускового воздуха - .

Значение коэффициента мощности определяем по графику[2прилож.4].

Принимая значения коэффициентов согласно выбранного режима, вычисляем необходимые нам мощности.

Для рулевого устройства на стоянке не вычисляем т.к. устройство не задействовано.

На ходу:

Р = 45,2 · 0,5 · 0,7 = 15,8 кВт,

Q = 15,8 · 0,49 = 7,7 кВар.

 

Коэффициент характеризующий вероятность совместной работы выбирают по следующему принципу:

для стоянки без грузовых операций ;

для стоянки с грузовыми операциями ;

для ходового режима ;

для аварийного режима .

Для работы принимаем следующие значения коэффициента:

для стояночного режима - ;

для ходового режима - ;

для аварийного режима - .

Расчетную активную, реактивную и полную мощности определяют в соответствии с формулами:

,

где - коэффициент учитывающий потери в сечениях (для малых судов – 1,02; для средних – 1,03; для крупных судов – 1,04);

- суммарная активная мощность без учета эпизодической нагрузки;

- коэффициент вероятности совместной работы

;

;

.

где - суммарная реактивная мощность без учета эпизодической нагрузки.

;

;

.

;

;

.

Средневзвешенный коэффициент мощности определяем по формуле:

;

;

.