Судовые автоматизированные электроэнергетические системы
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
°ктер будет иметь авария и какими отягчающими обстоятельствами она может сопровождаться. Поэтому приходиться рассчитывать на самый тяжелый случай, когда для ликвидации аварии потребляется работа многих механизмов, в том числе таких, которые обычно одновременно не включаются.
В первую очередь должны включаться пожарные и осушительные насосы,
При этом необходимо предусмотреть их одновременную работу. Хотя мало вероятно, что на судне будет пожар и одновременно оно получит пробоину, однако известны случаи, когда в результате тушения пожара судно получило столько воды, что потеряло свою плавучесть, то есть тонуло. Так же в этом режиме могут работать вспомогательные механизмы главных двигателей, многие палубные механизмы: шпиль, брашпиль, шлюпочная лебёдка.
В аварийном режиме многие потребители второстепенного значения могут отключаться, например бытовое оборудование. Однако нагрузка на генератор силовой электростанций в этом режиме остаётся одним из самых тяжелых по сравнению с другими режимами работы судна.
Порядок составления таблицы.
В первой графе таблицы перечисляются все без исключения потребители электроэнергии, имеющиеся на судне. При этом целесообразно разбить потребители на следующие группы :
. Системы обслуживающие силовую установку.
. Общесудовые системы.
. Грузовое устройство.
. Рулевое устройство.
. Якорно-швартовое устройство.
. Спасательное устройство.
. Радионавигационное оборудование.
. Прочее оборудование.
. Аварийные потребители.
Такое распределение позволяет более наглядно представить работу отдельных механизмов и потребителей электроэнергии в их взаимосвязи.
В последующих графах указываются их все необходимые данные :
тип потребителя электроэнергии,
их количество,
расчетная мощность на валу механизма Р (кВт),
установленная номинальная мощность потребителя (двигателя) Р (кВт),
коэффициент использования двигателя Ки,
Ки характеризует несоответствие выбранной мощности электродвигателя, расчетному значению мощности механизма вследствие имеющихся ограничений номенклатуры на оборудование
Ки=Ру/Рр
номинальный КПД электродвигателя, гг;
номинальный коэффициент мощности потребителя, cos ?н.
Далее рассматривают работу каждого потребителя во всех режимах работы судна.
Расчет судовой станции ведётся с учетом плавания судна в наиболее холодное время года, то есть осень, когда включаются приборы отопления и электрические грелки. В каждом режиме работы судна предусматриваются графы для следующих величин :
Кзм - коэффициент загрузки механизмов в данном режиме.
Кз - общий коэффициент загрузки электродвигателя.
Кз = Кзм * Ки
?- коэффициент полезного действия электродвигателя при данной загрузке Кз,
cos ?- коэффициент мощности электродвигателя при данной загрузке Кз.
Так как на некоторые типы электродвигателей значения КПД и cos ?н при частичных нагрузках в каталогах не приводятся , как и в нашем случае, воспользуемся аналитическим определением КПД и cos при частичных нагрузках.
Коэффициент полезного действия, определяется следующим образом:
h? = 1 / [1+(1/h -1) * (?+Kз2)/(Kз(?+1))
где : ?н - номинальный КПД электродвигателя,
Кз - коэффициент загрузки,
? - коэффициент потерь для большинства электродвигателей можно считать ?=1.
Считая, что реактивная мощность, необходима для возбуждения машины, не изменяется при различных нагрузках машины, можно получить следующее выражение :
Cos j ? = Kз / v ( Kз2 + tg2 j)
где : tg ?н - определяется по паспортному значению cos ?н.
Р - активная мощность, потребляемая приёмником электроэнергии в данном режиме,
Р = (Ру * Кз * n)/ h?
где : n - количество одновременно работающих механизмов (например при наличии двух вентиляторов М. О. может работать один или два вместе).- реактивная мощность, потребляемая приёмником электроэнергии в данном режиме, и определяется по формуле:
= P * tg j
где : tg ?н - определяется по найденному ранее значению cos ?.
Необходимость введения в каждый режим таблицы дополнительного значения КПД и cos ? , определяется тем фактом , что в различных режимах работы они не остаются постоянными , вследствие изменения загрузки электродвигателей. Величины коэффициентов загрузки электродвигателей определяется произведением двух составляющих - коэффициента использования и коэффициента загрузки механизма.
Величина Кзм не может быть определена точно и даётся для различных механизмов и режимов работы эмпирически, исходя из опыта эксплуатации тех или иных судов. Он представлен в таблице 7.
Затем выбирается общий коэффициент одновременности работы потребителей для каждого из режимов работы судовой электростанции. Общий коэффициент одновременности учитывает не совпадения максимумов нагрузки приемников электроэнергии во времени и то обстоятельство, что ряд приемников работают не постоянно в продолжении данного режима.
В более напряженном режиме работы например в режиме маневрирования и аварийном значение коэффициента одновременности берётся большим, чем в менее напряженных режимах работы. Необходимо учитывать и общее количество работающих потребителей в каждом режиме , при большом их числе вероятность одновременной их работе и совпадении максимумов уменьшается, при небольшом увеличивается. Ориентировочные значения коэффициента одновременно