Ім'я файлу: рыболовный трауллер.docx
Розширення: docx
Розмір: 965кб.
Дата: 18.05.2022
скачати
Пов'язані файли:
сітян анюта.docx
attach_16511478123068.docx
записка.doc
File 4.docx
110 механизм.doc
110 зуб..doc
детали машин.docx
310 зубчатый механизм.docx
gerasimov_vi_ribalko_vp_svinarstvo_i_tekhnologiia_virobnitst.pdf
записка+.docx
Розширення: docx
Розмір: 965кб.
Дата: 18.05.2022
скачати
Пов'язані файли:
сітян анюта.docx
attach_16511478123068.docx
записка.doc
File 4.docx
110 механизм.doc
110 зуб..doc
детали машин.docx
310 зубчатый механизм.docx
gerasimov_vi_ribalko_vp_svinarstvo_i_tekhnologiia_virobnitst.pdf
записка+.docx
2. Выбор рода тока, напряжения и частоты, обоснование выбора
Род тока оказывает значительное влияние на особенности и свойства СЭЭС На современных судах, как правило, применяют 3-фазный переменный ток и только в отдельных случаях для питания специальных приемников используют постоянный ток. Это объясняется тем, что электрооборудование переменного тока лучше обеспечивает выполнение основных требований, предъявляемых к судовым электроустановкам.
Основными приемниками электроэнергии на судах являются электродвигатели, потребляющие до 80 % вырабатываемой электроэнергии J Асинхронные 3-фазные электродвигатели по сравнению с двигателями постоянного тока имеют меньшие массу (на 30-40 %), габаритные размеры (на 20-30 %) и стоимость (в 2-4 раза), более надежны, требуют меньших эксплуатационных расходов. Двигатели постоянного тока имеют хорошие регулировочные свойства, однако на большинстве судов 70- 80 % механизмов не требуют плавного регулирования частоты вращения. В ЭП, где необходимо регулирование частоты вращения (грузовые лебедки, краны, якорно-швартовные устройства), применяют 2- и 3-скоростные АД с короткозамкнутым, реже - с фазным роторами. Внедрение на судах тиристорных преобразователей частоты позволит обеспечить плавное и экономичное регулирование частоты вращения ЭП переменного тока.
Частота тока (50, 60 Гц, либо высокой частоты 400 Гц и выше).Частота переменного тока на большинстве судов составляет 50 Гц, а на некоторых судах иностранной постройки - 60 Гц. Переход на повышенную частоту позволяет снизить массу и размеры СЭО. Так, при частоте 400 Гц суммарная масса и размеры всех элементов вместе с приемниками электроэнергии в 2-3 раза меньше, чем при частоте 50 Гц. Поэтому СЭЭС повышенной частоты (400 Гц) используют на судах, где массогабаритные показатели являются решающими, - это суда на подводных крыльях и воздушной подушке.
Повышение частоты СЭЭС транспортных судов проблематично по ряду причин. Электрические машины, трансформаторы и электромагнитные аппараты при часто те 400 Гц по сравнению с частотой 50 Гц создают более высокий уровень шума и радиопомех, имеют большую стоимость и меньшую надежность. Опыт эксплуатации АД при частоте 400 Гц и с частотами вращения 6000 и 8000 об/мин показал, что упомянутые АД не могут быть использованы для большой группы судовых электроприводов с частыми пусками (грузовых лебедок, кранов и др.). Это объясняется увеличением времени разгона до номинальной частоты вращения и высокими температурными напряжениями в АД при разгоне.
Напряжение (220, 380, 440 В низковольтные, от 1,2 до 11 кВ - высоковольтные).
Напряжение СЭЭС большинства транспортных судов составляет 380В (50Гц) либо 440В (60Гц). Увеличение напряжения существенно уменьшает массу кабелей и кабельных трасс вследствие уменьшения площади поперечного сечения, так как с ростом напряжения уменьшается ток, передаваемый по кабелю.Вместо с тем с увеличением напряжения увеличиваются токи КЗ, растут масса и размеры PУ (распределительных устройств), повышается опасность поражения обслуживающего персонала электрическим током. Поэтому окончательному выбору значения напряжения должно предшествовать сравнение технико-экономических показателей нескольких вариантов СЭЭС с разными напряжениями.
В отдельных случаях Регистр допускает применение напряжения переменного тока до 11 кВ и постоянного тока - до 1,2 кВ.
Высоковольтные линии применяются в основном на судах с гребными электрическими установками.
3. Определение нагрузок генераторов СЭЭС
Для расчета загрузки судовой СЭЭС рекомендуется применить метод постоянных нагрузок (табличный метод). Методика расчета загрузки судовой электростанции указанным методом подробно изложена в Л3; Л4; Л8. Этот метод основан на составлении таблицы» отражающей изменение нагрузок отдельных приемников электроэнергии (ПЭ) в различных режимах эксплуатации судна.
При заполнении таблицы, необходимо ясно представлять в каких, режимах работают различные судовые ПЭ. В общем случае нужно учитывать следующее:
В ходовом режиме работает подавляющее количество ПЭ, за исключением аварийных, резервных, швартовых, погрузочных, спасательных и других специализированных механизмов и средств. При этом должен создаваться полный комфорт для экипажа. Работают механизмы, обеспечивающие движение судна, действуют средства судовождения и связи. Конечно, не все механизмы работают одновременно и одинаково длительно.
Промысловый режим характерен для рыбодобывающих судов БМРТ, и является наиболее энергоемким. В промысловом режиме работают те же приемники, что и в ходовом режиме. Однако теперь добавляется большая группа механизмов, обеспечивающих добычу рыбы, ее переработку и хранение (поисковое оборудование, траловая лебедка, механизмы рыб цеха, механизмы рефустановки и т.д.).
В режиме стоянки с грузовыми операциями на судне находится большая часть экипажа, которую необходимо обеспечить нормальными условиями обитаемости, грузовые операции производятся на рейде или в районе промысла, то работают все погрузочные средства (краны, грузовые лебедки и т.д.). В порту грузовые операции, как правило, осуществляются средствами порта.
В режиме стоянки без грузовых операций работает незначительное количество ПЭ - средства отопления и освещения, стояночное оборудование, сеть камбузного оборудования, средства связи и общесудовых систем. На борту находится небольшая часть экипажа, которая может заниматься профилактическим ремонтом и осмотром. Механизмы силовой установки в этом режиме не работают и нагрузка электростанции, как правило, является наименьшей. Для обеспечения ПЭ в режиме стоянки без грузовых операций иногда прибегают к установке специального стояночного генератора или получают питание с берега, чтобы исключить не рациональную работу более мощных судовых генераторов.
В режиме съемки с якоря судно полностью подготовлено к ходовому режиму:
- Работает судовая установка, на судне находится весь экипаж. Работают якореподъемные и швартовные устройства.
В аварийном режиме можно отказаться от работы малоответственных приемников электроэнергии, но обязательно должны работать ПЭ, обеспечивающие ход судна, внутреннюю связь, навигационное оборудование, радиостанции, а также пожарные, осушительные и другие спасательные средства.
Расчет СЭЭС табличным способом начинается с расчета таблицы нагрузок. Расчет таблицы нагрузок начинается с определения исходных данных ( графа 1 – 10 ).
Графа 1-3 заполняется из задания варианта.
Графа 4 – 7 заполняется из справочных материалов. (Л7.)
Графа 8 – Ки - коэффициент использования определяется отношением мощности электродвигателя Рм к заданной мощности механизма Рэд.
Графа 9 – активная мощность установленного электрооборудования Ру определяется как суммарная мощность отдельных потребителей данной группы
где – Рэд – активная мощность электродвигателя
η - коэффициент полезного действия эд.
n - количество установленного оборудования
Графа 10 – реактивная мощность установленного электрооборудования Qу определяется исходя из значения Ру
где – Ру - активная мощность установленного электрооборудования (графа 9)
tgφ – определяется по таблице Брадиса
или
Реактивную мощность Qу можно также определить исходя из треугольника мощности S,
P (Вт) - Активная мощность; Q (Вар) - Реактивная мощность; S (ВА) – Полная мощность
S = P/cosφ
или
Q= sinφ*S
Графа 11 – режим работы приемников
В каждом эксплуатационном режиме приемники электроэнергии необходимо подразделять на непрерывно, периодически и кратковременно работающие.
Непрерывно работающими (НР) являются однократно подключенные приемники, время работы которых соответствует продолжительности рассматриваемого эксплуатационного режима.
Периодически работающими (ПР) являются многократно подключаемые приемники, суммарное время работы которых более 10, но менее 100% от продолжительности режима (в суточном режиме более 2,5 часа, но менее 24).
Эпизодически работающими (ЭР) являются однократно или многократно подключаемые приемники, суммарное время которых менее 10% от продолжительности режима (в суточном режиме до 2,5 часов).
Графа 12 – коэффициент загрузки механизма Кзм
Коэффициенты загрузки механизма Кзм зависит от режима работы судна, района плавания, времени года и суток, а также его назначения. Длительно работающие механизмы судна - охлаждающие водяные и масляные насосы, насосы, обслуживающие машинно-котельное отделение (циркуляционные, конденсатные, питательные), вентиляторы всех типов, нагревательные устройства, кондиционеры воздуха и т.д. имеют коэффициент загрузки - Кзм = 0,9-1,0.
Особо следует отметить механизмы, работающие в длительном режиме (HP): сепараторы масла и топлива, балластные и топливоперекачивающие насосы, механизмы камбуза, судовое освещение и т.д. Учет мощности, потребляемой этими механизмами, вызывает определенные трудности. Мощность, потребляемая этими механизмами обычно принимается с коэффициентом загрузки 0,3-0,5 в зависимости от режима работы судна.
Работа кратковременно работающих (ПР) механизмов значительной мощности (брашпиль, шпиль, компрессор пускового воздуха, подруливающее устройство и т.п.) выделяется в отдельный режим - маневренный, что позволяет более точно учесть при расчете ЭС их мощность.
Рассматриваемые механизмы могут работать и в других режимах. Коэффициенты загрузки этих механизмов рекомендуется принимать 0,6-0,7.
Коэффициент загрузки механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме (краны, грузовые лебедки, насосы бытовых систем, лифты грузовые, рефрижераторы провизионных камер и др.) определить значительно сложнее, так как потребляемая мощность в конце и начале режима может различаться на 20-40% от номинальной нагрузки. Коэффициент загрузки их может быть принят 0,4-0,8. Для механизмов рулевого устройства коэффициент загрузки может быть принят следующим: для маневренного и аварийного режимов - 0,5-0,7, для ходового режима - 0,3-0,4.
Значения коэффициентов загрузки механизмов Кз приведены в таблице 1 приложения.
Графа 13 – коэффициент загрузки электродвигателя Кзэд
Коэффициент загрузки электродвигателей можно представить в виде произведения двух составляющих – коэффициента использования электродвигателя – Ки и коэффициента загрузки механизма Кзм:
Графа 14 – коэффициент полезного действия приемника электроэнергии η
Графа 15 – коэффициент мощности приемника электроэнергии cosφ
Для определения КПД и коэффициента мощности в режиме рекомендуется пользоваться прилагаемым графиком (рис.5.1.) приложения.
Для этого на оси Х откладываем значение коэффициента загрузки электродвигателя Кзэд, проводим линию вверх до пересечения с графиком соответствующего мощности электродвигателя и от точки пересечения проводим горизонтальную линию к оси Y.
Точка пересечения с осью определит величину соответственно η и cosφ.
Графа 16 – Ко - коэффициент одновременности работы приемника
Это отношение количества работающих в данном режиме одноименных потребителей к количеству установленных
Графа 17 – расчетная потребляемая активная мощность Рр в режиме
Графа 18 - расчетная потребляемая реактивная мощность Qр в режиме
Рассчитывается по методике аналогичной графе 10
Дальнейший расчет таблицы нагрузок по режимам производится аналогично.
После заполнения всех граф и строк таблицы производятся ее итоги.
Вначале путем арифметического сложения определяется суммарная потребляемая мощность по режимам Р∑; Q∑ без учета эпизодически работающих (ЭР)потребителей.
Затем производится выбор коэффициента совместной работы Квср характеризующего вероятность совместной работы ( совпадения максимумов ) приемников электроэнергии в каждом режиме.
Значение коэффициента Квср принимается в следующих пределах:
Для режима стоянки без грузовых операций 0,7 – 0,75
Стоянки с грузовыми операциями 0,75 – 0,8
Маневровый режим 0,75 – 0,8
Ходовой режим 0,8 – 0,9
Аварийный режим 0,9 – 1,0
Наибольшее значение коэффициента соответствует режимам, которые характеризуются большей стабильностью и меньшим количеством работающих потребителей.
Далее определяются фактические (расчетные) потребляемые мощности Ррасч, Qрасч, Sрасч, а также средневзвешенное значение коэффициента мощности Квср в каждом режиме.
Где коэффициент 1,03 – 1,05 учитывает потерю мощности в линиях электропередачи СЭЭС.
Все расчеты производим с помощью программы «Exсel» (см. приложение 1). Диаграмма распределения суммарной мощности в зависимости от режима работы приведена на рис.1
Рисунок 1 – Потребляемая мощность при различных режимах работы корабля
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11