1   2   3   4
Ім'я файлу: отчет.docx
Розширення: docx
Розмір: 100кб.
Дата: 13.06.2020
скачати
Пов'язані файли:
Педіатрія 5-6-7.docx
Облікова практика МР.doc
- загрузка ГА во всех эксплуатационных режимах должна быть не менее 60-90 % от номинальной;
- число типоразмеров ГА должно быть минимальным, что обеспечивает взаимозаменяемость, учитывает устойчивость параллельной работы СГ, равномерное распределение нагрузок между ними, упрощает эксплуатацию;
- с целью повышения надежности и живучести на судне необходимо устанавливать, как правило, не менее двух генераторных агрегатов;
- выбор ГА по типу первичного двигателя целесообразно производить так, чтобы моторесурс ГА не был меньше моторесурса главных двигателей;
- должен быть предусмотрен резервный ГА такой мощности, чтобы при выходе из строя одного из ГА суммарная мощность оставшихся агрегатов обеспечивала ответственные потребители электроэнергией;
- в качестве аварийного ГА необходимо устанавливать только дизель-генератор;
- на судах среднего и большого водоизмещения необходимо предусматривать установку приема энергии с береговой сети.


Таблица 2.1 - Расчет комплектаций ГА СЭС
Режим
, кВтПотери сети 5%, кВтВращ. резерв 20%, кВт, кВтВариант 1Вариант 2Вариант 3
Коэф. загрузки

Коэф. загрузки

Коэф. загрузки
Ходовой Режим
350
18
70
438
600 (3*200)
0.73
600 (4*150)
0.73
500 (1*200) (2*150)
0.87
Стоянка c грузовыми операциями
286
13
57
356
400 (2*200)
0.87
450 (3*150)
0.79
400 (2*200)
0.89
Стоянка без грузовых операций
226
12
45
283
400 (2*200)
0.7
450 (3*150)
0.63
400 (2*200)
0.7
Маневренный Режим
451
22
90
548
600 (3*200)
0.9
600 (4*150)
0.9
700 (2*150) (2*200)
0.78
Аварийный Режим
452
22
90
547
600 (3*200)
0.9
600 (4*150)
0.9
700 (2*150) (2*200)
0.78
Аварийная станция
52
2
10
62
75
0.82
75
0.82
75
0.82


Рассмотрим три варианта при выборе числа и единичной мощности генераторных агрегатов:
Комплектация 1:
- 3 генератора МСК-103-4 (Р=200 кВт, U=400/230В, n=1500 об/мин, КПД=90.5%);
- резервный генератор МСК-103-4 (Р=200 кВт, U=400/230В, n=1500 об/мин, КПД=90.5%);
- аварийный генератор МСК-91-4 (Р=75 кВт, U=400/230В, n=1500 об/мин, КПД=88.7%).
Комплектация 2:
- 4 генератора МСК-102-4 (Р=150 кВт, U=400/230В, n=1500 об/мин, КПД=91.5%);
- резервный генератор МСК-102-4 (Р=150 кВт, U=400В, n=1500 об/мин, КПД=91.5%);
- аварийный генератор МСК-91-4 (Р=75 кВт, U=400/230В, n=1500 об/мин, КПД=88.7%).
Комплектация 3:
- 2 генератора МСК-103-4 (Р=200 кВт, U=400/230В, n=1500 об/мин, КПД=90.5%);
- 2 генератора МСК-102-4 (Р=150 кВт, U=400/230В, n=1500 об/мин, КПД=90.5%);
- резервный генератор МСК-103-4 (Р=200 кВт, U=400/230В, n=1500 об/мин, КПД=90.5%);
- аварийный генератор МСК-91-4 (Р=75 кВт, U=400/230В, n=1500 об/мин, КПД=88.7%).
Для каждого вида комплектации выбирается резервный генератор, мощностью, равной самому мощному генератору в комплектации.
В качестве оптимального выбираем комплектацию №1, по следующим причинам:
- лучшие коэффициенты загруженности во всех режимах;
- лучшая работа генераторов в параллель;
- взаимозаменяемость в работе;
- удобное обслуживание и ремонт;
- одинаковый ЗИП.
-минимальное количество ГА

Таблица 2.2 - Основные параметры судовых СГ.
Тип

ra
xq
xs
xd
xd`
хd
``
td
td`
td``
n
к.п.д

кВт
о.е.
о.е.
о.е
о.е
о.е.
о.е.
с
с
с
об/мин
%
МСК-103-4
200
0.013
0,93
0,055
1,8
0,23
0,176
1,96
0,233
0,0075
1500
90,5

Определяем мощность приводного двигателя для генератора МСК МСК-103-4 по формуле :

кВт.

По полученной мощности выбираем дизель типа 12ЧСП15/18.
. Номинальная длительная эффективная мощность
Nе = 407 л.с.
. Цилиндровая мощность Nец= л.с.
. Номинальная частота вращения n = 1500 об/мин.
. Соотношение диаметра цилиндра к ходу поршня D/S = 15/18 см.
. Число цилиндров I= 12 штук.
. Удельный расход масла gm = 0.012кг/кВт∙ч;
. Удельный расход топлива ge = 0.237кг/кВт∙ч
Определяем мощность приводного двигателя для генератора МСК-102-4 по формуле :

кВт
По полученной мощности выбираем дизель типа 12ЧСП15/18.
. Номинальная длительная эффективная мощность
Nе = 407 л.с.
. Цилиндровая мощность Nец= л.с.
. Номинальная частота вращения n = 1500 об/мин.
. Соотношение диаметра цилиндра к ходу поршня D/S = 15/18 см.
. Число цилиндров I= 12 штук.
. Удельный расход масла gm = 0.012кг/кВт∙ч;
. Удельный расход топлива ge = 0.237кг/кВт∙ч
Определяем мощность приводного двигателя для аварийного генератора МСК-91-4 по формуле :

кВт.

По полученной мощности выбираю дизель типа 6ЧН15/18.
. Номинальная длительная эффективная мощность
Nе = 150 л.с.
. Цилиндровая мощность Nец= 25 л.с.
. Номинальная частота вращения n = 1500 об/мин.
. Соотношение диаметра цилиндра к ходу поршня D/S = 15/18 см
.
. Число цилиндров I= 6 .
. Удельный расход масла gm = 3,8 г/ч;
. Удельный расход топлива ge = 243 г/кВт∙ч;
Два дизель-генератора расположены на правом борту, а третий и четвертый - на левом борту в кормовой части судна.
Каждый ДГ состоит из дизеля и генератора, соединенных между собой упругой муфтой и смонтированных на общей фундаментной раме, установленной на амортизаторах.
Все обслуживающие двигатель насосы и теплообменные аппараты навешены на двигатель. Двигатель охлаждается пресной водой по замкнутому циклу с помощью навешенных на двигатель радиатора и вентилятора.
Аварийный дизель-генератор оборудован системой автоматического стартерного запуска, срабатывающей при исчезновении напряжения в судовой электросети.
Предусмотрена возможность ручного электростартерного пуска со щита двигателя, а также местного ручного пуска дизель-генератора сжатым воздухом от баллона давлением 14,7 МПа (150 кгс/см2).
В помещении аварийного дизель-генератора установлены пусковой баллон, расходно-топливная система ёмкостью 0
,5м3, цистерна запаса дизельного масла ёмкостью 0,2 м3, конторка, ящик для ветоши и огнетушитель.

3. Разработка схемы СЭЭС и ГРЩ

.1 Разработка ГРЩ и комплектация его аппаратуры

Распределительным устройством (РУ) называют комплекс электрических аппаратов сборных и соединительных шин, приборов, предназначенных для приема и распределении энергии.
По назначению (РУ) подразделяют на следующие категории:
а) главные распределительные щиты (ГРЩ) предназначены для управления и контроля работы ГА, регулирования их параметров и первичного распределения энергии к РЩ потребителей. Конструктивно ГРЩ собираются из отдельных секций: генераторных, распределительных и управления. Все секции ГРЩ комплектуются соответствующими приборами и аппаратурой;
б) распределительные щиты (РЩ) получают энергию от ГРЩ и распределяют ее между потребителями
в) групповые РЩ получают электроэнергию от РЩ и обеспечивают питание небольшой группы потребителей - преимущественно освещения;
г) аварийные РЩ (АРЩ) получают энергию от аварийного генератора и распределяют ее между потребителями, состав которых обусловлен Регистром, (сеть аварийного освещения, радиостанция и т.п.).
Распределение электроэнергии.
а) распределение электроэнергии производится по фидерно-групповой системе;
б) для распределения электроэнергии и контроля работы генераторов на судне установлены:
- в ЦПУ - главный распределительный щит (ГРЩ);
- в помещении аварийного дизель-генератора - аварийный распределительный щит (АРЩ);
в) дистанционное и автоматизированное управление и контроль работы электростанции осуществляется со щита управления ДАУ ЭЭУ, расположенного в ЦПУ, ручное - с секции управления ГРЩ;
г) схемой ГРЩ предусмотрены:
- длительная одиночная работа одного любого генератора;
- длительная параллельная работа двух или трех дизель-генераторов;
- кратковременная параллельная работа любого из генераторов с береговым источником электроэнергии на период перевода нагрузки;
- приём электроэнергии от берегового источника;
- передача электроэнергии с ГРЩ на шины АРЩ при неработающем состоянии последнего;
- распределение электроэнергии напряжением 380 и 220 в;
- секционирование шин ГРЩ в целях повышения надёжности установки;
- ручная синхронизация генераторов при помощи ламп синхронизации и с помощью синхроноскопа.
Параллельная работа генераторов с аварийным генератором не предусмотрена.
д) схемой щита аварийного дизель-генератора предусмотрено:
- распределение электроэнергии напряжением 380В и 220В потребителям, оговоренным Правилами регистра СССР;
- питание механизмов оживления главной установки (компрессора пускового воздуха, насоса забортной воды охлаждения вспомогательных механизмов главной установки), насоса пресной воды охлаждения дизель-генераторов и системы их дистанционного управления;
- приём электроэнергии с ГРЩ по кабельной перемычке, рассчитанной на передачу мощности 300кВт;
- автоматический запуск АДГ и прием нагрузки при исчезновении напряжения на стороне питания шин АРЩ от ГРЩ;
е) непосредственно от сборных шин ГРЩ получают питание потребители значительной мощности и наиболее ответственные потребители, обеспечивающие ход судна и безопасность его плавания;


Рисунок 3.1 - Схема судовой электростанции
Остальные потребители получают питание через распределительные щиты или отсечные щиты от шин распределительных секций ГРЩ;
ж) основные электроприводы рулевого устройства получают питание по двум фидерам (каждый по своему фидеру) от разных секций ГРЩ, запасный электропривод получает питание от шин АРЩ;
з) рефрижераторная установка провизионных камер получает питание от распределительной секции ГРЩ и от распределительного щита;
и) в электромастерской установлен контрольно-испытательный щит с необходимой контрольно-измерительной и коммутационно-защитной аппаратурой. На щите предусмотрены все величины напряжения и родов тока, имеющихся на судне (за исключением тока частотой 400Гц), предусмотрена аппаратура, обеспечивающая испытание электродвигателей до 5кВт без нагрузки, проверку всех типов ламп и предохранителей.
Коммутация и система защиты.
Для расчета и выбора автоматов необходимо учитывать: род тока; конструктивные исполнение в соответствии с местом установки; номинальные параметры.
а) подключение генераторов к шинам ГРЩ и защита их от токов КЗ и минимального напряжения с выдержкой времени осуществляется селективными автоматическими выключателями типа АМ-М, снабженными приводом с местным и дистанционным управлением. Защита генераторов от обратной мощности обеспечивается посредством реле обратного тока;
б) сборные шины ГРЩ соединены между собой селективными автоматическими выключателями типа АМ-М;
в) на ГРЩ установлены минимально необходимые контрольно-измерительные приборы;
г) подключение потребителей, отсечных и распределительных щитов к щитам распределительных секций ГРЩ осуществляется автоматическими включателями;
д) не подключенных к сборным шинам и шинам распределительных секций ГРЩ фидерах потребителей, имеющих пусковую аппаратуру с тепловой защитой, а также рулевого устройства и пожарных насосов, применены автоматы с электромагнитными расцепителями, обеспечивающими защиту от токов КЗ, а на фидерах, питающих распределительные щиты - автоматы с комбинированными расцепителями, обеспечивающими защиту от токов КЗ и перегрузки фидера;
е) подключение потребителей к АРЩ, отсечным распределительным и распределительным щитам осуществляется автоматическими выключателями с комбинированными или электромагнитными расцепителями и автоматическими выключателями с электромагнитным расцепителем и гидравлическим замедлителем срабатывания;
ж) при нормальном режиме работы шины распределительной секции аварийного распределительного щита получают питание с ГРЩ. При исчезновении напряжения на фидере питания шин АРЩ от ГРЩ после запуска аварийного дизель-генератора производится автоматическое переключение шин распределительной секции к шинам аварийного дизель-генератора. Обеспечена возможность пробных запусков аварийного дизель-генератора без подключения генератора на свои распределительные шины.
Схема СЭС сухогруза состоит из систем генерирования, первичного распределения электроэнергии, систем управления, защиты и контроля параметров ГА. Схема разработана с учетом количества, мощности и типа ГА, числа и мощности ответственных и малоответственных потребителей, электрораспределительных щитов, подключенных к шинам ГРЩ. Схема СЭС состоит из четырех генераторных секций, станции аварийного генератора, четырёх распределительных секций, двух секций управления.
ГРЩ является центральным узлом СЭС. Конструкция ГРЩ обеспечивает удобство его обслуживания, возможность доступа к аппаратуре и измерительным приборам. ГРЩ выполнены из конструктивно законченных элементов - секций. На генераторных секциях установлены приборы и аппараты, обеспечивающие контроль и управление работой генераторов.
3.2 Расчет основных элементов ГРЩ

.2.1 Расчет тока сборной шины (СШ)

А

По току нагрузки определяем сечение шины и допустимый ток.
Выбираем медные шины размером S = (80x6) ммІ на фазу.
Допустимый ток нагрузки А
мОм/м, мОм/м.
Проверка шины на термическую устойчивость в условиях тропической зоны.
- максимальная температура для шин ГРЩ соответствует 90 градусам по Цельсию, т.к. шины не имеют легко плавящейся внешней защитной оболочки.
- температура тропической зоны для шин составляет 65 градусов по Цельсию.

А

A > A - СШ удовлетворяют условию нагрева.
Секционные автоматы выбираются исходя из условия расчетного тока.
По току СШ ГРЩ выбираем автомат серии АМ25.

.2.2 Расчет тока ГШ
Вспомогательные дизель-генераторы

A

По току нагрузки определяем сечение шины и допустимый ток.
Это медная шина размером S = (30x4) ммІ на фазу.
Допустимый ток нагрузки А.
мОм/м, мОм/м.
Проверка шины на термическую устойчивость в условиях тропической зоны.
- максимальная температура для шин ГРЩ соответствует 90 градусам по Цельсию, т.к. шины не имеют легко плавящейся внешней защитной оболочки.
- температура тропической зоны для шин составляет 65 градусов по Цельсию.

А

A > A - ГШ удовлетворяют условию нагрева.
Секционные автоматы выбираются исходя из условия расчетного тока.
По току ГШ ГРЩ выбираем автомат серии АМ8-М.
Аварийный дизель-генератор

A

По току нагрузки определяем сечение шины и допустимый ток.
Это медная шина размером S = (15x3) ммІ на фазу.
Допустимый ток нагрузки А.
мОм/м, мОм/м.
Проверка шины на термическую устойчивость в условиях тропической зоны.
- максимальная температура для шин ГРЩ соответствует 90 градусам по Цельсию, т.к. шины не имеют легко плавящейся внешней защитной оболочки.
- температура тропической зоны для шин составляет 65 градусов по Цельсию.

А

A > A - АГШ удовлетворяют условию нагрева.
Секционные автоматы выбираются исходя из условия расчетного тока.
По току АГШ ГРЩ выбираем автомат серии АМ8-М.

.2.3 Расчет генераторных фидеров
Фидер вспомогательного генератора мощностью 200 кВт выбираем по А. Расчет токовой нагрузки ведем на одну фазу.
Расчётный ток в кабеле

A

- коэффициент температуры среды(для кабелей из теплостойкой резины);
-коэффициент прокладки в кожухах;
-коэффициент температуры жилы;
-коэффициент частоты;
-коэффициент пучковой прокладки (группа II. 2 ряда);
-коэффициент, учитывающий число часов работы кабеля в сутки ;-коэффициент перегрузки по току при кратковременном режиме работы;
Выбираем три трёхжильных кабеля марки КНР сечением S = 3*(3х70) ммІ с допустимым током нагрузки на фазу

=178A-допустимый ток для длительного режима
Суммарный допустимый ток

А

Площадь поперечного сечения на фазу
ммІ
Активное сопротивление фидера

Реактивное сопротивление фидера

Проверка фидера на потерю напряжения
м - длина фидера -коэффициент зависящий от сечения кабеля (70 ммІ) при частоте 50Гц и от коэффициента мощности нагрузки cosц=0.8 м/Ом ммІ- удельная проводимость меди
ммІ - площадь суммарного поперечного сечения фазы кабеля ВГ

%

ДU < 1 %, что удовлетворяет требованиям Морского Регистра по потере напряжения на фидерах генераторов.
Кабель аварийного генератора мощностью 75 кВт выбираем по А. Расчет токовой нагрузки ведем на одну фазу.
Расчётный ток в кабеле

A

- коэффициент температуры среды(для кабелей из теплостойкой резины);
-коэффициент прокладки в кожухах;
-коэффициент температуры жилы;
-коэффициент частоты;
-коэффициент пучковой прокладки (группа II. 2 ряда);
-коэффициент, учитывающий число часов работы кабеля в сутки ;
-коэффициент перегрузки по току при кратковременном режиме работы; Выбираем три трёхжильных кабеля марки КНР сечением S = 3*(3х50) ммІ с допустимым током нагрузки на фазу ;

A-допустимый ток для длительного режима
Суммарный допустимый ток

А

Площадь поперечного сечения на фазу
ммІ
Активное сопротивление фидера

Реактивное сопротивление фидера

Проверка фидера на потерю напряжения
м - длина фидера
- коэффициент, зависящий от сечения кабеля(50 ммІ) при частоте 50Гц и от коэффициента мощности нагрузки cosц=0.8
м/Ом ммІ- удельная проводимость меди

%

ДU < 1 %, что удовлетворяет требованиям Морского Регистра по потере напряжения на фидерах генераторов.

.2.4 Расчет тока фидера наибольшего мощного электродвигателя

1   2   3   4

скачати

© Усі права захищені
написати до нас