Розробка схеми суднової електростанції

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст
1. Розрахунок потужності електростанції. Вибір джерел електроенергії і трансформаторів
1.1 Вибір трансформаторів
1.2 Розрахунок потужності електростанції
1.3 Вибір джерел електроенергії суднової електростанції
1.4 Розрахунок потужності і вибір аварійного генератора
2. Розробка схеми суднової електростанції і вибір електроустаткування
2.1 Розробка схеми суднової електростанції
2.2 Вибір шин ГРЩ
2.3 Вибір кабелю
2.4 Вибір комутаційних апаратів
2.5 Вибір електровимірювальних приладів
2.6 Вибір вимірювальних трансформаторів
3. Перевірка обладнання електроенергетичної установки на працездатність в умовах короткого замикання
3.1 Розрахунок струмів короткого замикання
3.1.1 Розрахунок струмів К.З. для точки К1 на фідері генератора
3.1.2 Розрахунок струмів К.З. для точки К2 на шинах ГРЩ
3.1.3 Розрахунок струмів К.З. для точки К3 на фідері РЩ 6
3.2 Перевірка комутаційно - захисної апаратури
3.3 Перевірка шин ГРЩ
3.4 Перевірка вимірювальних трансформаторів струму
4. Визначення зміни напруги при пуску двигуна
4.1 Графічний метод розрахунку
4.2 Аналітичний метод розрахунку
5. Вибір засобів автоматизації електростанції
6. Конструктивна розробка ГРЩ електростанції
Список літератури

1. Розрахунок потужності електростанції. Вибір джерел електроенергії і трансформаторів

1.1 Вибір трансформаторів

За даними таблиці навантажень 1.2 для приймачів 220В вибираємо трансформатор.
Умова вибору: де
- Число трансформаторів;
- Номінальна потужність трансформатора;
-Коефіцієнт одночасності;
кВт; кВАр; кВА
Для АРЩ:
кВт; кВАр; кВА
Вибираємо чотири трансформатора ТС3М та їх технічні дані зведемо в таблицю 1.1
Технічні дані трансформаторів Таблиця 1.1
Потужність, кВА
Кількість
Напруга
Втрати К. З., кВт
Напруга К. З.,%
ККД,%
первинне
вторинне
250
2
380
230
4100
5,1
98
63
2
380
230
1475
4,75
97,5
Один трансформатор постійно знаходяться в роботі. Другий, відповідно до правил Регістру забезпечує харчування приймачів замість відмовив. Трансформатори підключаються до різних секціях ГРЩ.

1.2 Розрахунок потужності електростанції

Відповідно до вимог Регістру зробимо розрахунок навантаження СЕС у ходовому режимі. Скористаємося табличним методом розрахунку.
При заповненні таблиці навантажень до граф 2-4 вносять дані завдання, до граф 5-8 - параметри двигунів, обраних за умовою , Де - Потужність у графі 4.
Розглянемо заповнення таблиці навантажень:
Графа9. Коефіцієнт завантаження вибирається з урахуванням рекомендацій табл.2.3
[2, стор.8]. Максимальне значення його не повинно перевищувати ставлення
Графа10. Коефіцієнт корисної дії дорівнює номінальному, якщо К з> 0,6. Якщо К з <0,4 то ККД визначають за виразом:
,
де
Графа11. Коефіцієнт потужності приймача визначають залежно від завантаження ЕД К з ([4], рис.3.2)
Графа12. Коефіцієнт одночасності К о роботи приймачів вибираємо з урахуванням наявності резервних механізмів і умов плавання судна.
Графа13. Споживана активна потужність у ходовому режимі


Графа14. Споживана реактивна потужність у ходовому режимі

Результати розрахунку зводимо в таблицю 1.2
Для розрахунку навантаження СЕС інших режимів роботи скористаємося перерахункових коефіцієнтами.
Маневрений: До = 1,1
Аварійний: До = 0,86
Стоянка без навантаження: До = 0,58
Стоянка з навантаженням: До = 1,05
Результати перерахунку зводимо в таблицю 1.3
Потужність СЕС в різних режимах Таблиця 1.3
Потужність
Ходовий
Маневрений
Аварійний
Стоянка без навантаження
Стоянка з навантаженням
Р, кВт
803,2
884,2
691,44
466,32
844,2
S, кВА
872,39
959,62
750,25
505,98
916,01

1.3 Вибір джерел електроенергії суднової електростанції

При виборі комплектації СЕС враховуємо тип енергетичної установки, вимоги Правил Регістру. Розраховується судно має турбінну енергоустановку. За даними таблиці 1.2 та 1.3 вибираємо 3 турбогенератора [2, табл 2.6], а їхні технічні дані зводимо в таблицю 1.4
Відповідно до Регістром у складі СЕС повинен бути резервний генераторний агрегат, потужність якого дозволяла б замінити будь-який з агрегатів СЕС в разі його відмови.
В якості резервного ГА на нашому судні буде використовуватися ДГ (див. табл.1.4).
Технічні дані Т-Г і Д-Г Таблиця 1.4
Тип
Pд, кВт
Pг, кВт
Напруга, В
n, об / хв
G, г / кВт * год
T, тис. год
Кількість генераторів
ГМС-14-41-12
588
500
400
500
218
60
1
ТГУ-500
-
500
400
-
-
-
3
Коефіцієнт завантаження генераторів визначається за формулою:
,
де - Споживана потужність приймачами в даному режимі; - Сумарна потужність працюючих у цьому режимі генераторів.
Розрахунки зведемо в таблицю 1.5
Завантаження генераторів в різних режимах Таблиця 1.5
Потужність
Ходовий
Маневрений
Аварійний
Стоянка без навантаження
Стоянка з навантаженням
Р ген.
1000
1000
1000
500
1000
Р нагр.
803,2
884,4
691,44
466,32
844,2
N ген.
2
2
2
1
2
К з
0,8
0,88
0,69
0,93
0,84
Примітка: таким чином ми бачимо, що генератори у всіх режимах працюють з оптимальним коефіцієнтом завантаження (аварійний режим є короткочасним)

1.4 Розрахунок потужності і вибір аварійного генератора

Аварійний генератор повинен забезпечувати харчування приймачів, які забезпечують безпеку людей і судна. На підставі цього складаємо таблицю 1.6
Таблиця 1.6. Навантаження АДГ.
№ п / п
Найменування приймачів
Кількість прийом ників
Аварійний режим
Потужність механізму, кВт
Потужність електро двигуна кВт
Коеф. завантаження електро двигуна
ККД прийом ника з урахуванням завантаження
Коеф. одновре менності
Загальна споживана потужність
Pi, кВт
1
Рульове пристрій
1
40
45
0,8
92
1
39
2
Насоси пожежні
1
42
45
1
87,5
1
51,4
3
Насоси баластних-осушувальні
2
18
19
0,8
91
0,6
10
4
Аварійне освітлення

14

1


14
5
Прожектори
3
0,5


0,5
0,75
6
Радіообладнання

10

0,8


8
7
Електронавігаційними прилади

10

0,8


8
8
Сигнально-відмітні вогні
1
1
9
Системи управління СЕС і Гед
3
3
Сумарна потужність приймачів електричної енергії
одержують харчування в аварійному режимі
135,15
За даними таблиці 1.6 вибираємо АДГ потужністю 200 кВт.

2. Розробка схеми суднової електростанції і вибір електроустаткування

2.1 Розробка схеми суднової електростанції

При розробці СЕС враховуємо число і тип генераторних агрегатів, трансформаторів, передбачаємо можливість паралельної і роздільної роботи генераторів, харчування відповідальних приймачів від основних та аварійних генераторів, живлення від берегової мережі при стоянці в порту.
При проектуванні схеми передбачаємо паралельну роботу генераторів на одну систему збірних шин, секціонованими за допомогою автоматичних вимикачів. Розподіл ГРЩ на секції дозволяє по черзі проводити обслуговування секцій при знятій напрузі. На фідери, що відходять від ГРЩ, ставимо автоматичні вимикачі.
При розподілі приймачів за схемами ГРЩ керуємося вимогами Регістру. Такі приймачі, як рульовий електропривод, шпиль, брашпиль, пожежні насоси, баластних-осушувальні насоси, компресори, радіоустаткування, навігаційне обладнання та ін отримують харчування за окремим фідерах. Забезпечено підключення основних і резервних приймачів одного призначення до різних секціях. Один з фідерів рульового електроприводу отримує харчування від аварійного розподільного щита.
Невідповідальні споживачі, що допускають відключення при перевантаженні генератора, групуємо. Для зменшення нагрівання ГРЩ найбільш потужні джерела підключаємо ближче до джерел. На схемі показуємо зв'язок ГРЩ з ЩПБ, щитом аварійного генератора і підстанцією 220 В. При розробці схеми ГРЩ попередньо визначаємо число панелей ГРЩ.
На малюнку 2.1 приведена функціональна однолінійна схема СЕЕС.
З секції шин ГРЩ Ш1 отримують живлення наступні приймачі 380 В:
1. Рульове пристрій
2. Насоси охолоджуючої води
3. Насоси масляні
4. Насоси циркуляційні
5. РЩ6-компресорів (головний і підкачує)
6. РЩ4-Насосів МО
7. РЩ8-Кондиціонування повітря
8. РЩ2-Вентиляторів МО
9. РЩ9-Вентиляторів трюмів
10. РЩ5-Рефрижераторний
З секції шин ГРЩ Ш2 отримують живлення наступні приймачі 380 В:
1. Підрулюючий пристрій
2. Брашпиль
3. Шпиль
4. Крани вантажні
5. Пожежний насос
6. Компресор - головний
З секції шин ГРЩ Ш3 отримують живлення наступні приймачі 380 В:
1. Ліфт камбузного
2. Ліфт вантажний
3. Ліфт пасажирський
4. РЩ7-камбузного обладнання
5. РЩ1-Котельного обладнання
6. РЩ3-Паливних насосів
З секції шин ГРЩ Ш4 отримують живлення наступні приймачі 220 В:
1. Майстерня
2. РЩ12-освітлення МО
3. РЩ13-освітлення головної палуби
4. РЩ14-освітлення шлюпкової палуби
З секції шин АРЩ Ш5 отримують живлення наступні приймачі 380 В:
Пожежний насос
Баластове-осушувальні насоси
Шлюпкові лебідки
Рульове пристрій
З секцій шин АРЩ Ш6 отримують живлення наступні приймачі 220 В: РЩ10-радіообладнання, РЩ11-електронавігаційними обладнання,
Аварійне освітлення, РЩ16-сігнальноотлічітельних вогнів, Автоматична сигналізація виявлення пожежі, РЩ15-освітлення рульової рубки і прожектори.

2.2 Вибір шин ГРЩ

Т. до розподіл фідерів по довжині шин ГРЩ вироблялося таким чином, що навантаження ліворуч і праворуч від турбогенераторів приблизно рівні, то струм, за яким буде здійснюватися вибір шин ГРЩ (з урахуванням 20% нерівномірності розподілу навантаження), можна визначити за формулою: , Де - Сума номінальних струмів всіх генераторів, крім резервного, А.
А
А
Вибираємо шини ГРЩ [2, табл.3.1] з умови I <I дод, при цьому бажано виконання умови h> 4b
h = 80 мм - висота шини;
b = 8 мм-ширина шини;
L = 1000 мм - відстань між опорами;
Зробимо перевірку шин на можливість динамічного резонансу. Для цього визначимо частоту власних коливань:
Гц.
Отримане частота не лежить в межах від 40 до 60 і від 90 до 110 Гц, отже, механічного резонансу не буде.

2.3 Вибір кабелю

Вибір кабелю включає в себе вибір марки, перетин кабелю, перевірку обраного кабелю на втрату напруги. Перетин кабелю вибирається по розрахунковому току. Умова вибору: Кабель генератора і трансформатора вибирають за номінальним току:
.
Робочі струми кабелів, що з'єднують окремі споживачі з ГРЩ:
.
Робочий струм фідера, яке живить декілька приймачів, визначається з урахуванням одночасності їх роботи за формулою:


Вибір кабелів оформлений у вигляді таблиці 2.1 Коефіцієнти К1 і К2 враховують температуру навколишнього середовища і умови прокладки кабелю.
Для генератора, трансформатора і механізмів МО Т 0 = 50 0 С К 1 = 0,87
Для камбузного моторів і плит Т 0 = 45 0 С К 1 = 1
Для інших приймачів Т 0 = 40 0 С К 1 = 1,06
Коефіцієнт К 2 вибираємо 0,85-для двожильних кабелів 0,7-для трьох - і чотирижильним кабелів.
Перевірку лінії на втрату напруги виробляємо шляхом порівняння втрати напруги в ній з допустимою Регістром величиною: .
Втрата напруги в лінії генератор - шини не повинна перевищувати 1%.
Втрату напруги в лінії без урахування падіння напруги в обробленні і наконечниках визначаємо за формулою:
,
де - Довжина кабелю (вказується у завданні), м;
- Число паралельних кабелів в лінії;
, - Активне і індуктивний опір лінії на одиницю довжини [2, табл.3.7], Ом / м.

Отримане значення менше допустимого Регістром.

Вибір кабелю Таблиця 2.3
Найменування фідера
Номінальні дані
Дані робочого режиму
Поправрчние коефіцієнти
Розрахунковий струм, А
Кабель
Потужність, кВт
Режим роботи
cos4
К3
Iраб, А
К1
К2
Марка
Перетин n * S, мм
Iдоп, А
Генератор № 1
500
довгих
0,85
1
849,04
0,87
0,7
975,9
КНР
6 (3 * 120)
189
Рульове пристрій
45
довгих
0,9
0,6
49,276
1
0,85
49,28
КНРП
3 * 10
53,5
Трансф 1 стор
250
довгих
0,87
1
414,76
0,87
0,85
476,7
КНР
4 (3 * 120)
133
Трансф 2 стор
250
довгих
0,87
1
414,76
0,87
0,7
822,2
КНР
6 (3 * 95)
161
Брашпиль
55
крат
0,79
0,7
79,617
1
0,85
79,62
КНРП
3 * 25
85
Шпиль
55
крат
0,9
0,7
69,886
1
0,85
69,89
КНРП
3 * 16
71,4
Кран вантажний
55
крат
0,89
0,6
60,575
1
0,85
60,58
КНРП
3 * 16
64,6
Пож. Насос
45
крат
0,9
0,3
25,044
1,1
0,85
22,77
КНР
3 * 4
27,2
Ліфт вантажний
5,5
крат
0,85
0,5
5,783
0,9
0,85
6,426
КНРП
3 * 1,5
10,2
Насос циркуляції.
30
довгих
0,89
0,8
45,023
0,9
0,85
50,03
КНР
3 * 10
53,5
Насос олійно.
11
довгих
0,87
0,8
17,464
0,9
0,85
19,4
КНР
3 * 2,5
22,1
Насос охол. Води
55
довгих
0,9
0,8
83,46
0,9
0,85
92,73
КНР
3 * 35
102
РЩ1 котельні. Обладнання
67
крат
0,87
0,8
104,01
0,89
0,85
116,9
КНР
3 * 50
140,25
РЩ2 вентил. МО
34,5
довгих
0,87
0,9
60,25
1
0,85
60,25
КНР
3 * 16
64,6
РЩ3 Топл. Насосів
16,5
крат
0,88
0,5
15,826
0,87
0,85
18, 19
КНР
3 * 2,5
20,4
РЩ4 Насосів МО
76
крат
0,89
0,7
100,91
0,89
0,85
113,4
КНР
3 * 70
114,8
РЩ5 рефріжерат
8,5
довгих
0,9
0,6
9,5662
1
0,85
9,566
КНР
3 * 1,5
10,2
РЩ7 камбузного. Обор.
21,7
довгих
1
0,8
29,306
0,89
0,85
32,93
КНР
3 * 10
34

2.4 Вибір комутаційних апаратів

При виборі комутаційних апаратів номінальний струм вимикача I нв визначається номінальним струмом розчеплювача I нр, який вибирають по робочому току I раб приймача з умови: .
Вимикачі генераторів і трансформаторів вибирають за номінальним струмом (Серія АМ). Для мережі освітлення переважно використовувати пакетні вимикачі з запобіжниками. I раб для генераторів і трансформаторів приймаємо рівним номінальному. Для Стернового приводу - захист від к. з. по струму, що перевищує номінальний на 25%. Для інших приймачів I спрацює перевантаження = I нрасц, I спрацює к. з. = (5-10) I нрасц.
Установки за часом спрацьовування вибираємо для побудови вибірковості зашиті.
Вибір комутаційних апаратів [1, стор 30-34] оформимо у вигляді таблиці 2.2
Вибір комутаційних апаратів. Таблиця 2.2

Найменування фідера
Тип апарату
Номінальні дані
I, A
Iнр, А
Iу, кА
I 2 * t, Кa 2 * c
1
Генератор
АМ15
1500
1250
110
3000
2
Рульове пристрій
А3724СР
80
50
15

3
Брашпиль
А3713БР
80
80
75

4
Шпиль
А3713БР
80
80
75

5
Пожежний насос
А3724СР
80
50
15

6
Кран вантажний
А3713БР
80
63
30

7
Трансформатор
А3743СР
630
500
60

8
Прожектор
ПВМ3-25
16
-
-

9
РЩ 6 компресор ГСУ
А3713БР
160
100
75
Перевірку на динамічну і термічну стійкість виробляємо після розрахунку струмів КЗ.

2.5 Вибір електровимірювальних приладів

На вимогу Регістру для кожного генератора змінного струму повинні встановлюватися на ГРЩ та АРЩ наступні прилади:
а) амперметр з перемикачем для вимірювання струму в кожній фазі I ном +30%;
б) вольтметр з перемикачем для вимірювання фазних або лінійних напруг U ном +20%;
в) частотомір (допускається застосування здвоєного частотоміра для паралельно працюючих генераторів f ном ± 10%);
г) ватметрів Р ном +30% -15%
У колах відповідальних споживачів з струмом від 20 А і більше - рульовий пристрій, брашпиль, шпиль, пожежний насос, трансформатор - ставлять окремі амперметри. Ці амперметри допускається встановлювати на ГРЩ або у постів управління.
Для синхронізації генераторів на панелі управління ГРЩ розміщують сінхроноскоп разом з вольтметром, частотоміром з перемикачами. Вибір електровимірювальних приладів [2, стор 34-36] оформимо у вигляді таблиці 2.3
Для панелі управління
Прилад
Клас точності
Межа вимірювання
Рід струму
Р потр, Вт
Тип
Амперметр
1,5
1,5 кА
Змін.
3,5
Д 1500
Вольтметр
1,5
500 В
Змін.
4,5
Д 1500
Частотомір
1,5
45-50 Гц
Змін.
9
Д 1506
Сінхроноскоп
-
-
Змін.
8,1
Е 1505
Мегометр
1,5
0-5 МОМ
Змін.
1,1
М 1503
Для генераторної панелі
Прилад
Клас точності
Межа вимірювання
Рід струму
Р потр, Вт
Тип
Амперметр
1,5
1,5 кА
Змін.
3,5
Д 1500
Вольтметр
1,5
500 В
Змін.
4,5
Д 1500
Частотомір
1,5
45-50 Гц
Змін.
9
Д 1506
Ватметрів
2,5
600 кВт
Змін.
7
Д 1503
Для панелі харчування з берега
Прилад
Клас точності
Межа вимірювання
Рід струму
Р потр, Вт
Тип
Амперметр
1,5
1 кА
Змін.
3,5
Д 1500
Вольтметр
1,5
450 В
Змін.
4,5
Д 1500
Частотомір
1,5
45-50 Гц
Змін.
9
Д 1506
Фазопокажчики
1,5
-
Змін.
2
Д-145
Для панелі споживачів
Приймач
I раб, А
Тип амперметра
Клас точності
Межа вимір.
Р потр, Вт
Пож. Насос
22,77
Д1500
2,5
75
3,5
РЩ камбузного облад.
32,93
Д1500
2,5
75
3,5
Насос охол. Води
82,73
Д1500
2,5
150
3,5
Насос циркуляції.
50
Д1500
2,5
100
3,5
Насос масляний
19,4
Д1500
2,5
75
3,5
Схеми включення приладів.

2.6 Вибір вимірювальних трансформаторів

Трансформатори струму вибираємо по номінальному струму і напрузі з подальшою перевіркою відповідності його навантаження заданому класу точності. Умови вибору ІТТ: ; ; , Де
-Робочий струм в ланцюзі; - Робоча напруга в ланцюзі; - Потужність навантаження вторинного ланцюга.
Навантаження трансформатора струму:
,
Де - Опір контактів;
- Опір проводів, де - Питомий опір міді; Т - температура навколишнього середовища, Т = 45 о С;
- Довжина проводів в один кінець, = 5м; k = 2 - коефіцієнт при установці трансформатора в кожну з трьох фаз; S = 2,5 мм 2 - перетин дроту; ; - Потужність споживана струмового обмоткою приладу. Вибір трансформаторів струму [2, табл.3.22] зводимо в таблицю 2.4
Вибір трансформаторів струму Таблиця 2.4
Найменування
Тип
f, Гц
Iн, А
Клас точності
Sн2, ВА
Uн, В
Iн, А
кол-во
Амперметр генератора
ТШС-0, 66 ОМ3
50
1000
1
40
660
5
4
Амперметр ПБ
ТШС-0, 66 ОМ3
50
1000
1
40
660
5
1
Амперметр брашпиля
ТКС-0, 66 ОМ3
50
100
1
40
660
5
1
Амперметр Рульов. пристрої.
ТКС-0, 66 ОМ3
50
100
1
40
660
5
1
Амперметр РЩ палив. насосів
ТКС-0, 66 ОМ3
50
20
1
40
660
5
1
Амперметр РЩ рефріжерат.
ТКС-0, 66 ОМ3
50
10
1
40
660
5
1
Вибір вимірювальних трансформаторів напруги (ІТН)
ІТН вибираємо для вольтметрів: генераторних панелей, панелі ПБ, мережі 220В, мегомметра.
На суднах застосовуються ІТН типу ОСС - 0,16, що знижують напругу з 380 до 127 В, номінальна потужність 160 ВА. Клас точності 1. З первинної і вторинної сторони ІТН захищають запобіжниками. ІТН перевіряють за умовою роботи в заданому класі точності.
Вибираємо 8 вимірювальних ТН ОСС-0, 16 для 4-та генераторів.
Вибір ІТН Таблиця 2.5
приймачі
Тип
U1, В
U2, У
S1, ВА
S2, ВА
генератор
ОСС-0, 16
380
127
0,16
0,16

3. Перевірка обладнання електроенергетичної установки на працездатність в умовах короткого замикання

3.1 Розрахунок струмів короткого замикання

Розрахунковим видом КЗ при перевірці обладнання є трифазне металеве коротке замикання.
Як розрахунковий режиму приймаємо режим роботи СЕС при якому працює найбільша кількість джерел і приймачів електроенергії та можливі найбільші струми КЗ.
Використовуючи схему СЕС складаємо однолінійну розрахункову схему.
На підставі розрахункової схеми складається схема заміщення для кожної точки КЗ, що отримується шляхом заміни елементів розрахункової схеми їх активними і індуктивними опорами.
Подальші розрахунки ведемо в відносних одиницях, тому введемо базисні величини:
Базисне напруга: ;
Базисна потужність: ;
Базисний струм: ;
Базисне опір елемента: .
Далі визначаємо опір елементів схеми, використовуючи довідкові матеріали, наведені в таблицях. Нехтуємо опором трансформаторів, шин і автоматичних вимикачів.
Асинхронну навантаження СЕС показуємо на схемі заміщення у вигляді еквівалентного АТ, підключеного до шин ГРЩ. Потужність еквівалентного двигуна:

Розрахунок опорів ланцюга генератора.

Опір кабелю генератора:

Опір кабельних наконечників.

Струмова обмотка трансформатора фазового компаудірованія:

Електрорушійна сила ЕД


3.1.1 Розрахунок струмів К.З. для точки К1 на фідері генератора

Опір кабелю генератора:

При 2-х паралельно працюючих генераторах з однаковим ставленням XG / RG







Умовні опору:

Діючі значення сверхпереходних струмів:

Ударний струм КЗ:

3.1.2 Розрахунок струмів К.З. для точки К2 на шинах ГРЩ

При К.З. на шинах = 0
Опір кабелю генератора:


При 3-х паралельно працюючих генераторів з однаковим ставленням XG / RG

Умовні опору:


Діючі значення сверхпереходних струмів:

Ударний струм КЗ:

3.1.3 Розрахунок струмів К.З. для точки К3 на фідері РЩ 6

Необхідно врахувати опір дуги: R Д = Ом [2, табл.3.7]. Контактним опором переходу шина - кабельний наконечник нехтуємо.


Умовні опору:

Діючі значення сверхпереходних струмів:

Ударний струм КЗ:

3.2 Перевірка комутаційно - захисної апаратури

Вимикачі, обрані за номінальними даними, перевіряємо на що включає здатність за умовою: , Де - Найбільше миттєве значення струму КЗ вимикача, вибираємо із довідника.
АВ генератора: i у доп = 110 кА
i у = 14,25 кА
Секційні вимикачі: i у дод. = 110 кА
i у = 31,65 кА
АВ РЩ 6 компресор ГСУ: i у доп = 75 кА
i у = 1,29 кА
Всі вибрані апарати задовольняють умові перевірки.

3.3 Перевірка шин ГРЩ

Перевіряємо шини ГРЩ на динамічну стійкість за умовою:
, Де
- Допустиме напруження в матеріалі мідних шин;
- Розрахункове напруження в матеріалі шин;
- Максимальний згинальний момент;
- Момент опору перерізу шини відносної осі;
h = 80 мм - висота шини;
b = 8 мм-ширина шини;
а = 0,04 м;
= 1 м - відстань між опорами;
Коефіцієнт форми визначається з [3, ріс.10.23]
; Тоді ;
;
; ; ;
Розрахункове максимальне напруга менше допустимого: .

3.4 Перевірка вимірювальних трансформаторів струму

ІТТ перевіряємо на динамічну стійкість при проходженні струму КЗ за умовою: , Де для трансформаторів типу ТШС
Проведемо перевірку ІТТ амперметра генератора ;
; - Умова виконана.

4. Визначення зміни напруги при пуску двигуна

Зміна напруги в мережі, що виникає при пуску потужного асинхронного двигуна, не повинно призводити до зменшення напруги на клемах приймачів електроенергії більш, ніж на 35%. Ця вимога виконується якщо зміна U на шинах ГРЩ не перевищує 20%. Для розрахунку первинного провалу напруги будемо застосовувати графічний метод розрахунку. Розраховуючи величину зміни напруги, вибираємо електропривід компресора головної силової установки, пуск якого викличе найбільшу зміну напруги.
ККД і номінальний коефіцієнт потужності АД: ; ;
Опір двигуна при пуску в о. е.:
; ;
де - Кратність пускового струму, ;
- Коефіцієнт потужності АТ при пуску;
- Повна потужність генератора;
- Потужність електродвигуна;

L = 105 м - довжина кабелю.
Ом; Ом;
Визначаємо опір кабелю від ГРЩ до двигуна:
;
;

Визначаємо результуючі опір і провідність ланцюга в о. е.:
; ;
;
;

4.1 Графічний метод розрахунку

Повна провідність ланцюга двигуна, о. е.
;
знаходимо за графіком 14 [2, стор.59] = 9,5% Величина не перевищує допустиму величину (20%).

4.2 Аналітичний метод розрахунку






5. Вибір засобів автоматизації електростанції

Засоби автоматизації СЕС сучасних судів забезпечують регулювання напруги і частоти, синхронізацію, розподіл активних і реактивних навантажень між генераторами, розвантаження генераторів при перевантаженні, захист від обриву фази і пониження напруги, захист від струмів КЗ і роботи в руховому режимі.
Відповідно до Правил Регістру (Правила класифікації і споруди морських судів Т.2 ч. ХI-505 стр):
1. Технічні властивості суднової електростанції повинні забезпечувати безперервність харчування електроенергією згідно з вимогами:
на суднах, на яких нормальне постачання електричною енергією забезпечується двома і більше генераторами, що працюють паралельно, слід застосовувати засоби, що не допускають при аварії перевантаження одного з генераторів, що залишилися для збереження ходу, керованості і безпеки судна.
2. При відновленні напруги суднової мережі після знеструмлення включення відповідальних механізмів, необхідних для управління судном, повинно здійснюватися автоматично за заданою програмою, причому не повинна виникати перевантаження мережі.
3. У тих випадках, коли при зниженні навантаження електростанції передбачається автоматичне відключення агрегатів, необхідно, щоб воно не відбувалося також і при короткочасних коливаннях навантаження.
4. Приводні механізми генераторів з автоматичним пуском повинні бути підготовлені до негайного пуску.
5. Якщо передбачається автоматичний пуск що знаходяться в резерві ГА при перевантаженні працюючих, повинно забезпечуватися наступне:
автоматична синхронізація і підключення.
автоматичний розподіл навантаження.
попередній вибір черговості пуску агрегатів та їх підключення до збірних шин ГРЩ.
6. Автоматизовані СЕС повинні забезпечувати автоматичне або дистанційне вмикання електричних агрегатів з автоматичною синхронізацією, прийняттям навантаження і автоматичним розподілом навантаження.
Згідно 1 пункту зробимо угруповання менш відповідальних споживачів за двома сходами, що підлягають відключенню при перевантаженні генератора в разі їх паралельної роботи та відмову одного ГА. У ходовому режимі Р потр. мережею = 1324 кВт, Р ген. = 400 кВт;
Р з-Р ген. = 492,08-400 = 92,08 кВт
1 ступінь - 10% Р ген = 40 кВт,
2 ступінь - 52,8 кВт.
1 ступінь.
Плити камбуза
26,8
Мотори камбуза
3,94
Майстерня
4,05
Насос опріснити. установки
3,98
Сумарна Р
38,8
2 ступінь.
Система кондиціон. Повітря
55,22
Вентилятори машинного відділення
25,71
Вентилятори котельного відділення
8,42
Вентилятори загальносуднових
17,88
Сумарна Р
107,23

6. Конструктивна розробка ГРЩ електростанції

При конструктивній розробці ГРЩ вихідними даними є вибрана схема комутації і устаткування ГРЩ з урахуванням розподілу фідерів по секціях збірних шин ГРЩ.

Список літератури

1. Довідник суднового електромеханіка / Под ред. Г.І. Китаєнко: У 3 т. - Л.: Суднобудування, 1980. - Т.1. - 923 с.
2. Методичні вказівки до курсового проектування для курсантів 4-го курсу та студентів заочного навчання ЕМФ / Л.А. Лемін, А.А. Пруссаків - Санкт-Петербург, 2004 - 72 с.
3. Баранов А.П. Суднові автоматизовані електроенергетичні системи: Учеб. для вузів. - М.: Транспорт, 1988. - 328 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Курсова
306.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Вибір схеми видачі потужності електростанції типу АЕС
Розробка в структурно логічної схеми мікропроцесора
Розробка функціональної схеми кінцевого автомата
Розробка схеми дослідження технологічних систем
Аналіз та розробка схеми прийняття рішень в організації
Розробка формалізованої схеми оцінки кредитних ризиків
Проектування локальної обчислювальної мережі Розробка схеми
Розробка тестопригодного схеми МПС на базі МП I8080
Розробка конструкції плужного робочого органу і схеми плуга
© Усі права захищені
написати до нас