Построение таблицы нагрузок. Расчет числа, мощности и выбор генераторов сэс
Для определения необходимой мощности генераторов судовой электростанции составляется таблица электрических нагрузок при различных режимах работы судна в зависимости от его типа.
Для правильного составления таблицы необходимо четко представлять назначение электрифицированного устройства, его режим работы и в каких режимах работы судна он участвует.
Порядок составления таблицы нагрузок:
В графу 1 заносим все потребители электроэнергии, установленные на судне.
В графу 2 проставляем количество данных потребителей (n).
В графу 3 заносим единичная установленная мощность потребителя (Рн) на основании его технического паспорта.
В графу 4 проставляем КПД потребителя для номинального режима (ηН).
В графу 5 заносим значение коэффициента мощности, соответствующего номинальной загрузке двигателя (cosφН).
В графу 6 заносим потребляемая мощность всеми одноименными потреб-ми (PП):
PП= РНn/ ηН
В графы 7, 8, 9, 12, 13, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24 для всех режимов судна определяются и проставляются следующие коэффициенты:
-
Коэффициент одновременной работы (КО) одноименных потребителей, равный отношению числа одновременно работающих механизмов в одном режиме к общему их числу;
-
Коэффициент загрузки (КЗ), равный отношению фактической мощности, потребляемой механизмом, к установленной мощности потребителя;
-
Коэффициент мощности, соответствующий действительной загрузке потребителя (cosφД). Он определяется
по кривым cosφ=f(P)
В графы 10, 15, 20 и 25 заносим значение активной мощности, потребляемой одноименными потребителями в каждом режиме (РП.А), которая определяется по формуле:
РП.А=РП×КО×КЗ
В графы 11, 16, 21 и 26 проставляем значение реактивной мощности (Q) для каждого режима:
Q=РП.А×tgφД
где φД – угол сдвига между током и напряжением потребителя при соответствующем коэффициенте загрузки (КЗ).
Если потребитель в данном режиме не работает, то в соответствующих графах ставим прочерки.
Определяем суммарные активную и реактивную мощности для всех режимов, путем сложения мощностей отдельных потребителей.
Так же, для каждого режима работы определяем суммарные активную и реактивную мощности с учетом потерь в сети – 5% и энергетического коэффициента одновременности
РХ=∑РП.А× КО’×1.05×1.1
QХ=∑Q× КО’×1.05×1.1
Определяем средневзвешенный коэффициент мощности для каждого режима по формуле:
cosφСРВ= РП.А/∑S
где ∑S – полная мощность, определяемая по формуле:
∑S=
На основании полученных мощностей выбираем необходимые генераторы.
|
Наименование потребителей электроэнергии |
n |
РН, кВт |
ηН |
сosφН |
РП, кВт |
Ходовой режим |
|||||||
|
КО |
КЗ |
сosφД |
Потребл. мощность |
||||||||||
|
РП.А, кВт |
Q, квар |
||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|||
|
Компрессор |
1 |
10 |
0,87 |
0,87 |
11,5 |
1 |
1 |
0,87 |
11,5 |
6,52 |
|||
|
Насосы топливной и масленой системы |
6 |
2,5 |
0,82 |
0,83 |
18,3 |
1 |
0,9 |
0,83 |
16,47 |
11,07 |
|||
|
Баластноосушительный насос |
1 |
4 |
0,84 |
0,84 |
4,76 |
- |
- |
- |
- |
- |
|||
|
Пожарный насос |
2 |
22 |
0,9 |
0,9 |
48,9 |
0,5 |
- |
- |
- |
- |
|||
|
Насос пресной, забортной и питьевой воды |
2 |
4 |
0,84 |
0,84 |
9,52 |
1 |
0,5 |
0,53 |
4,76 |
7,62 |
|||
|
Вентиляторы |
8 |
1,8 |
0,77 |
0,83 |
18,7 |
1 |
0,8 |
0,83 |
14,96 |
10,05 |
|||
|
Брашпиль |
1 |
15 |
0,885 |
0,88 |
16,9 |
- |
- |
- |
- |
- |
|||
|
Лебедки |
4 |
3,8 |
0,84 |
0,84 |
18,1 |
- |
- |
- |
- |
- |
|||
|
Камбуз и отопление |
1 |
18 |
0,8 |
0,88 |
22,5 |
1 |
0,7 |
0,77 |
15,75 |
13,05 |
|||
|
Освещение и сигнализация |
1 |
20 |
0,8 |
0,8 |
25 |
1 |
- |
- |
- |
- |
|||
|
Приборы управления судном |
1 |
16 |
0,8 |
0,8 |
20 |
1 |
1 |
0,8 |
20 |
15 |
|||
|
Рулевое устройство |
2 |
3,6 |
0,84 |
0,84 |
8,57 |
1 |
0,8 |
0,84 |
6,856 |
4,43 |
|||
|
Итого без учета кратковременной нагрузки |
|
90,296 |
67,74 |
||||||||||
|
С учётом коэффициента одновременности |
Коэ=0,8
|
76,752 |
57,579 |
||||||||||
|
С учётом потерь в сети 5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
80,59 |
60,458 |
|||
|
Средневзвешенный cosφ |
0,78 |
||||||||||||
|
Количество и мощность генераторов |
2x50 |
||||||||||||
|
Маневы |
Стоянка |
Аварийный режим |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
КО |
КЗ |
сosφД |
Потребл. мощность |
КО |
КЗ |
сosφД |
Потребл. мощность |
КО |
КЗ |
сosφД |
Потребл. мощность |
||||||||||||||||||||||
|
РПА, кВт |
Q, квар |
РПА, кВт |
Q, квар |
РПА, кВт |
Q, квар |
||||||||||||||||||||||||||||
|
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
|||||||||||||||||||
|
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
1 |
0,87 |
11,5 |
6,52 |
- |
- |
- |
- |
- |
|||||||||||||||||||
|
0,6 |
0,9 |
0,83 |
9,882 |
6,64 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,3 |
- |
- |
- |
- |
|||||||||||||||||||
|
1 |
- |
- |
- |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
1 |
1 |
0,84 |
4,76 |
3,07 |
|||||||||||||||||||
|
0,5 |
0,8 |
0,9 |
19,56 |
9,47 |
0,5 |
- |
- |
- |
- |
1 |
1 |
0,9 |
48,9 |
23,68 |
|||||||||||||||||||
|
1 |
0,8 |
0,84 |
7,616 |
5 |
0,5 |
0,8 |
0,84 |
3,808 |
2,46 |
0,5 |
0,8 |
0,84 |
3,808 |
2,46 |
|||||||||||||||||||
|
1 |
0,8 |
0,83 |
14,96 |
10,05 |
0,5 |
0,8 |
0,83 |
7,48 |
5,03 |
0,625 |
- |
- |
- |
- |
|||||||||||||||||||
|
1 |
0,8 |
0,88 |
13,52 |
7,3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|||||||||||||||||||
|
- |
- |
- |
- |
- |
0,75 |
- |
- |
- |
- |
1 |
1 |
0,84 |
18,1 |
11,7 |
|||||||||||||||||||
|
1 |
0,7 |
0,77 |
15,75 |
13,05 |
1 |
0,7 |
0,77 |
15,75 |
13,05 |
- |
- |
- |
- |
- |
|||||||||||||||||||
|
1 |
1 |
0,8 |
25 |
18,75 |
1 |
1 |
0,8 |
25 |
18,75 |
1 |
1 |
0,8 |
25 |
18,75 |
|||||||||||||||||||
|
1 |
1 |
0,8 |
20 |
15 |
1 |
1 |
0,8 |
20 |
15 |
1 |
1 |
0,8 |
20 |
15 |
|||||||||||||||||||
|
1 |
0,8 |
0,84 |
6,856 |
4,43 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,5 |
0,8 |
0,84 |
3,428 |
2,21 |
|||||||||||||||||||
|
|
133,144 |
89,69 |
|
83,538 |
60,81 |
|
123,996 |
76,87 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
106,515 |
71,752 |
|
|
|
41,769 |
30,405 |
|
|
|
105,397 |
65,34 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
111,841 |
75,34 |
|
|
|
43,857 |
31,925 |
|
|
|
110,667 |
68,607 |
|||||||||||||||||||
|
0,83 |
0,81 |
0,85 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
3х50 |
1х50 |
3х50 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
По данным, полученным в таблице нагрузок выбираем генераторы серии
Марки генераторов:
МСC-83-4 мощность 50кВт; напряжение 230 В.
МСС-83-4 мощность 50кВт; напряжение 230 В.
МСС-83-4 мощность 50кВт; напряжение 230 В.
МСC-83-4 мощность 50кВт; напряжение 230 В.
Выбор кабелей и проверка их на потерю напряжения
Для всех источников и потребителей электроэнергии, кроме щита питания с берега выбираются кабели марки КНР, соответственно для ЩПБ марки НРШМ.
Рабочие токи определяем по формуле:
При этом напряжение U, для генераторов берется 400 В, а для потребителей 380 В
Потери напряжения определяем по формуле:
От генераторов:
МСС-83-4 мощность 50 кВт
Потери напряжения:
Для
трёх одножильных кабелей
МСС-91-4 мощность 75 кВт
Потери напряжения:
От щита питания с берега:
Для шпиля:
Потери напряжения:
Для баластно-осушительного насоса:
Для насоса осушительного:
Для насоса осушительного МО:
Для пожарного насоса:
Для санитарного насоса:
Для фекального насоса:
Для гидронасоса:
Для шпиля:
Для лебедки:
Для освещения:
Для управления:
Для камбуза:
Выбранные кабели с необходимым количеством жил с сечением
|
Наименование |
IР, А |
IД, А |
Марка |
|
От генератора МСС-82-4 |
94,3 |
95 |
(КНР3×25) |
|
От генератора МСС-91-4 |
239,76 |
245 |
КНР3×120 |
|
От щита питания с берега |
168,1 |
192 |
НРШМ3×95 |
|
К шпилю |
49,2 |
70 |
КНР3×16 |
|
К баластно-осушительному насосу |
35 |
40 |
КНР3×6 |
|
К осушительному насосу |
24,5 |
32 |
КНР3×4 |
|
К осушительному насосу МО |
24,5 |
32 |
КНР3×4 |
|
К пожарному насосу |
176,1 |
178 |
КНР3×70 |
|
К санитарному насосу |
35 |
40 |
КНР3×6 |
|
К фекальному насосу |
71 |
95 |
КНР3×25 |
|
К гидронасосу |
43 |
55 |
КНР3×10 |
|
К лебедке |
98,2 |
118 |
КНР3×35 |
|
К освещению |
108,7 |
118 |
КНР3×35 |
|
К управлению |
60,25 |
70 |
КНР3×16 |
|
К камбузу |
83,6 |
95 |
КНР3×25 |