3. Расчёт токов короткого замыкания (задание 3)

Режим короткого замыкания может быть опасным, так как может привести к тяжёлой аварии как в СЭС, так и судна в целом. Увеличенные токи к.з. значительно превосходящие номинальные токи определённого электрооборудования могут привести к повреждениям отдельных участков СЭЭС (кабельной сети, защитных автоматов и т.п.). К тому же при коротком замыкании наблюдается значительное снижение напряжения, что приводит к нарушению нормальной работы неповреждённых участков системы (затормаживание двигателей, срабатывание нулевой защиты, нарушение параллельной работы, это может привести к обесточиванию судна в целом). Для того чтобы предупредить аварийную ситуацию при коротком замыкании, необходимо провести расчёт токов К.З. и на основании этого выбрать аппараты защиты, определить размеры и схему шин, кабелей и т.п.

Теоретические исследования процесса короткого замыкания довольно сложны и поэтому получение точных результатов является трудоёмкой задачей.

На практике для расчёта токов К.З. применяют приближённые методы. ОСТ 15.6181-81 – рекомендует следующие методы:

– метод расчётных кривых

– упрощённый аналитический метод

– метод расчёта на ЦВМ по аналитическим выражениям

– метод расчёта на ЦВМ по дифференциальным уравнениям.

В контрольной работе будем применять метод расчётных кривых.

Расчёт выполняется в следующей последовательности.

а) Из задания 3 в соответствии своего варианта определяется генератор и выписываются все необходимые исходные данные;

б) Составляют расчётную схему с нанесёнными на неё необходимыми расчётными элементами;

в) На основании расчётной схемы составляют схему замещения;

г) Определяют активные и индуктивные сопротивления от генератора до точки К.З., учитывая сопротивление генератора, кабеля до шин ГРЩ, компаундирующего трансформатора, трансформаторов тока, переходных сопротивлений автоматов, шин ГРЩ, автомата потребителя и т.д. Часто в расчётах пренебрегают отдельными элементами, но обязательными в расчёте должны присутствовать генераторы и кабели.

д) Определяют расчётные сопротивления (активные и индуктивные) в относительных единицах по следующим формулам:

– для одиночной работы генераторов

– для параллельной работы генераторов

где и– расчётные сопротивления в о.е.

и – расчётные сопротивления в Ом

и – номинальные токи и напряжения генератора в амперах и вольтах соответственно

и – базисные ток и напряжение, которые определяются:

За базисное напряжение принимается номинальное напряжение генераторов, а за полную мощность берётся суммарное значение всех параллельно работающих генераторов, т.е. ,.

Базисный ток определяют по формуле:

е) Определяют полное расчётное сопротивление в о.е.

ж) Определяют ударный коэффициент по графику зависимости

з) По расчётным кривым (приложения 5,6 или 7) для соответствующего генератора определяют токи для моментов времени t = 0; 0,01; 0,02 и т.д. до t = 1с.

и) Определяют ударный ток К.З.

При параллельной работе вместо нужно поставить.

к) Определяют действующее значение ударного тока К.З.

л) Ток подпитки эквивалентного двигателя при К.З.

Так как при К.З. напряжение на шинах ГРЩ снижается, то противо – Э.Д.С. двигателя может оказаться выше сниженного напряжения и двигатели, перейдя в генераторный режим, будут посылать ток в точку К.З. Мощность эквивалентного двигателя равна мощности всех двигателей данного режима.

где - сверхпереходная э.д.с. двигателя, принимают= 0,9 о.е., т.е. э.д.с. двигателя составляет 90% от.

- сверхпереходное полное сопротивление двигателя в о.е., при кратности пускового тока = 5 можно принять= 0,2 о.е.

∆U – потеря напряжения на кабеле от ГРЩ до точки к.з.

При К.З. на шинах ГРЩ ∆U = 0.

м) Наибольшее действующее значение тока подпитки от электродвигателей (эквивалентного двигателя)

н) Ударный ток к.з. с учётом подпитки от электродвигателей

Если суммарная мощность эквивалентного двигателя неизвестна, то ее принимают равной 0,75или=0,75.

о) Токи в отдельные моменты времени

при t = 0 =*или=*

при t = 0,01с =*или=*и т.д.

где токи со значением «*» берутся из расчётных кривых (приложения 5,6 или 7)

Приведём пример расчёта токов К.З. без численных данных для расчетной схемы (рис.1а).

1. Составим схему и нанесём на неё точки К.З.

Рис. 1а

2. Определим базисную мощность

3. Примем за базисное напряжение

4. Определим базисный ток

А

5. Составим схему замещения

Рис.1б

6. Определим сопротивления участков, выразив их в о.е., приведённых к базисным условиям

где и– активные сопротивления генераторов в Омах;

где и- реактивные сверхпереходные сопротивления по продольной оси генераторов, в о.е. ( сопротивления,,,приведены в задании 3). Сопротивления;;;берутся в задании 3 в зависимости от сечения токопроводящей жилы кабеля= 13,5мОм,= 0,87мОм. Эти сопротивления необходимо выразить в о.е. и привести к базисным условиям по формулам:;и т.д. Так как,…выражены в мОмах, то множительне нужен.

7. Определим сопротивления генераторных цепей

И преобразуем схему замещения (рис. 1б) в схему (рис.1в)

Рис. 1в

8. Определим сопротивления двух параллельных генераторных цепей в комплексной форме (пример решения см. приложение 8).

И преобразуем схему замещения (рис. 1в) в схему (рис. 1г)

Рис. 1г

Если, например r задано в о.е., приведённых к номинальным условиям (,), то для перевода их в физические единицы (Омы), необходимо:

Например, известно = 0.177 о.е.,= 400 В,= 125кВА

9. Результирующее сопротивление для точки «К»

10. По отношению , пользуясь зависимостьюопределяем ударный коэффициент. (см. приложение 4)

11. Определяем ток подпитки эквивалентного двигателя.

Мощность эквивалентного двигателя определяется из таблицы нагрузки СЭС как сумма всех вращающихся потребителей (асинхронных и синхронных двигателей, вращающихся преобразователей), работающих в данном режиме.

За сопротивление эквивалентного двигателя принимают пусковое сопротивление.

где К=5 – кратность пускового тока.

В нашем случае .

11а. Ток подпитки двигателя

где Е = 0,9 (точнее 0,87…0,93) – э.д.с. двигателя

Так как в нашем примере точка «К» лежит на шинах щита, то , поэтому

12. Ударный ток К.З. в точке «К»

где и– берутся из расчетных кривых в зависимости оти времени от начала к.з., т.е. приt = 0.01c и 0. (см. приложения 5,6 или 7)

13. Действующее значение ударного тока к.з.

14. При к.з. в тоже К1 схема замещения будет выглядеть следующим образом

Рис. 1д

,

15. Отношение , по которому определяют ударный коэффициент(см. приложение 4).

16. Определяем модуль полного сопротивления

и по расчетным кривым определяем токи, соответствующие времени от 0 до 1с.

17. Как в предыдущем случае определяем ток подпитки эквивалентного двигателя, с той лишь разницей, что , гдепо расчетным кривым при t=0, в зависимости от .

Приложение 1

Технические характеристики генераторов серии МСК, МСС, ГСС

тип генератора	мощность, кВт	номинальное напряжение, В	частота вращения, об/мин	КПД, %	соединение фаз
генераторы серии МСК
МСК82-4 МСК83-4 МСК91-4 МСК92-4 МСКФ92-4	30 50 75 100 100	400 и 230 400 и 230 400 и 230 400 и 230 400 и 230	1500 1500 1500 1500 1500	86,0 87,5 88,7 89,9 89,9	звездой с выведенной нулевой точкой
МСК102-4 МСК103-4 МСКФ103-4 МСК113-4	150 200 200 300	400 и 230 400 и 230 400 и 230 400	1500 1500 1500 1500	90,2 90,5 90,5 91,5	400 В - звездой с выведенной нулевой точкой,230 В – без выведения нулевой точки
МСК500-1500 МСК625-1500	400 500	400 и 230 400 и 230	1500 1500	91,7 92,0	400 В – звездой, 230 В - треугольником
МСК750-1500 МСК940-1500 МСК1250-1500 МСК1560-1500 МСК1875-1500	600 750 1000 1250 1500	400 400 400 400 400	1500 1500 1500 1500 1500	92,5 93,0 93,0 93,5 93,5	звездой
МСК375-1000 МСК500-1000 МСК625-1000	300 400 500	400 и 230 400 и 230 400 и 230	1000 1000 1000	92,5 90,2 90,6	400 В – звездой, 230 В - треугольником
МСК790-1000 МСК1000-1000 МСК1250-750	630 800 1000	400 400 400	1000 1000 750	91,2 92,0 94,0	звездой
генераторы серии мсс И типа гсс
МСС82-4 МСС83-4 МСС91-4 МСС92-4 МССФ92-4	30 50 75 100 100	400 и 230 400 и 230 400 и 230 400 и 230 400	1500 1500 1500 1500 1500	85,5 88,5 89,5 91,0 91,0	звездой с выведенной нулевой точкой
МСС102-4 МСС103-4 МСС115-8	160 200 200	400 и 230 400 и 230 400	1500 1500 750	91,5 92,0 92,0	400 В - звездой с выведенной нулевой точкой, 230 В - треугольником
ГСС103-8М ГСС114-8М	100 100	400 и 230 400	750 750	90,0 91,0	звездой с выведенной нулевой точкой

Продолжение 1 приложения 1

МСС102-4 МСС103-4 МСС115-8	160 200 200	400 и 230 400 и 230 400	1500 1500 750	91,5 92,0 92,0	400 В - звездой с выведенной нулевой точкой, 230 В - треугольником
ГСС103-8М ГСС114-8М	100 100	400 и 230 400	750 750	90,0 91,0	звездой с выведенной нулевой точкой

Генераторы серии 2СН

Тип генератора	Мощность, кВт	Номинальное напряжение, В	Частота вращения, об/мин	КПД, %	Соединение фаз
2СН 42/13-4	30	400 и 230	1500	88,5	звездой с выведенной нулевой точкой
2СН 42/28-4	60	400 и 230	1500	88,5
2СН 49/21-4	75	400 и 230	1500	89
2СН 49/27-4	100	400 и 230	1500	90,5
2СН 59/26-4	160	400	1500	90,5
2СН 59/31-4	200	400	1500	91,5
2СН 59/39-4	250	400	1500	92,5
2СН 74/31-4	315	400	1500	92,5
2СН 59/29-8	100	400 и 230	750	91
2СН 74/28-8	160	400	750	91,5
2СН 74/35-8	200	400	750	92
2СН 74/44-8	250	400	750	92,5
2СН 85/40-8	315	400	750	93

Приложение 2

Расчетные активные и реактивные сопротивления и постоянные времени генераторов серий МСС и ГМС, типов ГСС и ТК2-2

Тип генератора	Напряжение, В	Активное сопротивление, Ом						Индуктивное сопротивление, о.е.
		Фазы статора				Фазы ротора		Рассеивания обмотки статора xσ		По продольной оси xd
		При 20^0С		При 15^0С		При 20^0С	При 15^0С
генераторы серий МСС и типа ГСС
МСС82-4	230 400	0,0512		–		0,987	–	0,108		2,23
		0,162		–		0,987	–	0,108		2,23
МСС83-4	230 400	0,0268		–		1,38	–	0,086		2,25
		0,069		–		1,38	–	0,086		2,25
МСС91-4	230 400	0,0134		–		2,23	–	0,08		1,91
		0,0446		–		2,23	–	0,075		1,8
МСС92-4	230 400	0,0086		–		2,62	–	0,061		1,87
МССФ92-4		0,0264		–		2,62	–	0,071		1,93
МСС102-4	230 400	0,0205		–		0,09	–	0,067		2,23
		0,0205		–		0,09	–	0,067		2,23
МСС103-4	230 400	0,0093		–		0,116	–	0,05		1,55
		0,0093		–		0,116	–	0,05		1,55
МСС115-8	400	0,0083		–		0,256	–	0,084		1,53
ГСС103-8	230 400	0,0094		–		0,151	–	0,085		1,91
		0,0238		–		0,151	–	0,085		1,91
ГСС114-8	400	0,0095		–		0,23	–	0,082		1,44
генераторы серий ГМС и типа ТК2-2
ГМС13-16-12	230 400	–	0,0041		–		0,81		0,08		1,1
		–	0,011		–		0,81		0,08		1,05
ГМС13-31-12	400	–	0,01		–		0,69		0,084		1,2
ГМС13-41-12	400	–	0,006		–		0,63		0,075		1,1
ГМС14-29-12	400	–	0,005		–		0,6		0,085		1,1
ГМС14-41-12	400	–	0,003		–		0,54		0,073		1,0
ТК2-2	400	–	0,0002		–		0,184		0,148		2,10

Продолжение 1 приложения 2

Тип генератора	Индуктивное сопротивление, о.е.					Постоянные времени, с
	По поперечной оси xq	Переходное в продольной оси xd’	Сверхпереходное в продольной оси xd”	Отрицательной последовательности фаз x2	Нулевой последовательности фаз x0	T’d0	T’d	Ta	T”d
генераторы серий МСС и типа ГСС
МСС82-4	1,1	0,258	0,178	0,238	0,047	1,28	0,148	0,019	0,0039
	1,1	0,258	0,178	0,238	0,047	1,28	0,148	0,019	0,0039
МСС83-4	0,896	0,236	0,155	0,163	0,0023	1,69	0,177	0,014	0,004
	0,896	0,236	0,155	0,163	0,0023	1,69	0,177	0,014	0,004
МСС91-4	0,8	0,22	0,151	0,13	0,063	1,67	0,192	0,019	0,016
	0,76	0,21	0,155	0,17	0,059	1,65	0,192	0,016	0,0156
МСС92-4	0,776	0,2	0,14	0,158	0,056	1,79	0,191	0,022	0,017
МССФ92-4	0,79	0,21	0,152	0,17	0,063	1,83	0,2	0,021	0,017
МСС102-4	1,13	0,305	0,22	0,12	0,05	2,78	0,27	0,016	0,019
	1,13	0,305	0,22	0,12	0,05	2,78	0,27	0,016	0,019
МСС103-4	0,87	0,14	0,087	0,09	0,005	1,93	0,163	0,023	0,022
	0,87	0,14	0,087	0,09	0,005	1,93	0,163	0,023	0,022
МСС115-8	0,78	0,238	0,17	0,18	0,07	1,6	0,24	0,041	0,026
ГСС103-8	1,13	0,235	0,136	0,138	0,044	1,72	0,211	0,019	0,015
	1,13	0,235	0,136	0,138	0,044	1,72	0,211	0,019	0,015
ГСС114-8	0,74	0,21	0,158	0,176	0,04	1,57	0,23	0,044	0,032
генераторы серий ГМС и типа ТК2-2
ГМС13-16-12	0,6	0,18	0,12	0,12	0,015	1,15	0,2	0,016	0,006
	0,6	0,18	0,12	0,12	0,05	1,2	0,2	0,019	0,006
ГМС13-31-12	0,7	0,2	0,13	0,14	0,017	1,3	0,2	0,018	0,006
ГМС13-41-12	0,63	0,18	0,12	0,12	0,06	1,4	0,23	0,02	0,007
ГМС14-29-12	0,6	0,2	0,13	0,13	0,055	1,6	0,23	0,02	0,01
ГМС14-41-12	0,57	0,17	0,11	0,11	0,053	1,8	0,31	0,023	0,01
ТК2-2	0,21	0,245	0,173	0,211	0,051	4,3	0,5	0,1	0,062

Продолжение 2 приложения 2

Расчетные активные и реактивные сопротивления и постоянные времени генераторов серий МСК

Тип генератора	Напряжение, В	Активное сопротивление, Ом				Индуктивное сопротивление, о.е.
		Фазы статора		Фазы ротора		Рассеивания обмотки статора xσ	По продольной оси xd
		При 20^0С	При 15^0С	При 20^0С	При 15^0С
МСК82-4	230 400	0,0512	–	0,987	–	0,108	2,12
		0,162	–	0,987	–	0,108	2,12
МСК83-4	230 400	0,0225	–	1,35	–	0,081	2,0
		0,0616	–	1,35	–	0,081	2,0
МСК91-4	230 400	0,0169	–	1,91	–	0,089	2,06
		0,05	–	1,91	–	0,089	2,06
МСК92-4	230 400	0,0102	–	2,3	–	0,078	2,08
МСКФ92-4		0,0318	–	2,3	–	0,078	2,08
МСК102-4	230 400	0,0069	–	0,097	–	0,074	2,0
		0,020	–	0,097	–	0,076	1,92
МСК103-4	230 400	0,0133	–	0,109	–	0,055	1,8
МСКФ103-4		0,0133	–	0,109	–	0,055	1,8
МСК113-4	400	0,0061	–	0,133	–	0,052	1,55
МСК1250-750	400	–	0,0017	–	0,13	0,094	1,39
МСК375-1000	400 230	–	0,0063	–	0,95	0,097	1,8
		–	0,0063	–	0,095	0,097	1,8
МСК500-1000	400 230	–	0,0038	–	0,127	0,083	1,76
		–	0,0038	–	0,127	0,083	1,76
МСК625-1000	400 230	–	0,0031	–	0,145	0,095	1,54
		–	0,0031	–	0,145	0,095	1,54
МСК790-1000	400	–	0,0022	–	0,164	0,084	1,52
МСК1000-1000	400	–	0,0016	–	0,185	0,088	1,72
МСК500-1500	400 230	–	0,0037	–	0,115	0,078	2,03
		–	0,0037	–	0,115	0,078	2,03
МСК625-1500	400 230	–	0,003	–	0,093	0,098	2,08
		–	0,003	–	0,093	0,098	2,08
МСК750-1500	400	–	0,0022	–	0,105	0,086	2,22
МСК940-1500	400	–	0,0017	–	0,125	0,091	2,02
МСК1250-1500	400	–	0,0012	–	0,121	0,093	1,96
МСК1560-1500	400	–	0,0008	–	0,138	0,069	1,97

Продолжение 3 приложения 2

Тип генератора	Индуктивное сопротивление, о.е.					Постоянные времени, с
	По поперечной оси xq	Переходное в продоль­ной оси xd’	сверхпереходное в продольной оси xd”	Отрицательной после­довательности фаз x2	Нулевой последователь­ности фаз x0	T’d0	T’d	Ta	T”d
МСК82-4	1,0	0,258	0,178	0,238	0,091	1,28	0,148	0,019	0,0027
	1,0	0,258	0,178	0,238	0,091	1,28	0,148	0,019	0,0027
МСК83-4	0,946	0,21	0,143	0,196	0,081	1,57	0,159	0,021	0,0035
	0,946	0,21	0,143	0,196	0,081	1,57	0,159	0,021	0,0035
МСК91-4	0,875	0,245	0,185	0,213	0,052	1,46	0,166	0,018	0,0083
	0,875	0,245	0,185	0,213	0,052	1,46	0,166	0,018	0,0083
МСК92-4	0,885	0,202	0,176	0,21	0,048	0,645	0,06	0,019	0,0138
МСКФ92-4	0,885	0,202	0,176	0,21	0,048	0,645	0,06	0,019	0,0138
МСК102-4	1,02	0,189	0,124	0,131	0,022	1,6	0,145	0,014	0,0076
	0,98	0,186	0,124	0,131	0,022	1,69	0,158	0,014	0,0076
МСК103-4	0,93	0,23	0,176	0,16	0,004	1,96	0,233	0,02	0,0075
МСКФ103-4	0,93	0,23	0,176	0,16	0,004	1,96	0,233	0,02	0,0075
МСК113-4	0,775	0,2	0,122	0,131	0,006	2,48	0,31	0,018	0,006
МСК1250-750	0,71	0,23	0,146	0,149	0,0255	2,54	0,42	0,036	0,017
МСК375-1000	0,85	0,177	0,148	0,165	0,022	1,88	0,18	0,035	0,0068
	0,85	0,177	0,148	0,165	0,022	1,88	0,18	0,035	0,0068
МСК500-1000	0,89	0,18	0,133	0,14	0,05	2,5	0,24	0,039	0,008
	0,89	0,18	0,133	0,14	0,05	2,5	0,24	0,039	0,008
МСК625-1000	0,85	0,24	0,161	0,17	0,03	2,3	0,24	0,044	0,012
	0,85	0,24	0,161	0,17	0,03	2,3	0,24	0,044	0,012
МСК790-1000	0,83	0,21	0,145	0,16	0,03	2,6	0,34	0,054	0,013
МСК1000-1000	0,95	0,24	0,152	0,17	0,03	2,8	0,37	0,048	0,012
МСК500-1500	0,955	0,178	0,132	0,145	0,027	2,6	0,22	0,04	0,01
	0,955	0,178	0,132	0,145	0,027	2,6	0,22	0,04	0,01
МСК625-1500	1,0	0,228	0,167	0,182	0,027	3,6	0,36	0,047	0,013
	1,0	0,228	0,167	0,182	0,027	3,6	0,36	0,047	0,013
МСК750-1500	1,04	0,236	0,15	0,156	0,031	3,8	0,39	0,047	0,014
МСК940-1500	0,96	0,231	0,158	0,169	0,012	4,0	0,43	0,053	0,014
МСК1250-1500	0,91	0,213	0,15	0,159	0,030	3,5	0,36	0,055	0,015
МСК1560-1500	0,893	0,194	0,127	0,135	0,032	4,1	0,39	0,057	0,019
МСК1875-1500	0,89	0,176	0,11	0,117	0,032	4,2	0,37	0,05	0,015

Приложение 3

Таблица 1 – Длительные нагрузки кабелей и проводов с предельной температурой жилы 60°С и 75°С при температуре окружающей среды 40°С

Площадь сечения, мм²	Длительная нагрузка кабелей и проводов, А
	Предельная температура жилы 60˚С						Предельная температура жилы 75˚С
	1 -жильных		2 -жильных		3- и 4-жильных		1 -жильных		2 -жильных		3- и 4-жильных
1	11	8	9	7	7	6	16	14	14	12	11	10
1,5	14	12	12	10	10	8	21	17	18	14	15	12
2,5	20	17	17	15	15	12	29	24	25	20	20	17
4	26	23	23	20	20	16	39	33	33	28	27	23
6	35	29	29	25	25	20	50	43	43	37	35	30
10	47	40	40	34	34	28	67	58	57	49	47	41
16	62	53	53	45	45	37	90	76	76	65	63	53
25	82	70	70	60	60	49	120	107	100	87	84	71
35	100	85	85	70	70	60	145	120	125	100	100	85
50	125	105	105	90	90	75	180	150	155	125	125	105
70	150	130	130	110	110	90	220	185	185	155	155	130
95	185	155	155	130	130	110	270	230	230	195	190	160
120	215	180	180	155	155	125	310	265	265	225	220	185

Таблица 2 – Длительные нагрузки кабелей и проводов с предельной температурой жилы 80°С и 95°С при температуре окружающей среды 40°С

Площадь сечения, мм²	Длительная нагрузка кабелей и проводов, А
	Предельная температура жилы 80˚С						Предельная температура жилы 95˚С
	1 -жильных		2 -жильных		3- и 4-жильных		1 -жильных		2 -жильных		3- и 4-жильных
1	17	15	15	13	12	11	23	20	20	17	16	14
1,5	22	18	19	15	15	13	29	24	25	20	21	17
2,5	30	25	25	21	21	18	37	31	31	26	26	22
4	41	36	35	31	29	25	48	41	41	35	34	29
6	54	46	46	39	38	32	62	53	53	45	44	37
10	73	62	62	53	51	43	84	71	71	60	59	50
16	96	82	82	70	67	57	110	95	95	81	77	66
25	125	110	105	95	88	77	152	125	130	105	105	88
35	155	130	130	110	110	90	190	160	160	135	135	110
50	190	160	160	135	130	110	240	210	205	180	170	145
70	235	200	200	170	165	140	290	240	240	205	200	170
95	290	240	245	205	200	170	355	305	300	260	250	210
120	335	285	285	240	235	200	415	355	350	300	290	250

Приложение 4

Зависимость

Приложение 5

Генераторы МСС и МСК

Приложение 6

Пример вычисления Z двух параллельных ветвей цепи

Задано:

т.к.

Затем, для того, чтобы избавиться от мнимой части комплексного числа в знаменателе, дробь (числитель и знаменатель) домножают на сопряженный комплекс знаменателя, т.е.

где 2,3 - модуль активного сопротивления r = 2.3 о.е, x = 2.72 о.е.

следует помнить:

т.д.

Задание 1

Параметр		Д,т	N, э.л.с	ΔРх,кВт	Рбр, кВт	Ркп, кВт	Рл, кВт	N, шт	Ркл, кВт	Рвент,кВт	Ркамб,кВт
Варианты	1	1500	1100	12	8	6	8	2	-	-	-
	2	640	220	6	4	3,2	-	-	-	-	-
	3	640	440	6	5	5	-	-	-	-	-
	4	800	440	8	5,7	6	8	2	-	-	-
	5	880	440	10	5,7	6	-	-	-	-	-
	6	1200	660	10	7	6	-	-	-	-	-
	7	1500	1320	18	17,5	8	10	2	-	-	-
	8	2400	1100	12	17,5	8	10	2	10	12	12
	9	2400	1320	18	12	8	-	-	-	-	-
	10	2500	1640	20	12	8	10	2	12	10	12
	11	3000	2200	20	17,5	10	-	-	-	-	-
	12	3000	880	16	17,5	10	-	-	-	-	-
	13	3700	2000	18	17,5	10	-	-	12	17	12
	14	2780	1200	16	22	10	-	-	-	-	-
	15	1200	1200	16	17,5	8	-	-	-	-	-
	16	740	1050	12	12	6	-	-	-	-	-
	17	691	1000	12	7	6	5,6	2	6	7	-
	18	781	800	12	12	6	-	-	-	-	-
	19	690	1100	12	12	6	-	-	-	-	-
	20	617	800	12	7	6	8,5	2	-	-	-
	21	636	800	12	7	6	8,5	2	-	-	-
	22	500	540	12	5,6	6	-	-	-	-	-
	23	475	800	12	5,6	6	-	-	-	-	-
	24	300	600	12	5,6	6	5,6	2	-	-	-
	25	252	420	8	3,8	6	5,6	2	-	-	-
	26	1400	1800	12	17,5	8	-	-	-	-	-
	27	1000	1400	12	12	6	22,6	2	-	-	-
	28	1534	800	12	22	8	21	2	12	13	13
	29	1500	2000	12	22	8	-	-	12	12	12
	30	1480	1320	12	22	8	-	-	-	-	-
	31	1081	1320	12	17,5	6	8,6	2	-	-	-
	32	550	800	10	12	8	-	-	-	-	-
	33	1500	1100	10	17,5	8	8,6	2	-	-	-
	34	600	400	8	7	6	8,6	2	-	-	-
	35	1300	1320	10	12	6	-	-	7	6	6
	36	2400	800	12	17,5	8	-	-	-	-	-
	37	700	600	8	7	6	-	-	-	-	-
	38	1400	800	10	12	8	12	2	-	-	-
	39	1200	1800	12	12	8	-	-	11	11	-
	40	1000	1000	10	12	6	9,6	2	-	-	-

Задание 2

Исходные данные	Варианты
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
	N рис	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	1
	P,кВт	22	8,5	-	60	-	-	-	2	-	100	36
	P1,кВт	-	-	12	-	10	0,2	0,3	-	40	100	-
	P2,кВт	-	-	18	-	15	0,3	0,2	-	11	45	-
	P3,кВт	-	-	10	-	20	0,4	0,3	-	-	15	-
	P4,кВт	-	-	-	-	25	0,4	0,3	-	-	-	-
	P5,кВт	-	-	-	-	-	0,4	0,5	-	-	-	-
	U,В	220	110	220	230	220	220	110	220	220	220	380
	η,%	85	80	85	-	88	-	-	-	87,5	-	87
	η3, %	-	-	-	-	-	-	-	-	-	87,5	-
	cosφ	0,9	-	-	0,8	0,85	-	-	-	0,86	0,8	0,9
	сosφ1	-	-	-	-	-	-	-	-	0,85	0,8	-
	сosφ2	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0,84	-
	сosφ3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0,87	-
	КЗ	0,9	1,0	-	-	-	-	-	-	0,9	1,0	0,9
	К0	-	-	0,67	-	1	1	-	-	-	-	-
	n, шт	-	-	3	-	4	-	-	-	-	-	-
	l,м	100	50	20	20	20	-	-	60	-	20	120
	l1,м	-	-	-	-	-	8	7	-	20	30	-
	l2,м	-	-	-	-	-	2	5	-	20	32	-
	l3,м	-	-	-	-	-	3	3	-	-	-	-
	l4,м	-	-	-	-	-	4	2	-	-	-	-
	l5,м	-	-	-	-	-	5	2	-	-	-	-
	Режим работы	S2	S1	S1	S1	S1	S1	S1	S1	S2	S1	S2

Продолжение 1 задания 2

Исходные данные	Варианты
		12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
	N рис	2	3	4	5	6	7	8	9	10	1	2
	P,кВт	12	-	75	-	-	-	1,5	-	150	30	16
	P1,кВт	-	10	-	12	0,2	0,08	-	60	125	-	-
	P2,кВт	-	10	-	12	0,2	0,08	-	15	60	-	-
	P3,кВт	-	10	-	12	0,2	0,24	-	-	18,5	-	-
	P4,кВт	-	-	-	12	0,2	0,28	-	-	-	-	-
	P5,кВт	-	-	-	-	0,2	0,32	-	-	-	-	-
	U,В	110	220	230	220	127	24	220	380	220	220	220
	η,%	-	87	-	89	-	-	-	87,5	-	85	80
	η3, %	-	-	-	-	-	-	-	-	89,5	-	-
	cosφ	-	-	0,8	0,91	-	-	-	0,86	0,8	0,93	-
	сosφ1	-	-	-	-	-	-	-	0,81	0,8	-	-
	сosφ2	-	-	-	-	-	-	-	-	0,82	-	-
	сosφ3	-	-	-	-	-	-	-	-	0,88	-	-
	КЗ	1,0	-	-	-	-	-	-	0,8	0,9	0,9	1
	К0	-	1	-	0,75	1	1	-	-	-	-	-
	n, шт	-	3	-	4	-	-	-	-	-	-	-
	l,м	17	22	18	25	-	-	70	-	15	90	90
	l1,м	-	-	-	-	7	20	-	30	25	-	-
	l2,м	-	-	-	-	3	10	-	30	35	-	-
	l3,м	-	-	-	-	4	7	-	-	-	-	-
	l4,м	-	-	-	-	5	8	-	-	-	-	-
	l5,м	-	-	-	-	4	10	-	-	-	-	-
	Режим работы	S1	S1	S1	S1	S1	S1	S1	S2 (30 мин)	S1	S2 (30 мин)	S2 (30 мин)

Продолжение 2 задания 2

Исходные данные	Варианты
		23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33
	N рис	3	4	5	6	7	8	9	10	1	2	3
	P,кВт	-	100	-	-	-	2	-	150	30	21	-
	P1,кВт	17	-	13	0.1	0,3	-	45	130	-	-	14
	P2,кВт	13	-	14	0,075	0,4	-	11	50	-	-	16
	P3,кВт	20	-	15	0.1	0,1	-	-	11	-	-	10
	P4,кВт	-	-	20	0.2	0.3	-	-	-	-	-	-
	P5,кВт	-	-	-	0.3	0.5	-	-	-	-	-	-
	U,В	220	400	380	220	220	127	380	380	380	220	220
	η,%	82	-	90	-	-	-	88	-	86	82	85
	η3, %	-	-	-	-	-	-	-	88	-	-	-
	cosφ	-	0,8	0.92	-	-	-	0,9	0,8	0,93	-	-
	сosφ1	-	-	-	-	-	-	0,87	0,87	-	-	-
	сosφ2	-	-	-	-	-	-	-	0,85	-	-	-
	сosφ3	-	-	-	-	-	-	-	0,88	-	-	-
	КЗ	-	1	-	-	-	-	0,9	0,8	0,9	1	-
	К0	0.67	-	0.75	1	1	-	-	-	-	-	1
	n, шт	3	-	4	-	-	-	-	-	-	-	3
	l,м	21	15	18	-	-	45	-	15	110	110	25
	l1,м	-	-	-	10	7	-	25	25	-	-	1
	l2,м	-	-	-	5	6	-	30	30	-	-	-
	l3,м	-	-	-	5	5	-	-	-	-	-	-
	l4,м	-	-	-	3	4	-	-	-	-	-	-
	l5,м	-	-	-	3	6	-	-	-	-	-	-
	Режим работы	S1	S1	S1	S1	S1	S1	S2 (30 мин)	S1	S2 (30 мин)	S2 (30 мин)	S1

Продолжение 3 задания 2

Исходные данные	Варианты
		34	35	36	37	38	39	40	41	42
	N рис	4	5	6	7	8	9	10	1	2
	P,кВт	30	-	-	-	1	-	200	52	52
	P1,кВт	-	11	0,2	0,2	-	65	170	-	-
	P2,кВт	-	15	0,3	0,3	-	15	65	-	-
	P3,кВт	-	7,5	0,4	0,4	-	-	15	-	-
	P4,кВт	-	5,5	0,5	0,4	-	-	-	-	-
	P5,кВт	-	-	0,6	0,4	-	-	-	-	-
	U,В	400	380	220	110	127	380	380	380	220
	η,%	-	88	-	-	-	88,5	-	86	85
	η3, %	-	-	-	-	-	-	88	-	-
	cosφ	0,8	0,9	-	-	-	0,92	0,8	0,93	-
	сosφ1	-	-	-	-	-	0,85	0,85	-	-
	сosφ2	-	-	-	-	-	-	0,9	-	-
	сosφ3	-	-	-	-	-	-	0,91	-	-
	КЗ	1	-	-	-	-	0.8	0.9	0.9	0.85
	К0	-	0.75	1	1	-	-	-	-	-
	n, шт	-	4	-	-	-	-	-	-	-
	l,м	15	20	-	-	55	-	20	130	130
	l1,м	-	-	10	7	-	25	15	-	-
	l2,м	-	-	5	6	-	30	35	-	-
	l3,м	-	-	3	6	-	-	-	-	-
	l4,м	-	-	3	6	-	-	-	-	-
	l5,м	-	-	5	6	-	-	-	-	-
	Режим работы	S1	S1	S1	S1	S1	S2 (30мин)	S1	S2 (30мин)	S2 (30мин)

Примечание: – потребители вариантов 8, 18, 28 ,38 установлены на палубе -

– кабели потребителей вариантов 2, 3, 12, 13, 22, 23, 32, 33, 42, 43, проложены в пучке более 6.

Приложение к заданию 2

Рис. 1 Рис. 2 Рис. 3

Рис. 6

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 7

Рис. 8 Рис. 9

Рис. 10

Задание 3

Задание		Генератор									Кабель от генератора до шин ГРЩ
		Тип	Кол-во,шт	P,кВт	U,В	I,А	η,%	cosφ	ra ,Ом	x"d о.е.	х1 ,мОм	ч1,мОм
Варианты	1	МСК82-4	1	30	400	54,2	86	0,8	0,162	0,178	0,87	13,5
					230	93,5			0,0512		0,82	6,17
	2	МСК83-4	1	50	400	90,5	87,5	0,8	0,0616	0,143	0,82	6,17
					230	157			0,0255		0,76	3,09
	3	МСК91-4	2	75	400	153	88,7	0,8	0,05	0,185	0,76	3,09
					230	266			0,0169		0,72	10,14
	4	МСК92-4	2	100	400	181	89,9	0,8	0,0318	0,176	0,75	2,27
					230	314			0,0120		0,73	1,18
	5	МСК102-4	2	150	400	271,5	90,2	0,8	0,02	0,124	0,73	1,14
					230	470			0,0069		0,72	00,92
	6	МСК103-4	2	200	400	342	90,5	0,8	0,0133	0,176	0,39	0,92
					230	592			0,0133		0,37	1,13
	7	МСК113-4	1	300	400	523	91,5	0,8	0,0061	0,146	0,38	1,54
	8	МСК500-1500	2	400	400	724	91,7	0,8	0,0037	0,132	0,36	0,57
					230	1252			0,0037		0,23	0,04
	9	МСК625-1500	2	500	400	905	92	0,8	0,003	0,167	0,25	0,75
					230	1566			0,003		0,23	0,3
	10	МСК750-1500	2	600	400	1086	92,5	0,8	0,0022	0,15	0,24	0,6
						1879					0,2	0,23
	11	МСС82-4	1	30	400	54,2	85,5	0,8	0,162	0,178	0,87	13,5
					230	93,5			0,0512		0,82	6,17
	12	МСС83-4	1	50	400	90,5	88,5	0,8	0,069	0,155	0,82	6,17
					230	157			0,0268		0,76	3,09
	13	МСС91-4	1	75	400	153	89,5	0,8	0,0446	0,151	0,79	6,09
					230	266			0,013		0,72	1,14
	14	МСС92-4	2	100	400	181	91	0,8	0,0264	0,152	0,75	2,27
					230	314			0,0086		0,73	1,18
	15	МСС102-4	2	160	400	316	91,5	0,8	0,0205	0,22	0,73	1,18
					230	547			0,0205		0,72	1,13
	16	МСС103-4	1	200	400	342	92	0,8	0,093	0,087	0,38	2,27
					230	592			0,093		0,37	1,18
	17	МСС103-8	1	100	400	181	90	0,8	0,0238	0,136	0,75	0,75
					230	592			0,093		0,37	1,18
	18	МСС114-8	2	150	400	271,4	91	0,8	0,0035	0,158	0,72	1,14
	19	2СН42/12-4	2	30	400	54,2	88,5	0,8	0,207	0,287	0,87	13,,5
					230	93,5			0,068		0,82

Продолжение задания 3

Задание		Генератор									Кабель от генератора до шин ГРЩ
		Тип	Кол-во,шт	P,кВт	U,В	I,А	η,%	cosφ	ra ,Ом	x"d о.е.	х1 ,мОм	r1,мОм
Варианты	20	2СН42/28-4	2	60	400/230	108/ 188	88,5	0,8	0,073/ 0,023	0,284	0,82/ 0,76	6,17/ 2,27
	21	2СН49/21-4	2	75	400/230	153/ 2,66	89	0,8	0,049/ 0,018	0,29	0,76/ 0,72	3,09/ 1,14
	22	2СН49/27-4	1	100	400/230	181/ 314	90,5	0,8	0,0317/ 0,0109	0,117	0,75/ 0,73	2,27/ 1,18
	23	2СН59/26-4	1	160	400	316	90,5	0,8	0,02	0,119	0,73	1,18
	24	2СН59/31-4	2	200	400	342	91,5	0,8	0,013	0,117	0,73	0,92
	25	2СН59/39-4	1	250	400	488	92,5	0,8	0,009	0,1	0,73	0,9
	26	2СН74/31-4	2	315	400	567	92,5	0,8	0,007	0,104	0,38	0,77
	27	БГ-30	1	30	400/230	54,2/93,5	88,5	0,8	0,207/ 0,068	0,287	0,87	13,5
	28	БГ-60	2	60	400/230	108/188	90,5	0,8	0,073/ 0,023	0,284	0,82	6,17
	29	БГ-100	1	100	400/230	181/314	91,0	0,8	0,0317/0,0109	0,117	0,82	6,17
	30	БГ-200	2	200	400	348	92,0	0,8	0,013	0,117	0,75	2,27
	31	БГ-315	1	315	400	567	93,0	0,8	0,007	0,104	0,75	1,18

Примечание: длину кабеля от генератора до точки К принять равной 12 м.

Значения х₁ = 0,87 мОм и r₁ = 13,5 мОм (кабель от шин ГРЩ до точки К) одинаковы для всех вариантов задания 3.

Задание 4

Ответить на один из следующих вопросов, соответственно варианту

1. Изложить историю развития судового электрооборудования.

2. Отечественные судовые электротехники.

3. Принцип действия регулятора напряжения типа РУН.

4. Принцип действия вибрационного регулятора напряжения.

5. Система возбуждения и регулирования напряжения генератора серии

МСК (МСС).

6. Назначение компаундного элемента (КЭ).

7. Достоинства и недостатки системы компаундирования.

8. Бесконтактный генератор.

9. Регулирование частоты СГ.

10. Методы синхронизации СГ.

11. Распределение активной и реактивной мощности.

12. Параллельная работа генераторов постоянного тока.

13. Целесообразность применения валогенераторов.

14. Аварийная электростанция.

15. Кислотные аккумуляторы.

16. Щелочные аккумуляторы.

17. Сравнение параметров кислотных и щелочных аккумуляторов.

18. Расчёт ёмкости аккумуляторов.

19. Защитные устройства СЭС. Селективность.

20. Системы распределения электроэнергии.

21. Классификация и устройство распределительных щитов.

22. Требования Регистра к СЭС.

23. Основные марки судовых кабелей и проводов и их характеристики

24. Заземление и экранирование судового электрооборудования.

25. Защита судового электрооборудования от воздействия окружающей

среды и попадания посторонних предметов на токоведущую и движущуюся часть.

26. Техническое обслуживание СЭС.

27. Безопасность при обслуживании СЭС.

28. Первичные двигатели и требования к ним.

29. Способы прокладки кабелей.

30. Способы возбуждения СГ.

31. Преобразователи тока и частоты.

32. Сравнение амплитудно-фазового и токового компаундирования.

33. Допустимые напряжения в судовых сетях.

34. Нормы падения напряжения.

35. Обслуживание аккумуляторов.

УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Михайлов, В.А. Автоматизированные электроэнергетические системы

судов [текст ] / В. А. Михайлов. - Л.: «Судостроение» 1977, - 512с.

2. Лейкин, В.С. Судовые электрические станции и сети [текст ] / В. С.

Лейкин. - М.: «Транспорт», 1974.

3. Яковлев, Г.С. Судовые электроэнергетические системы [текст ] / Г. С.

Яковлев. - Л.: «Судостроение», 1987, - 270 с.

Учебное издание

Селиванов Петр Петрович

Клеутин Владислав Иванович

Методические указания и задания к выполнению контрольной работы

«Судовые электроэнергетические системы»

Ответственный за выпуск: И.А. Кибанова

Ответственный редактор: В.А. Филатова

Подписано в печать........2011

Формат 60х80/16. Бумага ксероксная

Гарнитура Times New Roman

Оперативный способ печати

Усл.п.л. 1,87 - уч.-изд.л -

Тираж … экз.

Заказ №

ОИВТ (филиал) ФГОУ ВПО «НГАВТ»