9. Расчет отклонений напряжения и частоты при пуске мощного ад.
Изменение напряжение в сети, возникающие при пуске мощного асинхронного двигателя, не должно приводить к уменьшению напряжения на выводах приемников электроэнергии более, чем на 35%. Обычно это требование выполняется в случае, если изменение напряжения на шинах ГРЩ не превышает 20%. Падение напряжения в кабеле запускаемого электродвигателя по норма Правил Регистра не должно превышать 25%. Следует учесть, что при этом современные регуляторы напряжения синхронных генераторов восстанавливают его за его время 0,5 – 0,7 секунд, что позволяет при расчете изменения напряжения ограничиться определением лишь величины максимального изменения напряжения.
В настоящее время существует несколько методов для расчета провала напряжения, но наиболее полную картину получаем при совместном решении уравнений генератора, приводного двигателя, регулятора напряжения и нагрузки. Использую аналитический метод расчета:
1. определяю режим работы СЭС и электропривод, пуск которого вызовет наибольшее изменение напряжения.
Критерий выбора определяю по формуле:
,
- кратность пускового
тока двигателя
- номинальная
мощность самого мощного электродвигателя,
кВА
- номинальная
мощность генераторов
Самым мощным потребителем является подруливающее устройство, запуск которого в маневренном режиме может вызвать наибольший провал напряжения.
Таблица12 – паспортные данные ДГ
|
Тип синхронного генератора |
Количество, шт |
Полная номинальная мощность, S, кВА |
Номинальное напряжение
|
Номинальный ток, А |
Сопротивление | ||||
|
По продольной оси |
По поперечной оси | ||||||||
|
|
|
|
|
| |||||
|
ГСС103-8М |
3 |
125 |
230 |
364,5 |
1,91 |
0,235 |
0,136 |
0,14 |
0,87 |
Определяем сопротивление двигателя, в о.е. при пуске:
определяем
сопротивление кабеля от ГРЩ до двигателя:
Определим результирующее сопротивление и проводимость цепи, о.е:
Определяем составляющие напряжения в о.е на шинах ГРЩ в первый момент времени запуска двигателя:
определяем
остаточное напряжение и изменение
напряжения на шинах, %:
11. Расчет электробезопасности
Электрический ток, протекая через организм человека, оказывает термическое, электрическое, биологическое воздействие. К электрическим относят ожоги, электроофтальмию, электрические знаки, металлизацию кожи, механические травмы. Выделяют три основные порога действия тока:
Ощутимости (0,5-1,5 мА)
Неотпускания (10-15 мА)
Фибрилляции (хаотического разновременного сокращения волокон сердечной мышцы) (100 мА)
Таблица13 – действия тока на организм человека при различных значениях
|
0,6-1,5 мА |
Слабый зуд, пощипывание кожи, касающейся электродов |
|
2,0 – 4,0 |
Те же ощущения распространяются на запястья рук, слегка сводит кожу |
|
5,0-7,0 |
Появляются болевые ощущения во всей кисти руки, судороги |
|
8,0 – 10 |
Сильные боли во всей руке |
|
10-15 |
Едва переносимые боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электродов. С увеличением продолжительности протекания боли усиливаются |
|
20-25 |
Руки парализуются мгновенно, оторвать их от электродов невозможно. Сильные боли в груди, дыхание затруднено |
|
25-50 |
Очень сильная боль в руках и груди, дыхание крайне затруднено, при длительном токе может наступить паралич дыхания или ослабление деятельности сердца с потерей сознания |
|
50-80 |
Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца |
|
100 |
Фибрилляция сердца наступает через 2-3 с; еще через несколько секунд парализуется дыхание |
|
300 |
То же действие за меньшее время |
|
Более 300 |
Дыхание парализуется мгновенно. Фибрилляция сердца не наступает, возможна временная остановка сердца в период протекания тока, при длительном протекании тока тяжелые ожоги, поражение тканей |
В связи с вышеперечисленным необходимо максимально оградить СЭС от случайного поражения током тела человека. Безопасный ток для человека не более 0,1А Для этого используют различные системы, распространенной из которых является трехфазная трехпроводная система с изолированной нейтралью
Рисунок4 – к расчету электробезопасности
Производим расчет тока кабельной сети проходящего через тело человека.
- сопротивление
тела человека
-
сопротивление изоляции фаз
- удельная емкость
кабельной сети на корпус
- емкость кабеля
ЭД при P<10кВт
- емкость кабеля
ЭД при P>10
кВт
- емкость
помехоподавляющих конденсаторов
m – количество электродвигателей до 10 кВт
n – количество помехоподавляющих конденсаторов
p – количество электродвигателей свыше 10 кВт
|
№ |
наименование |
марка |
|
R, мм |
L,м |
ln(2*h/r) |
C(Ф) |
|
1 |
Рулевая машина |
КНРП |
2,5 |
7,6 |
20 |
3,270169 |
3,40063E-10 |
|
2 |
Подруливающее устройство |
КНРП |
16 |
40 |
20 |
1,609438 |
6,90963E-10 |
|
3 |
Брашпиль |
КНРП |
10 |
25 |
110 |
2,079442 |
2,94134E-09 |
|
4 |
Шпиль |
КНРП |
10 |
11,1 |
15 |
2,891372 |
2,88461E-10 |
|
5 |
Шлюпочная лебедка |
КНРП |
2,5 |
7,6 |
5 |
3,270169 |
8,50157E-11 |
|
|
Механизмы силовой установки |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Компрессор |
КНРП |
10 |
11,1 |
5 |
2,891372 |
9,61535E-11 |
|
7 |
Топливоперекачивающий насос ГД |
КНРП |
1,5 |
6,65 |
4 |
3,403701 |
6,53443E-11 |
|
8 |
Топливоперекачивающий насос |
КНРП |
1 |
6,35 |
3 |
3,449863 |
4,83525E-11 |
|
|
вспомогательных двигателей |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Маслопрокачивающий насос |
КНРП |
1,5 |
6,65 |
4 |
3,403701 |
6,53443E-11 |
|
10 |
Сепаратор масла и топлива |
|
1,5 |
6,65 |
4 |
3,403701 |
6,53443E-11 |
|
11 |
Топливный насос |
КНРП |
1 |
6,35 |
5 |
3,449863 |
8,05874E-11 |
|
12 |
Циркуляционный насос |
КНРП |
1 |
6,35 |
5 |
3,449863 |
8,05874E-11 |
|
13 |
Вентилятор МО |
КНРП |
2,5 |
7,6 |
7 |
3,270169 |
1,19022E-10 |
|
14 |
Вентилятор дизель-генераторного |
КНРП |
1 |
6,35 |
7 |
3,449863 |
1,12822E-10 |
|
|
отделения |
|
|
|
|
|
|
|
|
Общесудовые механизмы |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
Балластно-осушительный насос |
КНРП |
16 |
12,15 |
10 |
2,800988 |
1,98513E-10 |
|
16 |
Осушительный насос |
КНРП |
6 |
9,6 |
10 |
3,036554 |
1,83113E-10 |
|
17 |
Пожарный насос |
КНРП |
10 |
25 |
10 |
2,079442 |
2,67394E-10 |
|
| |||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
18 |
Насос пресной и забортной воды |
КНРП |
1,5 |
6,65 |
7,5 |
3,403701 |
1,22521E-10 |
|
19 |
Насос фильтрации |
КНРП |
1,5 |
6,65 |
7,5 |
3,403701 |
1,22521E-10 |
|
20 |
Вентилятор жилых помещений |
КНРП |
1 |
6,35 |
7 |
3,449863 |
1,12822E-10 |
|
21 |
Вентилятор камбуза |
КНРП |
1 |
6,35 |
7 |
3,449863 |
1,12822E-10 |
|
22 |
Вентилятор гирокомпасного |
КНРП |
1 |
6,35 |
7 |
3,449863 |
1,12822E-10 |
|
|
отделения |
|
|
|
|
|
|
|
23 |
Лебедка передвижения крышек |
КНРП |
2,5 |
7,6 |
35 |
3,270169 |
5,9511E-10 |
|
|
Прочее оборудование |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
Лебедка спуска забортных трапов |
КНРП |
1,5 |
6,65 |
7,5 |
3,403701 |
1,22521E-10 |
|
25 |
Камбузнаяя электроплита |
КНРП |
4 |
8,65 |
5 |
3,140758 |
8,85186E-11 |
|
26 |
Холодилшьный шкаф |
КНРП |
1,5 |
6,65 |
5 |
3,403701 |
8,16804E-11 |
|
28 |
Радиооборудование |
КНРП |
16 |
27 |
15 |
2,002481 |
4,16507E-10 |
|
29 |
Навигационное оборудование |
КНРП |
25 |
30 |
15 |
1,89712 |
4,39638E-10 |
|
30 |
Щит основного освещения |
КНРП |
4 |
8,65 |
10 |
3,140758 |
1,77037E-10 |
|
31 |
Щит СОО |
КНРП |
2,5 |
7,6 |
10 |
3,270169 |
1,70031E-10 |
|
32 |
Щит сигнализации |
КНРП |
1,5 |
6,65 |
10 |
3,403701 |
1,63361E-10 |
|
33 |
Преобразователь переменного тока |
КНРП |
10 |
25 |
7,5 |
2,079442 |
2,00546E-10 |
|
34 |
Генератор1 |
КНРП |
35 |
170 |
10 |
0,162519 |
3,42133E-09 |
|
35 |
Генератор2 |
КНРП |
35 |
170 |
10 |
0,162519 |
3,42133E-09 |
|
36 |
Генератор3 |
КНРП |
35 |
170 |
10 |
0,162519 |
3,42133E-09 |
|
|
сумма |
|
|
|
|
|
1,90309E-08 |
m = 18
n = 6
p = 10
Рассчитываем ток проходящий через тело человека
Полученный ток меньше безопасного