Определение мощности судовой электростанции

t=70-100% Tp t=17-24 час/сутки

2 - электроприводы и устройства, работающие в повторно-кратковременном режиме (санитарные насосы, компрессоры высокого давления, грузовые лебедки, краны, специальные потребители)

t=15-70% Tp t=3.5-17 час/сутки

3 - потребители электрической энергии, работающие кратковременно (балластные, осушительные, топливоперекачивающие насосы)

t&po

und;15% Tр t=3.5 час/сутки

Составление таблицы

В таблицу заносятся все потребители, работающие в данном режиме, их номинальные данные, данные для режима работы.

Расчеты производятся на основании нижеперечисленных соотношений:

Графа 1. Наименование групп потребителей.

Графа 2.Режим работы.

Графа 3. Количество однородных потребителей: n, шт.

Графа 4. Мощность на валу механизма: Pн.мех, кВт.

Графа 5. Мощность потребителя: Pн.эд, кВт.

Графа 6. Номинальный КПД электродвигателя: hн.эд.

Графа 7. Номинальный коэффициент мощности потребителя: Cosj.

Графа 8. Коэффициент использования электродвигателя: k1=Pн.мех./Pн.эд.

Графа 9. Установленная активная мощность однородных потребителей: Pуст.=(Pн.эд/hн.эд)*n, кВт.

Графа 10. Установленная реактивная мощность однородных потребителей: Qуст.=Pн.эд * tgj, кВАр.

Графа 11. Установленная полная мощность потребителей:

Графа 12. Коэффициент загрузки механизма в зависимости от режима работы: k2.

Графа 13. Фактический коэффициент загрузки электродвигателей: k3 =k1*k2.

Графа 14. КПД соответствующий фактической загрузке электродвигателя: hпотр.

Графа 15. Коэффициент мощности соответствующий фактической загрузке электродвигателя: Cos jпотр.

Графа 16. Коэффициент одновременности, определяющий отношение потребителей электрической энергии к общему их числу: k0 =праб/пуст.

Графа 17. Активная потребляемая мощность однородных потребителей:

Графа 18. Реактивная потребляемая мощность однородных потребителей:

Примечание: Значения КПД и Cos jпотр электродвигателя зависят от его загрузки. По соответствующим графикам зависимости КПД и Cos jпотр загрузки двигателя можно сказать, что значение КПД электродвигателей сравнительно мало изменяется в пределах нагрузки от 50 до 100% поэтому КПД из графы 5 переносится в графу 13 (исключение составляет рулевое устройство, где kз<0.5) Значения коэффициента мощности электродвигателя в значительной степени зависит от изменения загрузки электродвигателя - kз, поэтому при определении потребляемой мощности необходимо вводить соответствующую поправку на изменение Cos jпотр, значение коэффициентов использования установленных электродвигателей загрузки механизмов, одновременности, мощности, КПД принимает на основании расчетов по техническому и рабочему проектам данного судна и судна прототипа, а также по данным эксплуатации аналогичных потребителей на других судах.

После заполнения таблицы определяем сумарные потребляемые мощности (активная, реактивная, полная) для режима без учета эпизодически работающих потребителей. После этого выбирают общий коэффициент одновременности работы потребителей для каждого режима. Тем самым учитывают несовпадение максимумов нагрузки потребителей во времени. Значение коэффициента одновременности берутся в зависимости от соотношения мощностей:

Тогда:

где kc=1,05 коэффициент, учитывающий потери в судовой сети.

Суммарную активную и реактивную мощности судовой эл.станции в отдельных режимах находят из следующих соотношений:

Полная потребляемая мощность:

Определяем средневзвешенный Cos jср для режима по отношению суммарной активной мощности для режима к полной мощности для режима:

Значение средневзвешенного Cos jср (больше 0,8 ) указывает, что мощность генераторов выбираем по суммарной активной мощности для режима.

Выбор количества и мощности генераторных агрегатов

Условия выбора генераторных агрегатов:

1. Мощность выбираемых генераторов и их число должны обеспечивать номинальную среднегодовую себестоимость электроэнергии, т. е. генераторы должны быть выбраны так, чтобы в каждом из режимов работающие генераторы загружались как можно полнее. Если К=А+k P, то себестоимость 1 кВт×ч электроэнергии определяется так:

S=K/P=(A/P)+k, где k – коэффициент определяемый из нагрузочной характеристики генераторного агрегата.

K=a+b- эксплуатационные расходы на выработку электроэнергии за 1 час при нагрузке в Р кВт.

Р- нагрузка в кВт.

а- эксплуатационные расходы не зависящие от нагузки генераторов

(затраты на амортизацию основных фондов).

b=k*P - эксплуатационные расходы не зависящие от нагузки генераторов (затраты на ГСМ). Для обеспечения низкой себестоимости электроэнергии необходимо обеспечить загрузку генераторов близкой к номинальным значениям (75-80% от Рном).

2. При выборе мощности генераторов исходить из расчетной мощности на станцию Рр и выбрать по справочным данным такое количество генераторов n, равной мощности Рг ном , чтобы выполнялось неравенство:

Рр- расчетная мощность судовой ЭС для режима.

nr –количество генераторных агрегатов.

Рг- номинальная мощность генератора.

0,8 - коэффициент, предусматривающий запас мощности в связи с возможной неравномерностью распределения нагрузок между параллельно работающими генераторами и запас на расширение электрификации судна в процессе его эксплуатации

3. Согласно требованиям Регистра на случай выхода из строя любого из основных генераторов должны предусматриваться один или несколько резервных генераторов. При этом общая мощность СЭЭС должна быть достаточной для обеспечения ответственных потребителей электроэнергией в ходовом и аварийном режимах, т.е. не меньше мощности генератора работающего на основных режимах.

4. При выборе типа и мощности генераторов необходимо стремиться к установке агрегатов равных по мощности и одинаковых по конструкции, что облегчает эксплуатацию ГА, позволяет выровнять выработку моторесурса каждым из агрегатов и унифицировать потребность в ЗИПе и повышает устойчивость параллельной работы генераторов.

Коэффициент загрузки генераторов может быть повышен путем установки большого количества генераторов относительно небольшой мощности с применением их параллельной работы. Однако минимальное количество ГА ограниченно требованиями Регистра (не менее 2-х), а максимальное – возможностью размещения на судне.

 Скачать реферат