Курсовая по СЭУ. 1выбор главных двигателей 7 1Расчет мощности главных двигателей 7

• Название: 1выбор главных двигателей 7 1Расчет мощности главных двигателей 7
• Дата: 21.11.2020
• Размер: 0.55 Mb.
• Имя файла: Курсовая по СЭУ.docx
• Тип: Реферат; #152509
• страница: 15 из 17

Определение общих запасов на судне топлива, масла и воды

Общие запасы топлива, масла и воды определяются на период автономного плавания судна, принимаемого проектантом с учетом бассейна, в котором должно эксплуатироваться судно.

Запасы топлива и масла определяются по выражениям:





где – удельные расходы топлива на главные и вспомогательные двигатели, ;

– удельные расходы масла на главные и вспомогательные двигатели, ;

– мощность главных и вспомогательных двигателей, кВт;

– ходовое и стояночное время судна, ч;

– расход топлива на котел, кг/ч;

– суммарное количество масла, заливаемого в циркуляционные системы двигателей, т.





Емкость цистерн для хранения этих запасов топлива и масла равны:

6. Расчет судовой электроэнергетической системы

   1. Выбор рода тока

Проектирование судовой электроэнергетической системы (СЭЭС) начинается с решения вопроса о выборе рода тока.

Переменный ток для СЭЭС, кроме общеизвестных технических преимуществ перед постоянным, дает возможность:

разделять СЭЭС с помощью трансформаторов на отдельные, электрически не связанные друг с другом части (силовую и осветительную);

получать электроэнергию непосредственно от береговой сети без ее дополнительного преобразования;

повысить уровень унификации судового электрооборудования с электрооборудованием общего (берегового) применения.

На судах речного флота по Правилам Речного Регистра разрешается применять постоянный и переменный ток.

В практике эксплуатации в настоящее время встречаются три варианта организации судовых энергосистем:

1. СЭЭС на переменном токе;

2. СЭЭС на постоянном токе;

3. Одна часть СЭЭС на переменном, другая – на постоянном токе. Так, например, на малых судах, где генератор, навешенный на главный двигатель, работает параллельно с аккумуляторной батареей, являющейся основным источником электроэнергии во время стоянки, целесообразно использовать постоянный ток.

Если по суммарной мощности приемников электроэнергии постоянного и переменного тока на судне примерно поровну, то выбор рода тока СЭЭС производится после технико-экономического сравнения вариантов. Следует при этом отметить, что выбор рода тока потребителей также решается на стадии проектирования судна и, в свою очередь, увязывается с выбором рода тока для СЭЭС. Т.е. процедура проектирования СЭЭС проводится в рамках системного подхода, при котором критерием является достижение наивысших технико-экономических характеристик судна в целом.

В основном, в настоящее время суда электрифицируются на переменном токе. В практике проектирования, даже в тех случаях, когда для большей части потребителей требуется постоянный ток, СЭЭС почти всегда формируется на переменном, а для питания потребителей на постоянном токе предусматриваются выпрямители. Это, как правило, повышает общую надежность СЭЭС, дает значительный выигрыш по весу, габаритам и стоимости оборудования и снижает эксплуатационные расходы.

Таким образом, для проектируемого судна, выбираем СЭЭС на переменном токе.

2. Выбор номинального напряжения СЭЭС

При выборе номинального напряжения СЭЭС необходимо принять во внимание следующие соображения.

Необходимую (заданную) величину мощности можно обеспечить при разных значениях напряжения и тока: при повышенном напряжении и малом токе или при пониженном напряжении и большом токе.

Уменьшение номинального значения напряжения позволяет сократить изоляционные расстояния между фазами, снизить вероятность пробоя изоляции, повысить уровень электробезопасности. Все это имеет особое значение для эксплуатации СЭЭС при высокой плотности размещения оборудования, наличии токопроводящих полов и высокой влажности.

С другой стороны, при пониженном напряжении возрастает потребляемый ток. Чтобы при этом не возрастали потери мощности и падение напряжения, необходимо увеличить площадь поперечного сечения проводника. При снижении напряжения в n раз площадь должна быть увеличена в n² раз. Например, при увеличении тока с 30 до 300 А (в 10 раз), сечение медного кабеля должно быть увеличено с 2.5 до 2500 мм² (в 100 раз). Следовательно, увеличатся масса, габариты, стоимость, трудоемкость монтажа кабеля и т.д.

Необходимо подчеркнуть, что на речных судах не рекомендуется применять кабели сечением более 120 мм² из-за высокой трудоемкости их монтажа при затяжке, укладке, разделке, оконцевании и подключении.

При повышении номинального тока аппаратов (контакторов, выключателей, предохранителей, резисторов и т.д.) с 10 до 1000 А их масса, габариты и стоимость возрастают на порядок. Дальнейшее повышение тока делает эти аппараты настолько громоздкими, что их применение становится неприемлемым на судах.

При больших токах также значительно увеличиваются габариты и стоимость распределительных щитов и прежде всего ГРЩ.

В свою очередь увеличение номинального напряжения дает значительный выигрыш по сечению токопроводов. Соответственно уменьшаются затраты на кабельную продукцию, снижается трудоемкость монтажа.

Но при высоком напряжении возрастают требования к изоляции. Чем выше напряжение, тем выше должен быть уровень изоляции, больше изоляционные расстояния между токоведущими частями, более громоздкими и дорогими должны быть оборудование и аппараты.

Таким образом, выигрыш, полученный при повышении напряжения за счет уменьшения сечения токопроводов, во многом теряется из-за необходимости усиливать изоляцию.

Для каждой конкретной энергосистемы с учетом ее мощности, структуры, состава потребителей всегда можно найти оптимальное значение номинального напряжения.

Важным фактором при выборе номинального напряжения СЭЭС является то, что в отличие от больших энергосистем, расстояния, на которые передается электроэнергия, ограничены размерами судна. Поэтому относительно редко возникает необходимость применять напряжение выше 400 В. Тем более, что большая часть потребителей имеет номинальное напряжение 220 и 380 В и выбор других значений напряжения СЭЭС требует дополнительной установки повышающих (понижающих) трансформаторов.

При выборе номинального напряжения СЭЭС имеет значение и напряжение береговых систем электроснабжения, особенно при постоянном питании с берега.

Описанные выше противоречивые требования нашли свое отражение в инженерной практике и зафиксированы в нормативных документах: для каждой ступени номинального напряжения определена своя область применения. Государственным стандартом для электротехнических изделий приняты следующие шкалы номинальных напряжений: на постоянном токе – 12, 24, 110, 220, 440, 1100 В; на переменном токе – 12, 24, 36, 110, 220, 380, 660, 1140, 3000, 6000, 10000 В и более.

Номинальные напряжения источников электроэнергии (генераторов) принимаются на 5 % больше указанных значений с учетом потерь напряжения при передаче электроэнергии от источников к приемникам.

Напряжения до 1000 В условно считаются низкими, напряжения свыше 1000 В – высокими.

По Правилам Речного Регистра для стальных судов внутреннего плавания номинальные напряжения на выводах источников электрической энергии, предназначенных для питания судовой сети, не должны превышать следующих значений:

400 В при переменном трехфазном токе;

230 В при переменном однофазном токе;

230 В при постоянном токе.

В доках, а также на земснарядах и других судах технического флота для специальных электрических приводов большой мощности допускается применение трехфазного тока напряжением до 10000 В включительно.

По требованиям Речного Регистра номинальные напряжения на выводах потребителей не должны превышать значений, указанных в Таблица 6.1
Таблица 6.1 – Нормированные значения напряжения для СЭЭС

№ п.п.	Потребители	Напряжение, В
		Постоянный ток	Переменный ток
1	2	3	4
1	Электрические приводы судовых технических средств, стационарные камбузные, отопительные и нагревательные установки и цепи управления ими.	220	380
2	Отопительные приборы в каютах и общественных помещениях	220	220
3	Освещение, сигнализация и связь на всех судах, в том числе и на наливных, перевозящих нефтепродукты с температурой вспышки паров 60 °С и выше.	220	2201
4	Освещение, сигнализация и связь на наливных судах, перевозящих нефтепродукты с температурой вспышки паров ниже 60 °С и толкачах для них.	1102	1272
5	Штепсельные розетки для переносных ручных ламп (за исключение грузовых люстр).	24	12
6	Штепсельные розетки в каютах и общественных помещениях для бытового электрического оборудования.	220	220
7	Переносной инструмент и переносные пульты управления	24	42
8	Штепсельные розетки для питания перемещаемых силовых потребителей, закрепленных во время работы	220	380
1 Допускается напряжение 380 В при условии невозможности доступа к частям, находящимся под напряжением, без применения специального инструмента. 2 Допускается напряжение 220 В при условии установки устройства непрерывного автоматического контроля сопротивления изоляции электрических сетей с подачей сигнала при понижении сопротивления изоляции в помещении, где несут постоянную вахту (рулевая рубка, машинное отделение, помещение главного распределительного щита и т.п.).

Выбираем номинальное значение напряжения на выводах источников электрической энергии, предназначенных для питания судовой сети, равным 400 В.