Задание на курсовую работу

• Название: Задание на курсовую работу
• Дата: 10.02.2022
• Размер: 99.58 Kb.
• Имя файла: Kursovaya_Elaetsev.docx
• Тип: Документы; #358001
• страница: 1 из 6

Оглавление

Задание на курсовую работу__________________________________________________

Введение__________________________________________________________________

1.Табличный метод расчета судовой электростанции_____________________________

2. Расчет провала напряжения на генераторах___________________________________

3. Расчет и выбор кабеля_____________________________________________________

4. Выбор аппаратуры защиты, управления и КИП________________________________

• 
  Селективные АВВ_____________________________________________________
  
• 
  Плавкие предохранители_______________________________________________
  
• 
  Универсальные переключатели__________________________________________
  
• 
  Реле обратного тока___________________________________________________
  

• 
  Судовой щитовой амперметр переменного тока____________________________
  
• 
  Судовой вольтметр____________________________________________________
  
• 
  Судовой ваттметр переменного тока_____________________________________
  
• 
  Судовой щитовой фазометр_____________________________________________
  
• 
  Синхроноскоп________________________________________________________
  

Приложение 1 - Таблица расчета судовой электростанции_________________________

Приложение 2 - Схема судовой электростанции__________________________________

• 
  Обозначения электрической схемы______________________________________
  

Литература________________________________________________________________

Лист замечаний_____________________________________________________________

Введение

Сухогрузный теплоход проект№507А.

Судовая электроэнергетическая система представляет собой совокупность судовых электротехнических устройств, объединенных процессом производства, преобразования, распределения электроэнергии и предназначенных для питания судовых приемников электроэнергии.

Судовая электроэнергетическая система - это основная часть электрического оборудования судов и включает в себя судовую электрическую станцию, судовые электрические сети и распределительные устройства.

Условия работы судовой электроэнергетической станции сильно отличаются от условий работы береговых установок и к ней применяют повышенные требования к надежности и ремонтопригодности.

Трехфазная система переменного тока - основная система переменного тока, применяемая на средних и крупных судах.

С ростом мощности судовых электростанций, увеличилось напряжение на шинах главных электрораспределительных щитов. При небольшой мощности напряжение составляло 115В, далее было повышено до 220В, а в нынешнее время на мощных судах, например, речных ледоколах на шинах распределительных щитов имеется напряжение в 690В.

В качестве источников электроэнергии на судах применяют дизель-генераторные установки с синхронными генераторами с самовозбуждением, электронными регуляторами напряжения (обеспечение высокого качества вырабатываемой электроэнергии).

Разрабатываются новые типы судовых кабелей в целях повышения допустимой температуры работы, плотности тока, снижения сечения (в целях повышения удобства эксплуатации (снижение веса кабеля, возможностей и экономии цветных металлов).

Широкое применение электротехнических и электронных устройств, автоматизация процессов на судах речного флота невозможно без квалифицированных кадров, знающих судовое электрооборудование и умеющих правильно его эксплуатировать.

1. Табличный метод расчёта судовых электростанций

Для расчёта числа и мощности генераторов судовых электростанций в данной курсовой работе применяется табличный метод.

Определение мощности табличным методом заключается в составлении таблицы нагрузок судовой электростанции в основных режимах работы судна.

Порядок заполнения таблицы:

1. 
   В первой графе таблицы перечисляются все потребители электроэнергии, имеющиеся на судне. При этом потребители разбиваются на группы:
   

• 
  механизмы машинно-котельного отделения (МКО);
  
• 
  палубные механизмы, главные механизмы, вспомогательные механизмы;
  
• 
  радиооборудование и радионавигационные приборы, прочие потребители.
  

2. 
   В последующих графах указываются все необходимые технические данные этих потребителей:
   
   1. 
      тип электродвигателя или марка потребителя электроэнергии;
      
   2. 
      количество потребителей, n;
      
   3. 
      единичная установленная мощность каждого потребителя, Р_HОМ, кВт;
      
   4. 
      коэффициент полезного действия (КПД) каждого потребителя, h_НОМ;
      
   5. 
      значение коэффициента мощности, соответствующего номинальной загрузке двигателя, cos j_НОМ;
      
   6. 
      потребляемая мощность всех одноимённых потребителей, P_П:
      

(1)

Где P_П — потребляемая мощность всех одноимённыхпотребителей;

Р_HОМ — единичная установленная мощность каждого потребителя;

h_НОМ — коэффициент полезного действия (КПД) каждого потребителя;

n — количество потребителей;

Электродвигатель АОМ 41-4 маслянного насоса:

2. 
   Для всех характерных режимов работы судна определяются и заносятся в соответствующие графы таблицы нагрузок следующие коэффициенты:
   
   1. 
      коэффициент одновременной работы одноимённых потребителей k_О, равный отношению числа одновременно работающих одноимённых механизмов в данном режиме к общему числу установленных одноимённых потребителей:
      

(2)

Где k_О — коэффициент одновременной работы одноимённых потребителей;

n_РАБ — количество работающих потребителей;

n_УСТ — количество установленных потребителей;

2. 
   коэффициент загрузки k_З, равный отношению фактической мощности, потребляемой механизмом из сети, к установленной мощности потребителя, определяем исходя из практического опыта: для стояночного режима-0,6-0,8; для ходового-0.8-0.9; для маневрового и аварийного-0,9-1,0.
   
3. 
   коэффициент мощности cos j_Д, соответствующий действительной загрузке потребителя, определяем по кривым cos j_Д = f (P) для соответствующих типов электродвигателей. В тех случаях, когда коэффициент загрузки k_З близок к единице, можно пользоваться значением cos j_НОМ.
   

2. 
   В следующие графы соответствующего режима работы судна заносим значение активной мощности для каждого режима, P_П.А.:
   

P_П.А. = P_П × k_О × k_З (3)

Где P_П — потребляемая мощность всех одноимённыхпотребителей;

k_О — коэффициент одновременной работы одноимённых потребителей;

k_З — коэффициент загрузки;

Pп.а.=Pп∙kо∙kз=5,9∙0,5∙0,7=2,05 кВт
И значение реактивной мощности для каждого режима, Q:

Q = P_П.А. × tg j_Д (4)

Где P_П.А — активная мощность по режиму;

j_Д — угол сдвига фаз между током и напряжением потребителя, определяем по коэффициенту cos j_Д при соответствующем коэффициенте загрузки k_З;



Если отдельные потребители в каких-либо режимах не работают, в соответствующих графах таблицы делает

После заполнения таблицы для каждого из режимов судовой электростанции, выбираем общий коэффициент одновременности работы потребителей. Общий коэффициент одновременности k_{О ОБЩ.} учитывает несовпадение максимумов нагрузок потребителей электроэнергии во времени и то обстоятельство, что ряд потребителей работают не постоянно во время данного режима.

Из практического опыта установлено, что коэффициент k_{О ОБЩ.} » 0,6 ¸ 1.

Чем больше потребителей работает в соответствующем режиме, тем меньше этот коэффициент.

Для определения мощности требуемой от генераторов, суммарная мощность потребителей каждого режима умножается на принятый k_{О ОБЩ.} их работы, а также на коэффициент 1,05, который учитывает наличие 5% допустимых потерь энергии в кабелях и проводах распределительных сетей.

Таким образом, окончательное значение необходимой мощности определяем в каждом режиме следующими значениями её активной:

(5)

Где k_{О ОБЩ} — общий коэффициент одновременности;

∑ P_П.А — сумма активной мощности по режиму;


И реактивной составляющей:

(6)

Где k_{О ОБЩ} — общий коэффициент одновременности;

∑Q — сумма реактивной мощности по режиму;



Следовательно, полная мощность по режиму:

(7)


Для того, чтобы иметь представление о степени загрузки генераторов реактивной мощностью для каждого режима, необходимо определить средневзвешенный коэффициент мощности (по режиму в целом):

(8)



Если средневзвешенный коэффициент мощности окажется больше, чем номинальный коэффициент мощности генераторов, предполагаемых к установке, тогда выбор генераторов производится по их активной мощности, большей либо равной SP_РЕЖ..

Если средневзвешенный коэффициент мощности меньше 0,8, то выбор генераторов должен производиться по их полной мощности, большей либо равной SS_РЕЖ..

На основании расчётных значений SP_РЕЖ. или SS_РЕЖ. и значений cos j_СР.ВЗ. выбирается число и мощность генераторов судовой электростанции и их тип (по справочникам).

При выборе основных и резервных источников электроэнергии на судах речного флота необходимо руководствоваться Правилами Российского Речного Регистра.

2. Расчёт провала напряжения на генераторах

Для обеспечения нормального и бесперебойного режима работы генераторов судовых электростанций, необходимо проверить правильность выбора конкретного типа генераторов судовой электростанции, сделанного с помощью табличного метода, путём расчёта провала напряжения, возникающего при прямом пуске самого мощного потребителя электроэнергии на судне. Если в проекте используются несколько разных генераторов, необходимо произвести аналогичный расчёт для каждого из них отдельно для каждого режима работы и с учётом одновременной работы генераторов. Порядок упрощённого расчёта следующий:

1. 
   Определяем полную мощность, потребляемую самым мощным электродвигателем:
   

(9)

Где P_ДВ. — паспортная номинальная мощность двигателя;

h_НОМ. — паспортный КПД двигателя;

cosj _НОМ. — паспортный коэффициент мощности.

Электродвигатель пожарного насоса АО2-51-2:

кВА.

2. 
   Определяем эквивалентное реактивное (индуктивное) сопротивление нагрузки для МСК 91-4:
   

(10)

Где S_ГЕН. — паспортная полная мощность генератора;

U_ГЕН. — номинальное выходное напряжение генератора;

U_ДВ. — номинальное напряжение питания двигателя;

K_П — кратность пускового тока электродвигателя, K_П » 4¸6.

3. 
   Определяем максимальный провал напряжения на генераторе в момент наброса нагрузки (в момент пуска электродвигателя):
   

(11)

где: x^’_d — переходное реактивное сопротивление генератора по продольной оси (паспортное значение из справочника).

4. 
   Согласно Правилам Российского Речного Регистра провал напряжения при пуске самого мощного потребителя не должен превышать 20%. Если расчётная величина DU_MAX превышает это значение, прямой пуск недопустим и необходимо использовать ступенчатый пуск данного электродвигателя.
   

3.Расчёт и выбор кабеля
1.Так как в маневровом режиме на судне имеет место быть параллельная работа двух идентичных генераторов, а конкретно – МСК-91-4 на одну нагрузку, подбор сечения производится не по расчётному току нагрузки, а по значению тока статора данного генератора.

Ток статора генератора МСК-91-4: 135,5 Ампер

Выбираем кабель “КНР”, сечением и током нагрузки 146 Ампер.

2. 
   Выбранное сечение кабеля проверяем на потерю напряжения:
   

(12)

Где P_ген — выходная мощность генератора, кВт;

l — длинная кабеля; (обычно около 10м)

g — удельная проводимость материала кабеля; (для меди 48МСм/м)

S — сечение жилы кабеля;



3. Согласно Правилам Российского Речного Регистра потеря напряжения между генератором и ГРЩ не должна превышать 1%. Если по расчёту потеря напряжения окажется больше допустимой, необходимо увеличить сечение кабеля и произвести расчёт снова.

После проверки сечения жил и окончательного выбора марки кабеля, рассчитываем и выбираем коммутационную и защитную аппаратуру для генераторов, контрольно-измерительные приборы. В конце пояснительной записки даём технико-экономическое обоснование принятых решений.

4.Выбор аппаратуры защиты, управления и КИП

1.Селективные АВВ.

Автомат выбирается с учетом значений номинального тока и напряжения генератора. Так же нужно учесть значения тока расцепителя и статора, сопоставляя их. Условия выбора:

• 
  Значение номинального тока автомата должно быть больше или равно значению номинального тока генератора:
  

• 
  Значение номинального напряжения автомата должно быть больше или равно значению номинального напряжения генератора:
  

• 
  Значение номинального тока расцепителя должно быть больше значения номинального тока статора: