Что показывает коэффициент мощности судовой сети

Выбирая электростанцию, многие потребители сталкиваются с непониманием ряда технических характеристик, в том числе и такого определения как коэффициент мощности. Между тем данный показатель является достаточно значимым, поэтому мы попытаемся дать здесь его определение словами, понятными не только профессиональному инженеру-электрику.

Для начала немного теории. Любой электрический прибор или подключенная к генератору нагрузка потребляет два вида мощности: активную и реактивную, которые в сумме составляют полную мощность автономной системы энергоснабжения измеряемой в кВА. В свою очередь активная – это та мощность, которая используется непосредственно для совершения работы (выполнения своих функций подключенным потребителем), т.е. полезная, необходимая мощность. В то же время реактивная – это так называемая «пустая» мощность, возникающая у электропотребителя вследствие существующих законов физики и особенностей его конструкции, и постоянно циркулирующая между генератором и потребителем. Не вдаваясь в подробности можно отметить, что чем меньше реактивной мощности потребляет подключенное устройство, тем большее качество энергоснабжения мы получаем и тем меньший по величине номинальной мощности необходим генератор. Почему? Вот здесь и необходимо объяснить понятие коэффициента мощности электростанции.

В целом коэффициент мощности, измеряемый как cos φ, показывает, какую часть от полной мощности вырабатываемой электростанцией составляет именно активная (полезная мощность). Сегодня принято измерять коэффициент мощности в дробных значениях, не превышающих 1, где 1 – это 100% (т.е. из всей заявленной мощности генератора 100% приходится именно на активную её составляющую). Соответственно, при показателе коэффициента мощности 0,8 генератор отдает потребителю 80% активной мощности из всех 100% полной мощности.

Таким образом, значение cos φ является достаточно важным при выборе генераторной установки, так как оказывает прямое влияние на работу подключенных потребителей. Попробуем объяснить.

Допустим, вы приобретаете дизельную электростанцию номинальной мощностью 1000 кВА с показателем коэффициента мощности cos φ равным 0,8. В таком случае генератор может отдать подключенным нагрузкам активную мощность, равную только 800 кВА (1000 кВА * 0,8 cos φ = 800 кВА). При увеличении коэффициента мощности до 0,9 мы, соответственно, получаем актуальную активную мощность, равную 900 кВА. Таким образом, можно сказать, что чем выше показатель cos φ, тем большую активную (рабочую) мощность может отдать генератор потребителям при равных показателях номинальной мощности.

В применении к подбору электростанции непосредственно под конкретные нужды объекта установки, данный показатель определяет, подойдет ли выбранная ДГУ для обеспечения бесперебойным питанием всех подключенных потребителей, либо необходимо остановить свой выбор на электростанции с меньшим показателем cos φ но с большим значением номинальной мощности, и наоборот.

Подводя итог можно сказать, что чем меньший коэффициент мощности имеет электростанция, тем меньшую активную мощность она может предоставить подключенным потребителям, и тем ниже качество потребления электроэнергии за счет увеличения доли реактивной (пустой) мощности. Что приводит к необходимости увеличения полной номинальной мощности дизель-генераторной установки, проведения расчетов по увеличению сечения проводов и другим работам.

Последние статьи на схожую тему

При выборе дизель-генератора следует определить, для каких целей он будет использоваться. Автономные источники энергии бывают резервными и аварийными. Аварийный генератор используется эпизодически, непродолжительное время и рассчитан на малое количество моточасов. Идеально подходит для людей, которые даже на время редких отключений не хотят отказаться от благ цивилизации. Если же от генератора требуется обеспечивать электроэнергией продолжительное время – выбор за резервным генератором, имеющим соответствующий «запас» моточасов.

Источник

1.4. Коэффициент мощности нагрузки судовой электростанции

Оборудование, входящее в состав судовой электроэнергетической системы, с некоторым упрощением можно представить в виде комбинации активных и реактивных элементов. К активным элементам относятся лампы накаливания и нагревательные элементы. Катушки индуктивности входят в схемы электрических машин, контакторов, реле и т.д. Во многих электрических цепях, например в схемах люминесцентных светильников, устанавливают конденсаторы.

В электротехнике синусоидальные электродвижущие силы, напряжения и токи, имеющие угловую частоту ω, принято изображать векторами, условно вращающимися с угловой частотой ω против часовой стрелки (рис. 1.8). Длина вектора определяется в соответствующем масштабе амплитудой ЭДС, напряжения или тока. Для резистора напряжение и ток представлены в виде двух векторов (см. рис. 1.8, а). Угол между этими векторами f = 0, а cosf = 1. Это соответствует тому, что химическая энергия топлива, которая с помощью генераторного агрегата была преобразована в электрическую энергию, на резисторе выделилась в виде тепла. Так обеспечивается освещение судовых помещений или нагрев соответствующих пространств, поверхностей или жидкостей.

Рис. 1.8. Понятие о коэффициенте мощности:

Работу реактивных элементов судовой сети рассмотрим на примере процессов, протекающих в конденсаторе. Известно, что при подключении конденсатора к источнику постоянного тока ток в первый момент достигает максимального значения, а напряжение на обкладках практически равно нулю. По мере заряда конденсатора ток уменьшается, а напряжение растет, т.е. наблюдается определенный сдвиг по фазе междунапряжением и током.

При включении конденсатора в сеть переменного тока на экране осциллографа синусоиды напряжения и тока будут сдвинуты по фазе. Векторное представление напряжения и тока для конденсатора (см. рис. 1.6, б) принимает вид, где угол сдвига f = 90°, a cosf = 0. В течение каждого полупериода конденсатор будет накапливать электрическую энергию, исклупающую от генератора (процесс заряда конденсатора), и затем отдавать ее через сеть генератору (процесс разряда конденсатора). Пренебрегая потерями в судовой сети, можно считать, что полученная конденсатором электрическая энергия будет равна отданной энергии, при этом практически не создается нагрузка на приводной двигатель генератора. Нулевое значение cos f показывает, что при подключении конденсатора по судовой сети протекает электрический ток, связанный с зарядом и разрядом конденсатора, но полезная работа не совершается.

В электрических машинах, в частности, в асинхронных двигателях, катушки индуктивности, образующие статорную обмотку, создают вращающееся магнитное поле при протекании по ним трехфазного переменного тока.

В результате в роторной обмотке наводится ЭДС и появляется электрический ток, взаимодействие которого с магнитным потоком статорной обмотки приводит к вращению ротора электродвигателя В данном случае электромагнитная энергия обмоток статора электродвигателя в основном тратится на вращение ротора электродвигателя обеспечивающего работу сочлененного с ним механизма. Pacxoд электромагнитной энергии происходит не полностью, частично он возвращается генератору.

Более 80% нагрузки генераторных агрегатов приходится на долю электроприводов. Асинхронный электродвигатель потребляет ток I, состоящий из активной Ia и индуктивной Ir. cоставляющих (рис. 1.8, г). Коэффициент мощности работающего элекгродвигателя определяется по формуле

Cos ф зависит от загрузки электродвигателя, значения напряжения частоты. Чем выше загрузка электродвигателя, тем больше Ir и выше коэффициент мощности. Коэффициент мощности позволяет оценить эффективность использования электроэнергии, вырабатываемой генерторами. Индуктивная составляющая тока нагрузки увеличивает токи цепях, создает дополнительные потери энергии и нагрев оборудованя (двигателей, аппаратуры, кабелей, генераторов), размагничивает генерторы, снижая тем самым их напряжение.

Q=IUsinf;

Значение коэффициента мощности различных приемников электроэнергии:

асинхронный электропривод мощностью до 100 кВт при загрузке 50- 100% от номинальной 0,6-0,8;

— тиристорный электропривод 0,7;

-лампа накаливания 1,0;

дуговая ртутная лампа 0,5;

неоновая трубчатая лампа 0,4-0,5;

Векторная диаграмма (см. рис. 1.8, д) показывает, каким образом величина нагрузки генераторного агрегата зависит от коэффициента мощности. Составляющая Iном cosfном определяет нагрузку приводного двигателя Рп ном:

P_{П ном}=I_ном U_ном cosf _ном +ΔP.

При ф фном нельзя нагружать генератор, ориентируясь только на показания ваттметра, т.к. это может привести к его перегрузке током. Дуга CD ограничивает нагрузку генератора током (см. рис. 1.8, г).

Ток роторной обмотки (обмотки возбуждения) зависит от тока нагрузки генератора и коэффициента мощности. Ток возбуждения изменяется регулятором напряжения в соответствии с характеристиками ( рис. 1.8, ё). Исходя из номинального значения тока возбуждения i_B_номнагрузка генератора при cos f 5 / 5 5

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник

Коэффициент мощности cos φ: определение, назначение, физический смысл

Коэффициент мощности – это скалярная физическая величина, показывающая насколько рационально потребителями расходуется электрическая энергия. Другими словами, коэффициент мощности описывает электроприемники с точки зрения присутствия в потребляемом токе реактивной составляющей.

В этой статье мы рассмотрим физическую сущность и основные методы определения cos φ.

Математически cos φ

Математически cos φ определяется как отношение активной мощности к полной или равен отношению косинуса этих величин (отсюда и название параметра).

Величина коэффициента мощности может изменяться в интервале 0 — 1 (либо в диапазоне 0 — 100%). Чем ближе его величина к 1, тем лучше, поскольку при величине cos φ = 1 – потребителем реактивная мощность не потребляется (равняется 0), следовательно, меньше потребляемая полная мощность в общем.

Низкий cos φ указывает на то, что на внутреннем сопротивлении потребителя выделяется повышенная реактивная мощность.

Когда токи / напряжения являются идеальными сигналами синусоидальной формы, то коэффициент мощности составляет 1.

Геометрически коэффициент мощности можно изобразить, как косинус угла на векторной диаграмме между током, напряжением между током, напряжением. В связи с чем при синусоидальной форме токов и напряжений величина cos φ совпадает с косинусом угла, от которого отстают эти фазы.

Короткое видео о кратким объяснением, что такое коэффициент мощности:

Повышение коэффициента мощности

Значение коэффициента мощности рассчитывают при проектировании сетей. Поскольку низкое его значение является следствием увеличения величины общих потерь электроэнергии. Для его увеличения в сетях используют различные способы коррекции, повышая его значение до 1.

Повышение cos φ преследует 3 основные задачи:

Технически коррекция реализуется в виде введения различных дополнительных схем на вход устройств. Эта техника требуется для равномерного использования мощности фазы, устранения перегрузок нулевого провода 3-х-фазной сети, и является обязательной для импульсных источников питания, установленной мощностью 100 Вт и более.

Основные способы коррекции cos φ

1. Коррекция реактивной составляющей мощности производится путём включения реактивного элемента, имеющего противоположное действие. К примеру, для компенсации работы асинхронной машины, обладающей высокой индуктивной реактивной составляющей мощности, в параллель включается конденсатор.

2. Корректировка нелинейности электропотребления. При потреблении тока нагрузкой непропорционально основной гармонике напряжения, для повышения коэффициента мощности в схему вводят пассивный (активный) корректор коэффициента мощности. Наиболее простым примером пассивного корректора cos φ является дроссель с высокой индуктивностью, подключаемый последовательно с нагрузкой. Дроссель производит сглаживание импульсного потребления нагрузки и создание низшей, основной гармоники тока.

3. Корректировка естественным способом, не предусматривающая установку дополнительных устройств, предполагает упорядочение технологического процесса, рациональное распределение нагрузок, ведущее к улучшению режима потребления электроэнергии оборудованием, повышению коэффициента мощности.

Подробное видео с объяснением, что такое cosφ :

Источник

Курсовая работа: Определение мощности судовой электростанции

Камчатский Государственный Технический Университет

Кафедра: электротехники и электрооборудования судов

Судовые автоматизированные электроэнергетические системы

доцент кафедры Э и ЭОС

Задание на курсовой проект:

1. Определение мощности судовой электростанции табличным методом, выбор генераторных агрегатов и преобразователей электроэнергии.

2. Разработка структурной однолинейной электрической схемы генерирования и распределение электроэнергии.

3. Выбор САРН и САРЧ генераторных агрегатов

4. Построение функциональной электрической схемы автоматизации судовой электростанции.

5. Определение расчетных токов в фидере питания одного из потребителей, выбор кабелей коммутационной, защитной и распределительной аппаратуры на основании расчета, проверка кабелей на потерю напряжения

6. Расчет шин ГРЩ, выбор шин

7. Выбор аккумуляторов

8. Расчет токов КЗ в СЭЭС, проверка элементов СЭЭС на динамическую и термическую устойчивость

9. Определение изменения напряжения в СЭЭС при прямом пуске энергоёмкого потребителя.

10. Расчет судовой сети освещения

11. Основные положения по технике эксплуатации САЭЭС, охране окружающей среды, охране труда и технике безопасности

1. Структурная однолинейная электрическая схема генерирования и распределения электроэнергии

2. Функциональная электрическая схема автоматизации судовой электростанции

3. Принципиальная электрическая схема одного из функциональных устройств автоматики.

4. Конструктивный чертеж одной из секций ГРЩ

Краткая характеристика судна, его режимы работы

1. Определение мощности судовой электростанции табличным методом, выбор генераторных агрегатов и преобразователей электроэнергии

2. Разработка структурной однолинейной электрической схемы генерирования и распределение электроэнергии

3. Выбор САРН и САРЧ генераторных агрегатов

4. Построение функциональной электрической схемы автоматизации судовой электростанции

6. Расчет шин ГРЩ, выбор шин

7. Выбор аккумуляторов

8. Расчет токов КЗ в СЭЭС, проверка элементов СЭЭС на динамическую и термическую устойчивость

9. Определение изменения напряжения в СЭЭС при прямом пуске крупногабаритного АД с короткозамкнутым ротором и автономной работе генераторных агрегатов

10. Расчет судовой сети освещения

Список использованной литературы

Краткая характеристика судна, его основные режимы работы.

Тип судна: Рыболовное. Ярусный лов, рыбообработка, холодильная установка.

Класс судна : KM* Ice1 AUT2 fishing vessel

Место и год постройки:

Германия, 07.09. 1993г.

Основные характеристики судна

— мощность ГД 1*1600кВт

— количествово и мощность генераторов(кВт каждого) 1* 560 2* 291

— Количествово и тип движителя 1-Винт регулируемого шага

— водоизмещение 1827 т

— длина расчетная 104,5м

— длина габаритная 52,5м

— ширина габаритная 11,5м

— ширина на миделе16м

— высота борта до палубы переборок7,4м

— скорость 12,3 узлов

В практике проектирования для определения величины загрузки ГА производится расчет потребляемых мощностей в режимах работы судна табличным методом. Табличный метод основан на определении мощности СЭС по специальным расчетным таблицам нагрузок, составленных для наиболее важных режимов работы судна.

Первым шагом на пути определения мощности СЭЭС табличным методом является выбор электродвигателей для судовых механизмов по известным мощностям.

Условия выбора электродвигателей

_2. По величине напряжения (U_{н дв} = U_сети)

3. По мощности (Р_мех

4. По режиму работы (ПВ)

5. По уровню вибрации и шума

6. По конструктивно-монтажному исполнению, степени защиты и способу охлаждения.

7. По частоте вращения

8. По способу сочетания с валом механизма.

В соответствии с требованиями Правил Регистра, электрооборудование должно безотказно работать в условиях относительной влажности воздуха 75±3% при температуре окружающего воздуха 45±2 о С или влажности 80±3% температуре окружающего воздуха 40±2 о С, а также при относительной влажности воздуха 95±3% при температуре окружающей воздуха 25±2 о С

Все электродвигатели для данного типа судна рассчитаны на 3-х фазный переменный ток 50 Гц и напряжение 220 и 380 В. Для привода большинства судовых механизмов обычно используют АД с короткозамкнутым ротором.

От правильного выбора ЭД по мощности зависят надёжность его работы в электроприводе и электрические показатели в процессе эксплуатации.

По режиму работы судовые потребители электрической энергии делят на следующие группы:

t=70-100% Tpt=17-24 час/сутки

t=15-70% Tpt=3.5-17 час/сутки

t£15% Tр t=3.5 час/сутки

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 7. Номинальный коэффициент мощности потребителя: Cos j .

Графа 11. Установленная полная мощность потребителей:

Графа 15. Коэффициент мощности соответствующий фактической загрузке электродвигателя: Cos j _потр .

Графа 17. Активная потребляемая мощность однородных потребителей:

Графа 18. Реактивная потребляемая мощность однородных потребителей:

Поправки с учетом прокладки и режима работы:

С учетом температурного режима:

, температурный коэф.

С учетом прокладки и режима работы:

С учетом температурного режима:

, температурный коэф.

Поправки с учетом прокладки и режима работы:

С учетом температурного режима:

, температурный коэф.

Произведем выбор кабелей для заданной трассы питания электропривода насоса рефрижератора трюмов с учетом режимов работы кабелей под нагрузкой, особенностей прокладки трассы и фактической температуры окружающей среды.

Выбор пуско-регулирующей и защитной аппаратуры.

В соответсвии с заданием необходимо выбрать для участка судовой сети (рис. 1) автоматические выключатели и пускорегулирующую аппаратуру электродвигателя.

Выбор автоматических выключателей

— род тока (в случае переменного учесть частоту питающей сети.);

— конструктивно-климатическое исполнение (условия эксплуатации, Требования Регистра.);

— номинальный ток расцепителя I_н.р. ;

Выбор автоматического выключателя (потребитель)

— по номинальному току max расцепителя: I_н.р. ³I_р.ф. ; I_н.р. ³70А.

— по номинальному току АВ: I_н.АВ ³I_р.ф. ; I_н.АВ ³70А.

— по току уставки срабатывания :

Выбираю автоматический выключатель серии А3120Р:

номинальный ток расцепителя: 80 А;

Допустимый ударный ток 22 кА.

вид расцепителя: комбинированный расцепитель максимального тока.

Выбор секционного автомата QF 5.

— по номинальному току max расцепителя: I_н.р. ³ I_раб. ; I_н.р. ³1023 А.

Выбираю секционный автомат серии АМ15-М:

Номинальный ток автомата 1250 А.

Ток max расцепителя 1250 А.

Допустимый ударный ток 110 кА.

Действующее значение тока в момент расхождения дугогасительных контактов 45кА.

Выбор автоматического выключателя (ВРЩ 2 ) QF 7.

— по номинальному току max расцепителя: I_н.р. ³ I_фид. =К_о ( К_3i ×I_н.i +I_р. ), где I_фид =

— по току уставки срабатывания АВ: , где

_вкл.i =1,2I_н.дв

_вк.i = 1,2(21,36+63+91,2+30,18)=205,74 А.

_н.i =34,35 А

I_уст. = (205,74+27,61-34,35)/(0,8×30) = 199/24=8,3(Кратность по току)

Выбираю АВ серии А3100Р исполнения А3110Р:

току уставки срабатывания – 300А.

Выбор генераторного автомата QF 1.

— по номинальному току max расцепителя: I_н.р. ³ I_р.фид. ; I_н.р. ³956 А.

Выбираю генераторный автомат серии АМ15-М: типоисполнение:АМ15Н-5М

Ток max расцепителя 1250 А.

Допустимый ударный ток 110 кА.

Действующее значение тока в момент расхождения дугогасительных контактов 45кА.

Выбор магнитного пускателя для потребителя.

номинальный ток пускателя I_н.п. = 90 А,

Исходя из данных условий, выбираю магнитный пускатель серии ПММ-3020:

Проверка кабеля на потерю напряжения

Потеря напряжения есть арифметическая разность величин напряжений в начале и конце рассматриваемого участка кабеля. Линейная потрея напряжения вычисляется по формуле , где

S- сечение жилы кабеля.

Суммарная потеря напряжения на расчётном участке: 1,49%

Так как по требованиям Регистра суммарное падение напряжения в силовой сети не должно привышать 7% то можем сказать, что выбранная сеть отвечает этим условиям.

6. Расчет шин ГРЩ, выбор шин

1) Определение наибольшего длительного рабочего тока нагрузки

где

kо = 1- коэффициент одновременности работающих генераторов;

2) Определение расчетного тока

Выбор аккумуляторов состоит из двух задач:

— выбор типа аккумулятора, соответственно заданным условиям эксплуатации

— определение ёмкости аккумуляторной батареи для питания заданных потребителей электроэнергии.

средний пусковой разрядный ток – 340 А

1) Рассчитаем ёмкость АБ: С_АБ = = =3,96 А ч

2) С’_АБ = С_АБ /(к₁ к₂ )=3,96/0,85*0,9=5,2 А ч

3) Для обеспечения этой ёмкости и напряжения 12В выбираем аккумуляторную батарею типа 6СТК-135.

Данные аккумуляторной батареи 6СТК-135 :

— Число аккумуляторов в батареи: 6

— Номинальное напряжение : 12 В

— Ток разряда : 340 А (для стартерного режима )

8. Расчет токов КЗ в СЭЭС, проверка элементов СЭЭС на динамическую и термическую устойчивость

Для заданного участка схемы (рис. 4) необходимо определить значение ударного тока КЗ при трехфазном металлическом КЗ в точке. Расчет производится упрощенным аналитическим методом.

Для расчетной точки КЗ произведем преобразование расчетной схемы в эквивалентную схему замещения и определим базисную величину и сопротивление.

Генератор со следующими данными :

тип генеаратора: МСК 114-4

частота тока: f = 50 Гц,

полная мощность: S = 519 кВА,

активная мощность: P = 400 кВт,

напряжение: U = 400 В,

номинальный КПД h_ном =91,5%

частота вращения: n =1500 об/мин.

напряжение ротора: 25В

продольное индуктивное сопротивление X_d =1,665 о.е.

продольное переходное индуктивное сопротиление X’_d =0,195 о.е.

продольное сверхпереходное индуктивное сопротиление X ’’ _d * =0,123 о.е.

активное сопротивление СГ R_d * =0,04 о.е. (при 75°С)

время переходного процесса T_d ’=0,34 cек

время сверхпереходного процесса T_d ’’=0,006 cек

Представим расчетный участок в виде эквивалентной схемы замещения (рис. 5):

На схеме обозначено:

— активное сопротивление обмотки статора СГ;

— сверхпереходное индуктивное сопротивление СГ;

— сопротивление сети до шин ГРЩ;

Определение сопротивления элементов цепи КЗ.

где

Активным и индуктивным сопротивлением измерительного трансформатора тока, а также индуктивным сопротивлением ТФК пренебрегаем, т. к. Iр>400А.

Найдем коэффициенты пересчета сопротивлений в относительные единицы (о.е.).

, где

Произведем пересчет сопротивлений в относительные единицы.

Расчетное индуктивное сопротивление:

Расчетное активное сопротивление цепи до точки КЗ:

Полное расчетное сопротивление цепи до точки КЗ:

Начальное значение сверхпереходной составляющей тока КЗ от генератора:

; где

Ударное значение тока КЗ, возникающее примерно через 0,01сек после начала КЗ:

где

— ударный коэффициент (по полному сопротивлению по графику рисунка 10.13 Баранов А.П. “САЭЭС”).

Ударный ток КЗ от генератора:

Действующее значение тока КЗ от генератора:

Ток подпитки от асинхронных двигателей:

где

— остаточное напряжение на шинах ГРЩ;

— полное сопротивление II-ого участка.

— полное сверхпереходное сопротивление эквивалентного АД и линии.

Номинальный ток эквивавалентного АД:

, где

Ударный ток КЗ от асинхронных двигателей:

Суммарный ударный ток в точке КЗ:

Суммарное действующее значение ударного тока КЗ от генераторов и эквиввалентного АД:

где

— ток подпитки, приведенный к базисному, где

— базисный ток.

Полученные значения ударного тока КЗ и его действующее значение в точке КЗ будут использоваться в дальнейших расчетах и проверках элементов СЭЭС.

Проверка элементов СЭЭС на динамическую и термическую устойчивость

В соответствии с заданием произведем необходимо произвести проверку автомата QF1 на термическую и динамическую, а кабеля на термическую устойчивость.

1. Проверка QF1 на динамическую устойчивость.

Динамическая устойчивость это способность отдельных узлов аппарата, а следовательно и его в целом функционировать нормально после прохождения тока КЗ.

Проверку производят исходя из условия: i_{уд.расч.} £ i_уд.доп. ;

QF1 18916,6 А£110000 А

Отсюда следует, что выбранные автоматы удовлетворяют требованиям динамической устойчивости.

2. Проверка QF1 на термическую устойчивость.

Под термической устойчивостью понимают способность аппарата противостоять токам КЗ при этом не перегреваясь.

Проверку производим исходя из условия: , где

— термическое воздействие на АВ за время КЗ 0,18с. Для судовых систем с частотой 50Гц определяется по кривым в справочнике судового электромеханика под редакцией Китаенко.

В результате произведенных вычислений делаем вывод, что АВ термически устойчив.

3. Проверка кабеля на участке I на термическую устойчивость.

Определим величину установившегося тока КЗ:

= 4,5/1,66=2,71

Находим переменную температуру жил кабеля до момента КЗ (t£0), т.е. рабочую температуру кабеля, находящегося под нагрузкой:

· Определим условное время кз:

7,6946/2,71=2,83

t_у = 0,7 с (по кривым зависимости от b )

Вычисляем коэффициент А по выражению:

По А_к найдем температуру нагрева из графика: q_к =120° 0 C.

поперечное индуктивное сопротивление X_q =0,815 о.е.

поперечное сверхпереходное индуктивное сопротиление X_q ’’ * =0.151 о.е.

активное сопротивление СГ R_d * =0,04 о.е. (при 75°С)

время переходного процесса T_d ’=0,34 cек

время сверхпереходного процесса T_d ’’=0,006 cек

Коэффициент магнитной связи фаз статора и поперечного демпферного контура:

Полная мощность включаемой нагрузки: =46,2 кВА;

Коэффициент мощности включаемой нагрузки : =0,8;

Полная мощность предварительной нагрузки : = 320кВА ;

Усреднённый коэффициент мощности предварительной нагрузки: =0,85.

Определяем полную проводимость включаемой нагрузки :

=0,089

Определяем активные и реактивные составляющие полной проводимости вклю-

чаемой нагрузки: =0,089×0,8=0,071 о.е

=0,089×0,6=0,053 о.е.

Определяем полную проводимость предварительной нагрузки :

320/519=0,61 о.е.

Определяем активные и реактивные составляющие полной проводимости предварительной нагрузки : 0,61 ×0,85=0,518 о.е.

о.е.

Определяем суммарные активные и реактивные составляющие проводимости нагрузки:

0,071 +0,518 =0,589 о.е.

о.е.

Определяем составляющие напряжения генератора для исходного установившегося режима:

Определяем составляющие тока статора и ток возбуждения генератора в исходном установившемся режиме:

0,518×0,319+0,31×0,94=0,456 о.е.

о.е.

0,94+1,665×0,456=1,7 о.е.

Определяем составляющие напряжения генератора с учётом демпферных обмоток в первый момент времени после включения нагрузки:

Определяем составляющие напряжения генераторов на момент включения без учёта демпферных обмоток:

Определяем отклонение напряжения с учётом и без учёта демпферных обмоток:

Определяем окончательное значение отклонения напряжения генератора:

Это значение удовлетворяет требованиям Регистра.

10.Расчёт сети освещения над умывальником в каюте эл. механика

Цель расчета: определить тип, количество и мощность ламп, необходимых для получения заданной освещенности. Пользуясь нормами освещенности и рядом коэффициентов, характеризующих светотехнические свойства помещения, определяем расчетный световой поток, необходимый для получения требуемой нормы освещенности. По найденному световому потоку выбирается стандартная лампа, их количество, а так же количество светильников. Расчет ведем методом коэффициента использования осветительной установки.

высота подвеса светильника h=0,8 м.

Подволок – белый пластик;

Переборка – голубой пластик;

Раковина – белая Эмаль.

Используя справочную литературу (Крепак А.П. “Судовая светотехника”) определяем коэффициенты отражения поверхностей :

; i = 0,6/0,8*1,6 = 0,468

η = 28% (из табл.10 на стр.96)

Устанавливаем 1 подпалубный светильник типа 30.

Количество ламп n=1;

Потребляемая мощность 40 Вт

11. Основные положения по технической эксплуатации САЭЭС , охране труда, окружающей среды и техники безопасности

К работам, выполняемым в порядке текущей эксплуатации, относятся: чистка кожухов электрооборудования, смазка подшипников, смена перегоревших ламп и плавких вставок предохранителей, уход за кольцами и коллекторами электрических машин, чистка, регулировка и обтяжка магнитных пускателей, пусковых кнопок, регулировочных реостатов и т.п.

Указанные работы производятся:

· при полном снятии напряжения, когда напряжение снято со всех частей электрооборудования и с питающих его фидеров;

· при частичном снятии напряжении, когда напряжение снято только с техчастей, в которых производятся работы;

· без снятия напряжения.

До начала работ при полном или частичном снятии напряжения нужно принять следующие меры безопасности:

· произвести необходимые отключения и разрядить все ёмкости относительно корпуса;

· на рукоятках рубильников, выключателей и на пусковых кнопках аппаратов, которыми может быть подано напряжение вывесить табличку с предупреждающей надписью (например: “НЕ ВКЛЮЧАТЬ. РАБОТАЮТ ЛЮДИ.”);

· перед выполнением работ с частично снятым напряжением, все токоведущие части, остающиеся под напряжением, и доступные для случайных прикосновений, оградить конструкциями из изолирующих материалов (деревянными щитами, решетками, изделиями из резины и т. п.);

· проверить индикаторами отсутствие напряжения на токоведущих частях в которых будет производиться работа. Проверку производить между фазами и между каждой фазой и корпусом;

· при полностью снятом напряжении наложить переносное заземление.

Работы без снятия напряжения допускаются(при напряжении до 1000В.), когда исключена возможность случайных прикосновений к неогражденным токоведущим частям или когда необходимо произвести контрольные измерения.

Аварийные работы под напряжением допускаются лишь в том случае, если напряжение не превышает 500 В и снять его невозможно.

Во время аварийных работ необходимо соблюдать следующие правила:

· выполняя работы на одной фазе, ни в коем случае не касаться токоведущих частей других фаз;

· не прикасаться одновременно к токоведущим частям и окружающим предметам, а также к рядом находящимся рабочим, не стоящим на изолированной поверхности;

· при работе с распределительными щитами, ставить изолирующие ограждения на соседние токоведущие части, остающиеся под напряжением.

· Запрещается менять щётки и ремонтировать электрические машины в рабочем состоянии, снимать ограждения со шкифов, муфт и других вращающихся деталей. Коллектор и другие части машин, находящиеся под напряжением, нельзя протирать бензином. При ремонте генератора необходимо исключить возможность случайного пуска приводного двигателя. На распределительных устройствах для этого предусмотрен свободный доступ к выключателям, КИП, трансформаторам и другим элементам для осмотра и чистки. При этом проверяется плотность контактов на шинах, между шинами и токоведущими болтами и винтами аппаратуры, установленной на щитах. Нарушение контактов может вызвать искрение в соединении, загорание изоляции.

При автоматическом отключении выключателя на распредилительных устройствах разрешается повторное однократное включение. На распределительных устройствах заменять под напряжением плавкие вставки предохранителей разрешается только изолированными клещами или в диэлектрических перчатках. Запрещается применять нестандартные вставки. В коммутационных аппаратах, предназначенных для размыкания цепей предусматриваются дугогасительные камеры. Электрические машины подлежат немедленному отключению от сети в случаях:

· появление дыма или огня из машины или её ПРА;

· возникновению вибрации, превышающую допустимые нормы;

· поломки приводного механизма;

· чрезмерного нагрева подшипников;

· резкого изменения скорости вращения;

· возникновение ситуаций, опасных для жизни человека.

Список использованной литературы

1. Лейкин В.С., Михайлов В.А. “Автоматизированные электрические системы промысловых судов”

2. Баранов А.П. “Судовые автоматизированные электроэнергетические системы”

3. Роджеро Н.П. “Справочник судового электромеханика и электрика”

4. Лейкин В.С. “Судовые электрические станции и сети”

5. Брунав Я.П., Татьянченко Ю.Г. “Судовые электрические сети”

6. Китаенко Г.И. “Справочник судового электротехника в трех томах”

7. Крепак А.П. “Судовая светотехника”

8. Хайдуков О.П., Дмитриев А.Н., Запорожцев Г.Н. “Эксплуатация электроэнергетических систем морских судов”

Источник

Название: Определение мощности судовой электростанции
Раздел: Рефераты по физике
Тип: курсовая работа Добавлен 14:24:10 31 мая 2009 Похожие работы
Просмотров: 2728 Комментариев: 13 Оценило: 3 человек Средний балл: 4.7 Оценка: неизвестно Скачать