Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Расчет судовой электростанции и сетей

Курсовая Купить готовую Узнать стоимостьмоей работы

Сечение и длину шинопроводов (при длине более 5 м их сопротивление не учитывают);Контактные соединения. Рисунок 8 — Расчетная схема КЗ в цепи питания вентиляции МКОМощность эквивалентного двигателя (ЭД) определяют по таблице нагрузок для расчетного режима либо равным 0,7 — 0,9 от суммарной мощности генераторов, работающих в расчетном режиме. На схеме намечают расчетные токи КЗ. Их количество… Читать ещё >

Расчет судовой электростанции и сетей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
  • 2. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ СУДОВОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
    • 2. 1. Расчет мощности ОЭС судна в ходовом и стояночном режиме
    • 2. 2. Расчет мощности ОЭС судна в маневренном режиме
    • 2. 3. Расчет мощности ОЭС судна в режиме стоянки судна с грузовыми операциями
    • 2. 4. Расчет мощности судовой электростанции методом нагрузочных таблиц для аварийного режима работы с АЭС и ОЭС
    • 2. 5. Расчёт мощности и выбор силовых трансформаторов
    • 3. 1. Выбор номинальных параметров синхронных генераторов
    • 3. 2. Выбор конкурирующих вариантов комплектации ОЭС
    • 3. 3. Выбор типов ГА ОЭС и их системы возбуждения
  • 4. РАСЧЁТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ АВАРИЙНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
    • 4. 1. Расчёт мощности и выбор аварийного дизель-генератора
    • 4. 2. Выбор первичного двигателя аварийного генератора
    • 4. 3. Расчет мощности аварийного трансформатора
    • 4. 4. Расчет емкости и выбор аккумуляторных батарей и их зарядных устройств
      • 4. 4. 1. Расчет емкости и выбор стартерных аккумуляторных батарей
      • 4. 4. 2. Выбор зарядного устройства для промежуточной АБ резервного питания
  • 5. Проектирование и выбор оборудования схемы главного судовой электроэнергетической установки
    • 5. 1. Выбор и обоснование нейтрали
    • 5. 2. Схема главного тока
    • 5. 3. Расчет и выбор шин ГРЩ
    • 5. 4. Расчет и выбор кабелей
    • 5. 5. Выбор коммутационной и защитной аппаратуры
    • 5. 6. Выбор электроизмерительных приборов
    • 5. 7. Выбор измерительных трансформаторов
  • 6. Расчет токов короткого замыкания в СЭЭС
    • 6. 1. Расчет токов короткого замыкания
    • 6. 3. Расчет тока КЗ методом условных сопротивлений в точке К
    • 6. 4. Настройка максимальной токовой защиты
  • 7. Проверка оборудования на устойчивость к токам КЗ
    • 7. 1. Проверка шин
      • 7. 1. 1. Проверка шин на электродинамическую устойчивость
      • 7. 1. 2. Проверка шин на термическую устойчивость
      • 7. 1. 3. Проверка шин на возможность механического резонанса
    • 7. 2. Проверка коммутационно-защитной аппаратуры
      • 7. 2. 1. Проверка АВВ
      • 7. 2. 2. Проверка предохранителей
    • 7. 3. Проверка измерительных трансформаторов
      • 7. 3. 1. Проверка на электродинамическую и термическую устойчивость
      • 7. 3. 2. Проверка на работу в заданном классе точности
  • Заключение
  • Список использованной литературы

Выполнение этих условий гарантирует аппарату прочность и долговечность его изоляции. Выбор АВВ по току производится в два приема:

Выбирают номинальный ток максимального расцепителя по расчетному току приемника исходя из условия:

Выбирают номинальный ток самого АВВ (на него рассчитана главная контактная система) по условию:

Выбор АВВ по конструктивному исполнению включает в себя: исполнение (морское), группы по назначению (установочный или универсальный), селективности (быстродействия), числа полюсов, типа расцепителя, типа привода включения (ручное местное или дистанционное), количества и вида блок — контактов, способа закрепления аппарата и его токопроводов. Конструктивные особенности АВВ отражаются в условных символах их серий посредством соответствующей комбинации цифр и букв. Нужно учитывать, что АВВ, питающие вторичные РЩ малоответственных приемников, должны иметь независимые (или минимальные) расцепители (для их дистанционного отключения защитой Майера), фидеры рулевого устройства — иметь отключающую защиту только от токов КЗ, а на фидерах электроприводов пожарных насосов нельзя применять защитные устройства с термореле. Выбор плавких предохранителейвключает определение его конструктивного типа (серии), номинального напряжения и тока, проверку на предельную отключающую (разрывную) способность. Выбор типа ПП зависит от его назначения. Различают предохранители инерционные (для защиты АД), общего назначения, поддержки, для защиты полупроводниковых преобразователей, для защиты слаботочных цепей. При выборе ПП по току вначале определяют номинальный ток его плавкой вставки. При этом для защиты цепей с активной нагрузкой плавкую вставку выбирают по условию По номинальному току плавкой вставки выбирают затем номинальный ток токопроводящих частей самого предохранителя В соответствие с выше сказанным, произвожу выбор КЗА и заношу все необходимые данные по ним в таблица № 6.Выбор АВВ по параметрам номинального режима сводится к соблюдению условий:≤ ≤где , — рабочие значения напряжений и частоты тока в месте установки АВВ;, — номинальные параметры выключателя. Выбор АВВ по току≤≤где , — расчетный ток приемника, номинальный ток максимального расцепителя;

— номинальный ток АВВ. Генераторсерии NW типа NW12отключающая способность при КЗ — 150 кАэлектронный расцепитель -Micrologic 51 053,66 А 630 А380 В ≤ 380 В50Гц ≤ 50 ГцООП (брашпиль).

серии NSX типа 160Lотключающая способность при КЗ — 150 кАэлектронный расцепитель -TM160D124,44 А ≤ 160 А380 В ≤ 380 В50Гц ≤ 50 ГцРЩ № 11серии NSX типа 100Lотключающая способность при КЗ — 150 кАэлектронный расцепитель -TM40D33,32 А ≤ 40 А380 В ≤ 380 В50Гц ≤ 50 Гц5.6 Выбор электроизмерительных приборов.

По требованиям Регистра[4, с. 423] на каждой генераторной панели ГРЩ устанавливают вольтметр, амперметр, ваттметр, частотомер и другие необходимые приборы, например фазометр, синхроноскоп, приборы цепи возбуждения, счетчик отработанных часов ГА. Приборы управления, синхроноскоп вместе с переключаемым вольтметром и частотомером устанавливаются на панели секционных автоматов, т.к. при числе генераторов меньше четырех панель управления не устанавливается. На распределительных панелях устанавливают амперметры с переключателями для измерения нагрузки наиболее ответственных потребителей с номинальным током более 20А. На одной из этих панелей устанавливается мегомметр. Кроме того, на распределительных панелях сети 220 В, устанавливают вольтметр. На АРЩ устанавливают только самые необходимые приборы: амперметр, вольтметр, ваттметр, частотомер и мегомметр. Щит питания с берега оборудуют фазоуказателями. Возможно установка счетчика электроэнергии. Класс точности приборов, установленных на ГРЩ, должен быть1,5 или 2,5. Пределы измерения ваттметров и амперметров должны составлять 120÷150% от измеряемой величины, а вольтметров не менее 120% от номинального значения измеряемой величины. В качестве переключателей измерительных приборов в различных цепях используют переключатели типа УП, ПМ, СП. Амперметры, рассчитанные на силу тока свыше200А включаются в сеть через измерительные трансформаторы тока (ТТ), вольтметры — параллельно к клеммам генераторов через измерительные трансформаторы напряжения (ТН).

Частотомер подключается через ТН и добавочное устройство. ваттметр подключается через ТН тремя обмотками к сети параллельно, а через ТТ двумя обмотками последовательно. Спецификация выбранных приборов приведена в таблица № 7 .Схема включения измерительных приборов генераторной панели показана на рисунке 6. Рисунок 6. Схема включения измерительных приборов генераторной панели. Схема включения измерительных приборов панели управления показана на рисунке 7. Рисунок 7. Схема включения измерительных приборов панели управления.

5.7 Выбор измерительных трансформаторов. Измерительные ТТ выбирают по типу, номинальному напряжению, частоте, току (первичной обмотки), вторичной нагрузке и классу точности. По напряжению, частоте, току и вторичной нагрузке ТТ проверяют по условиям: Uраб ≤ Uн;fраб = fн;(1,2 — 1,5)Iраб ≤ I1н;Р2 ≤ Р2н; где Uраб, fраб, Iраб — рабочие напряжение, частота и ток в месте установки ТТ; Р2 — суммарная мощность нагрузки вторичной цепи. Например для измерения тока в цепи ДГА выбираю ТТ: ТШС — 0.5 — шинный трансформатор тока: I1н = 3000 А; fн = 50 Гц; Uн = 500 В; I2н = 5 А; S = 40 ВА; класс точности 1. Измерительные ТН выбирают по номинальному напряжению, частоте и классу точности в соответствии с их назначением. Выбираю ТН — тип ОСБ 0,2:Uн = 380/127; S =40 ВА; класс точности 1. С первичной стороны ТН защищают посредством АВВ, либо предохранителями. Вторичные обмотки измерительных трансформаторов тока и напряжения должны быть соединены с корпусом судна.

6. Расчет токов короткого замыкания в СЭЭСЭлектрооборудования проектируемой СЭС должно быть проверено на работоспособность в режиме КЗ. При этом аппараты и тока провода проверяют на электродинамическую и термическую стойкость, а КЗА кроме того на ПКС. Эта задача решается в следующем порядке. Сначала выполняют расчет токов КЗ. Данные расчетов КЗ используют для проверки работоспособности и устойчивости оборудования в режиме КЗ.

6.1 Расчет токов короткого замыкания. За расчетное принимается трехфазное КЗ. Для различных точек сети рассчитывают:

Максимальные значения токов КЗ (ударные токи), используемые для настройки защит, проверки электрооборудования на электродинамическую стойкость и проверки неселективных АВВ и предохранителей на ПКС;Действующие значения токов КЗ для tк = (0,18; 0,38; 0,63) с, используемые при проверке селективных АВВ на разрывную способность;

Значение тепловых импульсов. Расчет режима КЗ может выполнен:

Методом расчетных кривых[7, с. 216]. Аналитическим методом. В данном КП выполняется расчет методом расчетных кривых. Расчет начинается с выбора расчетного режима работы СЭС и выполнения для него расчетной схемы КЗ. За расчетный принимается наиболее тяжелый по условиям КЗ режим работы СЭС. Ему соответствует маневренный режим, предусматривающий длительную параллельную работу двух ДГА, суммарной мощностью 1000 кВт. Для этого режима составляю расчетную схему КЗ в однолинейном исполнении (рис 6.1), на котором указывают:

Тип и номинальную мощность генераторов, работающих в расчетном режиме;

марку, сечение и длину кабелей, а также их количество при параллельной прокладке;

Тип, номинальную мощность трансформаторов (силовых, измерительных ТТ и токовых трансформаторов систем автоматического регулирования напряжения (АРН));Мощность эквивалентных двигателей;

Сечение и длину шинопроводов (при длине более 5 м их сопротивление не учитывают);Контактные соединения. Рисунок 8 — Расчетная схема КЗ в цепи питания вентиляции МКОМощность эквивалентного двигателя (ЭД) определяют по таблице нагрузок для расчетного режима либо равным 0,7 — 0,9 от суммарной мощности генераторов, работающих в расчетном режиме. На схеме намечают расчетные токи КЗ. Их количество выбирают из расчета, чтобы было проверено на работоспособность все электрооборудование, которое может оказаться под воздействием токов КЗ. Место каждой точки выбирают так чтобы намеченный к проверке элемент по току КЗ в данной точке оказался в самых тяжелых условиях. При проверке аппаратов и кабелей распределительных фидеров допускается относить точку КЗ на расстояние 10 м от ГРЩ и 5 м от вторичного РЩ. Если на ГРЩ (либо каком-то РЩ) установлены несколько АВВ (предохранителей) одного типа и одинакового габарита, то расчетную точку КЗ для проверки этой группы аппаратов намечают на фидере наибольшего сечения. Если стоящий в нем аппарат удовлетворяет условиям проверки, то надобность в проверке других отпадает. Это позволяет сократить количество расчетных точек. В данном КП точки КЗ указываются преподавателем. Их количество 2 и они проставлены на рис. 8.

6.2 Расчет тока КЗ методом индивидуальных изменений в точке К1Для расчета на основании схемы на рис 6.1, необходимо составить схему замещения (рис 6.2). На этой схеме все элементы замещаются на активные и реактивные сопротивления (генераторов, кабелей, ТТ, АВВ, контактных соединений, шин и т. д.). Все сопротивления необходимо перевести в относительные единицы (о.е.). Для пересчета сопротивлений из именнованых единиц в о.е. выбирают базисные величины: Uб = Uнг2,3;Sб = Sгн, где Uнг и Sгн — номинальные напряжения и мощность генераторов. Так как 2 и 3 генераторы одинаковые имеем: Uб = Uнг2,3 = 400 В;Sб = Sгн2,3 = 730 кВА. Из каталожных данных выбираем активные и индуктивные сопротивления генераторов: Ra* = 0,001 о.е.; Хd* = 0,158 о.е.Для перевода именованных единиц в о.е. используем формулу: (6.1)Составим схему замещения:

Рисунок 9 Схема замещения. На схеме замещения указаны: Rаi*, Xdi* - активное и индуктивное сопротивление i-го генератора;Rттi*, Xттi* - активное и индуктивное сопротивление i-го ТТ;Rлi*, Xлi* - активное и индуктивное сопротивление i-го кабеля в линии;Rгвi*, Xгвi* - активное и индуктивное сопротивление i-го генераторного автоматического выключателя;Rсвi*, Xсвi* - активное и индуктивное сопротивление i-го секционного автоматического выключателя;Rэд*, Xэдi* - активное и индуктивное сопротивление эквивалентного двигателя;Rл1,2 = 0,12*10−3 Ом/м;Xл1,2 = 0,075*10−3 Ом/м;Rгв1,2 = 0,1*10−3 Ом;Xгв1,2 = 0,08*10−3 Ом;Rсв1,2 = 0,1*10−3 Ом;Xсв1,2 = 0,08*10−3 Ом;Сопротивлением ТТ на токи более 400 А можно пренебрегать. Переводим именованные единицы в относительные по формуле 6.1:Rл1,2*= 0,12*10−3**30 = 0.0224 о.е.;Xл1,2* = 0,075*10−3**30 = 0,952 о.е.;Rгв1,2* = 0,1*10−3* = 0,34 о.е.;Xгв1,2* = 0,08*10−3* = 0,41 о.е.;Rсв1,2* = 0,1*10−3* = 0,34 о.е.;Xсв1,2* = 0,08*10−3* = 0,41 о.е.;Rкн1,2* = 0,11*10−3* = 0,51 о.е.где Rкн1,2* - контактные сопротивления наконечников кабелей. Преобразуем схему замещения рис 9 в более простую рис 10. Рисунок 10 Упрощенная схема замещения. В данной схеме: Rэк1* = Ra*+Rл1*+ Rгв1*+ Rсв1*+ Rкн1* - эквивалентное активное сопротивление первой ветви;

Хэк1* = Хd*+ Хл1*+ Хгв1*+ Хсв1* - эквивалентное индуктивное сопротивление первой ветви; Rэк2*= Ra*+Rл2*+ Rгв2*+ Rсв2*+ Rкн2* - эквивалентное активное сопротивление второй ветви;

Хэк2* = Хd*+ Хл2*+ Хгв2*+ Хсв2* - эквивалентное индуктивное сопротивление второй ветви;

Найдем эти величины: Rэк1* = 0,001+0.0224+0,34+0,34+0,51 = 0.0238 о.е.;Хэк1*= 0,158+0,952+0,41+0,41 = 0,231 о.е.;Rэк2* = 0,001+0.0224+0,34+0,34+0,51 = 0.0238 о.е.;Хэк2*= 0,158+0,952+0,41+0,41 = 0,231 о.е.Найдем полные сопротивления: Zэк1* = о.е.;Zэк2* = о.е.;Находим отношения:

По расчетным кривым [6, стр. 175] находим значение ударного тока iу1* = 13.5 о.е.; iу2* = 13.5 о.е.;Значение действующего тока КЗ для различных интервалов времени определяем по кривым: I1*(0,01) = 4,2 о.е.; I2*(0,01) = 4,2 о.е.; I1*(0,06) = 3,6 о.е.; I2*(0,06) = 3,6 о.е.; I1*(0,01) = 1,4 о.е.; I2*(0,01) = 1,4 о.е.; I1*(0,15) = 4,3 о.е.; I2*(0,15) = 4,3 о.е.; I1*(0,4) = 2,8 о.е.; I2*(0,4) = 2,8 о.е.; I1*(1,0) = 2,1 о.е.; I2*(1,0) = 2,1 о.е.;Значение теплового импульса в точке КЗ для различных параметров времени [7, стр.

176]: t = 0,1 t = 0,1 t = 0,18 t = 0,18 t = 0,38 t = 0,38 Необходимо перевести iуi, Ii*и в именованные единицы. Это делается по следующим формулам: iу = iу1*Iб1+iу2*Iб2, А;где, А;iу = 13,5* + 13,5* = 29 981,7, А;IΣ = (I1*+ I2*)*, А;IΣ/t=0,01 = (4,2 +4,2)* = 9130 А;IΣ/t=0,06 = (3,6+3,6)* = 7825,1 А;IΣ/t=0,1 = (1,4 +1,4)* = 9610,2 А;IΣ/t=0,15 = (4,3+4,3)* = 2715,4 А;IΣ/t=0,4 = (2,8 +2,8)* = 5217,3 А;IΣ/t=1,0 = (2,1 +2,1)* = 4563,2 А. Найдем ток подпитки от ЭД: где = 0,85 т.к. Pэд ≥ 200 кВт; = 0 — остаточное напряжение на шинах ГРЩ;Пересчитаем ток подпитки ЭД в именованные единицы:

Находим полный ударный ток: iуп = iу+ = 29 981,7+=30 403,4 А.

6.3 Расчет тока КЗ методом условных сопротивлений в точке К2Составим схему замещения для данного случая (рис 7) Она отличается от схемы на рис 8 наличием участка цепи до точки КЗ, которая отстает от ГРЩ на расстояние 9 м. Поэтому изобразим сразу упрощенную схему замещения, подобную схеме на рис 11. Рисунок 12 — Упрощенная схема замещения. В данной схеме: Rс* = Rл**l+ Rфав*+ Rкза* - активное сопротивление участка цепи;

где Rл**lактивное сопротивление кабеля до точки К2;Rфав* - активное сопротивление фидерного АВВ;Rкза* - активное сопротивление КЗА двигателя;

Хс* = Хл**l+ Хфав*+ Хкза* - индуктивное сопротивление участка цепи;

где Хл**lиндуктивное сопротивление кабеля до точки К2;Хфав* - индуктивное сопротивление фидерного АВВ;Определим эти величины: Rл*l= 0,542*60+0,0087*5 = 0,0587, Ом;Хл*l= 0,109*60+0,117*5 = 0,0071, Ом;Rфав = 0,15, Ом;Хфав = 0,0001, Ом;Rкза = 0,0002, Ом;Найдем сопротивление участка сети до точки К2: Rс= 0,369+0,15+0,0002 = 0,059, Ом;Хс= 0,0071+0,0001 = 0,0072, Ом;Поскольку при расчете данным методом на первом этапе придется пользоваться именованными единицами, то производим перевод о.е. в именованные: Найдем полное сопротивление каждой ветви: Zэк1,2 =, Ом;Zс =, Ом. Преобразуем схему на рис 6.4 в трехлучевую (рис 6.5), затем преобразуем ее в двухлучевую. Условные сопротивления перехода найдем по формулам перехода:

Рисунок 13 — Трехлучевая схема замещения.

Рисунок 14 — Двухлучевая схема замещения.

Переводим именованные единицы в относительные:

0,562 о.е.;Зная значения по расчетным кривым [7, стр. 175] находим значение ударного тока: iу1* = 2,6 о.е.; iу2* = 2,6 о.е.;Значение действующего тока КЗ для различных интервалов времени определяем по кривым: I1*(0,01) = 1,8 о.е.; I2*(0,01) = 1,8 о.е.; I1*(0,03) = 1,85 о.е.; I2*(0,06) = 1,85 о.е.; I1*(0,01) = 1,93 о.е.; I2*(0,01) = 1,93 о.е.; I1*(1,0) = 2,45 о.е.; I2*(1,0) = 2,45 о.е.;Значение теплового импульса в точке КЗ для различных параметров времени [7, стр.

176]: t = 0,1 t = 0,1 t = 0,18 t = 0,18 t = 0,38 t = 0,38 Необходимо перевести iуi, Ii*и в именованные единицы: iу = 2,6*1358 + 2,6* = 7061,6, А;IΣ/t=0,01 = (1,8+1,8)* = 4888,8, А;IΣ/t=0,03 = (1,85+1,85)* = 5024,6, А;IΣ/t=0,1 = (1,93+1,93)* = 5241,88, А;IΣ/t=1,0 = (2,45+2,45)* = 6654,2, А;Где = 0,85 т.к. Pэд ≥ 200 кВт; = (iу1* +iу2*)*Zc* = 5,2*0,193 = 1,044 — остаточное напряжение на шинах ГРЩ;т.к = 1,044 > = 0,85, то ток подпитки от ЭД не учитывается.

6.4 Настройка максимальной токовой защиты.

Настройка максимальной токовой защиты заключается в определении уставок по току отсечки и времени срабатывания в зоне КЗ максимальных расцепителей АВВ, а также определения номинальных токов плавких вставок предохранителей, защищающих последовательно соединенные участки сети от источника питания до клемм определенного потребителя. В данном КП производят настройку защит только от токов КЗ. Защита сети от токов КЗ должна удовлетворять требованиям избирательности (селективности) действия, быстродействия, чувствительности и надежности. Зависимость Iк = f (z) и защитные характеристики АВВ представлены на рис. 6.

6.Рис. 15 настройка максимальной токовой защиты.

1-й участок защищен неселективным АВВ типа АК50−3МГ = Кз* = 9000, А;tср = 0,05, с.2-й участок защищаем неселективным АВВ типа, А 3724 CP. = Кз* = 15 000, А;tср = 0,18, с.3-й участок защищаем селективным АВВ типа ВА-45/2000. = = 80 000, А;tср = 0,36, с.4-й участок защищаем селективным АВВ типа ВА-45/2000. = = 80 000, А;tср = 0,64, с. После определения уставок по току и времени срабатывания стоит проверить АВВ на чувствительность защиты, т. е. его способность срабатывать от min тока КЗ в конце первого участка. QFф отстраивают от ложных срабатываний: > Σ iуд ;От РЩ № 3 получают питание следующие приемники:

производственная вентиляция (2 шт) Р=8 кВт; Куд = 1,3iуд = 8*1,3 + 8*1,3= 20,8А, — вентиляция МКО (2 шт), Р=5.8 кВт; Куд = 1,19iуд = 5.8*1,19+5.8*1,19 = 13,8- общесудовая вентиляция (2 шт), Р=13 кВт; Куд = 1,19iуд = 13*1,19= 15,4Куд определяется по графику [1, стр.

70]Σ iуд = 20.8+13,8+15,4=50.1АПо условию 6800 >50.1, проверка верна. QFc отстраивают от ложных срабатываний при синхронизации:

Условие проверки: > (3−5) ;=1548*3 = 4644;6800 > 4646.

Условие выполняется значит проверка верна.

7. Проверка оборудования на устойчивость к токам КЗ7.1 Проверка шин7.

1.1 Проверка шин на электродинамическую устойчивость.

Методика расчета приведена в /5, стр.

283−285/Проверка шин на электродинамическую устойчивость сводится к определению их прочности, способности противостоять механическим усилиям при токах КЗ. Для этого необходимо, чтобы механическое напряжение, возникающее в шине, не превышало допустимых значений. Сила воздействия между шинами, при протекании по ним тока КЗ, может быть выражена следующей формулой:

где К = 1,76 — коэффициент для трехфазного КЗ в системе переменного тока; Кф = 0,94 — коэффициент формы, определяется по [8, стр.

283] как функция от и ;l = 80 см — расстояние между опорами по длине шин;a = 15 см — расстояние между осями шин. Сила, приложенная к единице длины, может быть определена:

Каждую шину можно представить как многоопорную балку. Тогда максимальный изгибающий момент такой балки будет равен:

Максимальное расчетное напряжение в шине находят по формуле:

где — момент сопротивления шин относительно оси, перпендикулярной к действию силы, при расположении шин на ребро. Расчетное напряжение шин не должно превосходить допускаемого т. е. σрасч ≤ σдоп.

Допустимое напряжение для меди можно принимать: σдоп = 1400 Н/см2 поэтому:≤ 14 007.

1.2 Проверка шин на термическую устойчивость.

Проверка производится по методу, изложенному в /8, стр.

285−287/.Целью проверки шин на термическую устойчивость является определение температуры нагревания их токами КЗ и сравнении действительной температуры нагревания с максимально допустимой. Условие проверки: Qk ≤ Qmax; (7.1)где Qmax ≈ 300 0С — максимально допустимая кратковременная температура для медных шин. Действительное значение температуры нагревания проводника переменным током КЗ определяют по кривой /8, стр.

285 рис.

114/ в зависимости от величины АQк, которую находят из уравнения:

где AQн = 1,55*104- величина, определяемая по кривой [8, стр.

285 рис.

114] в соответствии с номинальной температурой нагрева проводника до короткого замыкания, ее определяют при температуре шин Qн = 90 0С;I∞ - установившееся значение тока КЗ;S — площадь поперечного сечения проводника;tф — фиктивное время, отражающее длительность короткого замыкания;

Находим отношение кратности тока:

где Ik0 — действующее значение тока в начальный момент времени, I∞ - установившееся значение тока КЗ. По кривой tфп = f (β) определяем фиктивное время периодической составляющей тока КЗ /5, стр.

285 рис.

116/, tфп = 0,44 с. Фиктивное время апериодической составляющей тока КЗ определим по формуле:

где 0,0031 с — постоянная времени затухания апериодической составляющей, где — результирующее индуктивное сопротивление короткозамкнутой цепи, — результирующее активное сопротивление короткозамкнутой цепи, — угловая частота тока. Общее фиктивное время По (7.2) определим:

По графику зависимости [8, стр.

285 рис.

114] определим: Qk = 95 0С, Проверка условия по (7.2):95 0С ≤ 300 0С. Условие выполняется, следовательно шины являются термически устойчивыми.

7.1. 3 Проверка шин на возможность механического резонанса.

Проверку шин на возможность механического резонанса производят путем определения собственных колебаний шин. Эти колебания не должны лежать в пределах 40 — 60 Гц и 90 — 110 Гц. Собственное колебание определяется по формуле:

где b и l — ширина шины и длина пролета между опорами шин;Т.к. fc не лежит в указанных пределах, то шины проходят проверку.

7.2 Проверка коммутационно-защитной аппаратуры.

7.2. 1 Проверка АВВАВВ проверяют на ПКС и термическую стойкость. ПКС объединяет в себе понятия предельной включающей и предельно отключающей способности (ПВС и ПОС). ПВС АВВ определяется максимальным значением ударного тока КЗ, который может быть включен АВВ без приваривания контактов и других повреждений. Условием проверки АВВ является:

ПОС АВВ определяется наибольшим значением периодического тока КЗ в момент расхождения дугогасительных контактов It, который АВВ способен отключить при заданном номинальном коммутационном цикле, оставаясь после этого пригодным для использования. Условие проверки:

На термическую устойчивость проверяют только селективные АВВ по условию: I∞tф2 ≤ (I2*t)доп; (7.5)где I∞tф2 — расчетное значение теплового импульса, определяемое в п 4.

3.Значение и берем из п 4.

3.Выполняем проверку:

Проверка QFг и QFc типа ВА-45/2000:(7.3) 37 752,33 А ≤ 110 000 А;(7.4) 12 493 А ≤ 45 000 А;(7.5) 1053*106 А2*с ≤ 3000*106 А2*с;Проверка QFф типа, А 3734.

Сс :(7.3) 7061,6 А ≤ 50 000 А;7.

2.2 Проверка предохранителей.

Предохранители должны быть проверены на предельную отключающую способность, определяемую максимальным ударным током КЗ который может быть отключен предохранителем при сохранении его пригодности к дальнейшему использованию. Условие проверки:

Проверяем предохранитель ПР-2: 6654,2 А ≤ 13 000 А т. е. предохранитель проходит проверку.

7.3 Проверка измерительных трансформаторов7.

3.1 Проверка на электродинамическую и термическую устойчивость.

На электродинамическую и устойчивость ТТ проверяют по условию:

где Кдин = 100 для ТТ типа ТС-05 и Кдин = 170 для ТТ типа ТШС-05 — кратность динамической устойчивости. Для ТТ типа ТС-05:Кдин = 100;I1ном = 400 А;iу = 29 981,7А;29 981,7А ≤ 56 568 А — условие выполняется. Для ТТ типа ТШС-05:Кдин = 170; I1ном = 3000 А; iу = 29 981,7А;29 981,7А ≤ 7,21*105 А — условие выполняется. На термическую устойчивость ТТ проверяются по следующему условию: I∞tф2*tф ≤ (I1ном*Кt)2;где Кt — кратность термической устойчивости;

Для ТТ типа ТШС-05:Кt = 20; I1ном = 3000 А; I∞tф = 32*106 ≤ 360*106 А — условие выполняется. Измерительные ТТ проверяются также на внешнее усилие, являющееся результатом взаимодействия между собой шин, присоединенных к ТТ, при протекании по ним тока КЗ. Но поскольку допустимых значений этих усилий нет в каталогах, выполнить эту проверку невозможно.

7.3. 2 Проверка на работу в заданном классе точности.

Проверка ТН: ТН работает в заданном классе точности, если выполняется условие: S2 ≤ S2ном ;где S2ном — номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора в заданном классе точности; - сумма потребляемых мощностей приборами (обмотками напряжения приборов).S2 = Sw + Sf + Sv + Ss + Scosφ = 22,7, ВА;где Sw = 4 ВА — мощность, потребляемая обмоткой напряжения ваттметра;Sf = 4 ВА — мощность, потребляемая обмоткой напряжения частотомера;Sv = 7,2 ВА — мощность, потребляемая обмоткой напряжения вольтметра;Ss = 1,5 ВА — мощность, потребляемая обмоткой напряжения синхроноскопа;Scosφ = 6 ВА — мощность, потребляемая обмоткой напряжения фазометра;

22,7 ВА ≤ 40 ВА — условие выполняется. Проверка ТТ: Условие проверки: S2 ≤ S2ном, (7.6)S2ном — номинальная мощность вторичной обмотки ТШС-05,где — сумма мощностей измерительных приборов, где где SА = 1,73 ВА — мощность, потребляемая токовой обмоткой амперметра, Sw = 4 ВА — мощность, потребляемая токовой обмоткой ваттметра, Scosφ = 6 ВА — мощность, потребляемая токовой обмоткой фазометра, — потери в соединительных проводах и контактах, где Uпров = 2,5 В — падение напряжения в соединительных проводах и контактах, I2ном = 5 А — номинальный ток вторичной обмотки ТТ. Проверим выполнение условия по (7.6):33,33 ВА ≤ 40 ВА. Условие выполняется, значит ТТ будет работать в заданном классе точности.

Заключение

.

В курсовом проекте произведен расчет судовой системы электроснабжения грузового рудовоза водоизмещением 28 000 тонн. Для выполнения поставленной задачи, в процессе проектирования объекта исходя из требуемой степени надежности электроснабжения потребителей электроэнергии, выбран вариант схемы электроснабжения, разработана схема распределительной сети электроснабжения. В курсовом проекте рассмотрен вариант определения силовой электрической нагрузки, выбраны тип и количество генераторов, устанавливаемых на судне, выбраны аппараты защиты, компенсирующая установка, провода и кабели, используемые для качественного энергообеспечения электроприемников. Приведены организационно технические мероприятия по охране труда при проведении работ в электроустановках до 1 кВ. Список использованной литературы1. Логачев С. И., Орлов О. П. Проблемные вопросы развития транспортного судостроения: — Судостроение, 1999. -39 с.

2. Пипченко А. Н. Расчет судовых электроэнергетических систем: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию — М: Мортехинфомреклама 1988. — 38с.

3. Никифоровский. Н. Н., Норневский Б. И. Судовые электрические станции/ - М.: Транспорт.

1974. — 430с.

4. Правила классификации и постройки морских судов: В 2-х т./ Регистр Судоходства РФ.- С.-П.: Транспорт. 1999. — 600 с. 5. Радченко П.

М., Арпишкин П. Н. Проектирование судовых электростанций и сетей: методические указания к дипломному проектированию/ - Владивосток ДВВИМУ им. адм. Г.

И. Невельского 1990. — 64с. 6. Российский Морской Регистр судоходства. Правила постройки и классификации морских судов.

Т 2. — СПб: Элмор, 2003. — 505с. 7. Радченко П. М. Расчет и проектирование электростанций судна. -.

Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2009. — 51 с.

8. Китаенко Г. И. В 3 т. Т2. Справочник судового электротехника. — Ленинград: Судостроение 1980. -.

528с. 9. Правила классификации и постройки морских судов: В 3 т. Т2. Регистр Судоходства РФ.- С.-П.: Транспорт, 1999. — 600 с.

10. Яковлев Г. С. Судовые электроэнергетические системы. Судостроение, — 1967;391 с.

11. Михайлов В. А. Автоматизированные электроэнергетические системы судов. — Л.: Судостроение, 1977; 511 с.

12. В. М. Гуменюк Технология судового электромонтажного производства: Учеб. пособие для вузов. — Владивосток: ДВГТУ, 2000.-196 с.

13. Арпишкин П. Н. Радченко П. М. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования по дисциплине «судовые автоматизированные электроэнергетические системы». -Владивосток: ДВВИМУ, 1991.-59 с.

14. Справочные материалы для курсового проектирования судовых электрических машин (приложения к методическим указаниям)/ Ленинградское Высшее Инженерное Морское Училище им. адм. С. О. Макарова, М: 1977. -122с.

Показать весь текст

Список литературы

  1. С.И., Орлов О. П. Проблемные вопросы развития транспортного судостроения: — Судостроение, 1999. -39 с.
  2. А. Н. Расчет судовых электроэнергетических систем: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию — М: Мортехинфомреклама 1988. — 38с.
  3. . Н. Н., Норневский Б. И. Судовые электрические станции/ - М.: Транспорт. 1974. — 430с.
  4. Правила классификации и постройки морских судов: В 2-х т./ Регистр Судоходства РФ.- С.-П.: Транспорт. 1999. — 600 с.
  5. П. М., Арпишкин П. Н. Проектирование судовых электростанций и сетей: методические указания к дипломному проектированию/ - Владивосток ДВВИМУ им. адм. Г. И. Невельского 1990. — 64с.
  6. Российский Морской Регистр судоходства. Правила постройки и классификации морских судов. Т 2. — СПб: Элмор, 2003. — 505с.
  7. П.М. Расчет и проектирование электростанций судна. — Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2009. — 51 с.
  8. Г. И. В 3 т. Т2. Справочник судового электротехника. — Ленинград: Судостроение 1980. — 528с .
  9. Правила классификации и постройки морских судов: В 3 т. Т2. Регистр Судоходства РФ.- С.-П.: Транспорт, 1999. — 600 с.
  10. Г. С. Судовые электроэнергетические системы. Судостроение, — 1967−391 с.
  11. В.А. Автоматизированные электроэнергетические системы судов. — Л.: Судостроение, 1977- 511 с.
  12. В.М. Гуменюк Технология судового электромонтажного производства: Учеб. пособие для вузов. — Владивосток: ДВГТУ, 2000.-196 с.
  13. П. Н. Радченко П. М. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования по дисциплине «судовые автоматизированные электроэнергетические системы». -Владивосток: ДВВИМУ, 1991.-59 с.
  14. Справочные материалы для курсового проектирования судовых электрических машин (приложения к методическим указаниям)/ Ленинградское Высшее Инженерное Морское Училище им. адм. С. О. Макарова, М: 1977. -122с.
Заполнить форму текущей работой
Купить готовую работу

ИЛИ