- •Курсовая работа
- •Содержание
- •Задание на курсовую работу
- •Тема: Расчет судовой электростанции
- •Введение
- •Построение таблицы нагрузок. Расчет числа, мощности и выбор генераторов сэс
- •Выбор кабелей и проверка их на потерю напряжения
- •Расчет токов короткого замыкания.
- •Выбор аппаратов защиты
- •Выбор электроизмерительных приборов
- •Расчет материалов грщ
- •Описание работы схемы ссарн
- •Список литературы
Выбор кабелей и проверка их на потерю напряжения
Для всех источников и потребителей электроэнергии, кроме щита питания с берега выбираются кабели марки КНР, соответственно для ЩПБ марки НРШМ.
Рабочие токи определяем по формуле:
При этом напряжение U, для генераторов берется 400 В, а для потребителей 380 В
Потери напряжения определяем по формуле:
От генераторов:
МСК-113-4 мощность 300 кВт
Т.к промышленность не выпускает трёхжильные кабеля необходимого сечения для данного тока, то получившуюся величину тока разделим не три и возьмём три одножильных кабеля.
Потери напряжения:
Для трёх одножильных кабелей
МСК-102-4 мощность 150 кВт
Потери напряжения:
От щита питания с берега:
Для брашпиля:
Потери напряжения:
Для компрессора:
Для циркуляционного насоса:
Для станции кондиционирования воздуха:
Для насосов подготавливающих пуск:
Для осушительного насоса:
Для пожарного насоса:
Для рулевой машины:
Для вентиляторов:
Для шпиля:
Для швартовной лебёдки:
Для лифта:
Для электрокамбуза:
Для освещения и сигнальных огней:
Для приборов управления судном:
Выбранные кабели с необходимым количеством жил с сечением
Наименование |
IР, А |
IД, А |
Марка |
От генератора МСК-113-4 |
540,3 |
304 |
3(КНР1×95) |
От генератора МСК-102-4 |
270.6 |
281 |
КНР3×150 |
От щита питания с берега |
330.8 |
340 |
НРШМ3×240 |
К брашпилю |
53 |
55 |
КНР3×10 |
К компрессору |
22 |
24 |
КНР3×2,5 |
К циркуляционному насосу |
43 |
55 |
КНР3×10 |
К станции кондиционирования воздуха |
25 |
32 |
КНР3×4 |
К насосам подготавливающим пуск |
11 |
14 |
КНР3×1 |
К осушительному насосу |
15 |
18 |
КНР3×1,5 |
К пожарному насосу |
77 |
95 |
КНР3×25 |
К рулевой машине |
9 |
14 |
КНР3×1 |
Для вентиляторов |
4 |
14 |
КНР3×1 |
К шпилю |
36 |
40 |
КНР3×6 |
К швартовным лебёдкам |
18 |
24 |
КНР3×1,5 |
К лифту |
6 |
14 |
КНР3×1 |
Для электрокамбуза |
53 |
55 |
КНР3×10 |
Для освещения и сигнальных огней |
33 |
40 |
КНР3×6 |
Для приборов управления судном |
27 |
32 |
КНР3×4 |
Расчет токов короткого замыкания.
Параметры генератора G1:
P = 300 кВт S = 375 кВА
xd1 = 0.122
ra1 = 0.0185 ом
Сопротивление кабеля от G1 до ГРЩ:
КНР1×95 R = 0.227 ом/км
Х = 0,075 ом/км
Сопротивление кабеля от К1 до ГРЩ:
КНР1×10 R = 2,16 ом/км
Х = 0,092 ом/км
Сопротивление контактов, шин, аппаратов на этом участке.
R = 0.001 ом
X = 0,0001 ом
Вычисляем базисную мощность:
Sб = 375 кВА
базисный ток:
Определяем сопротивление участков схемы :
Активное сопротивление обмоток статора G1:
Реактивное сопротивление G1:
Сопротивления от генератора G1 до шин ГРЩ:
активное
реактивное
Сопротивление участка кабеля от ГРЩ до точки К1:
активное
реактивное
полное
Z =
Общее сопротивление генераторной цепи:
активное
r3 = r1 + r2 = 0.04+0.003 = 0.043
реактивное
x3 = x1 + x2 = 0.122+0.0001 = 0.1221
Результирующее сопротивление при коротком замыкании в точке К:
Z =
Отношение
По расчетным кривым находим Io = 6.7 I0.01 = 6
При к.з. на шинах ГРЩ ΔU0 = 0, поэтому ток подпитки равен
Ударный ток к.з. при коротком замыкании в точке К равен:
Действующее значение ударного тока к.з. равно
При коротком замыкании в точке К1 результирующее сопротивление
rрез = r3 + rкаб = 0.045+0.761 = 0.806
xрез = x3 + xкаб = 0.1221+0.033 = 0.1551
Отношение
Zрез =
Io = 1.2 I0.01 = 1,1
Остаточное напряжение на шинах ГРЩ
ΔU = 1,20,762 = 0,91
Ток подпитки двигателей
Ударный ток к.з. при коротком замыкании в точке К1
Действующее значение ударно тока к.з. равно
Выбираем АВВ – А3130Р
Номинальный ток 200 А
Номинальный ток расцепителя 150 А
Допустимый ударный ток к.з. при U = 400В 23 кА.
Полученное значение ударного тока меньше чем допустимый ударный ток АВВ, то данный АВВ применяем в установке с потребиталем.
Расчет и выбор шин ГРЩ.
Распределение электроэнергии между потребителями осуществляется с помощью шин изготовленных из электротехнической меди.
Расчет шин заключается в определении наибольшего длительного тока нагрузки на шинах, выборе размеров шин исходя из допустимого тока и проверки выбранных шин на динамическую и термическую устойчивость, а так же на возможность появления механического резонанса.
P1=300 кВт I1=540,3 А
P2=150 кВт I2=270,6 А
Так как в данной электростанции предусмотрена параллельная работа двух генераторов, то протекающий по шинам ток будет складываться из суммы токов этих генераторов:
Выбираем шину шириной 6 мм и высотой 20 мм.
IДОП=405,5 А
Так как на судах применяются быстродействующие автоматы, то проверка на электродинамическую устойчивость не требуется.
Вывод: расчет токоведущих шин показал, что для данной электростанции необходимо применить шины из электротехнической меди с допустимым протеканием тока по ним 440А.