Выбор генераторов судовой электростанции (формулы, графики, таблицы)

При проектировании электростанций современных судов одной из основных задач является правильный выбор количества и мощности генераторов.

При завышении мощности судовой электростанции увеличиваются ее стоимость, масса, расход топлива и занимаемая площадь.

Занижение мощности электростанции создает эксплуатационные трудности в обеспечении потребителей электроэнергией и может привести к аварийной ситуации. Поэтому число и мощность генераторных агрегатов электростанции должно быть таким, чтобы они при полной загрузке обеспечивали потребителей электроэнергией во всех режимах работы судна с высокой надежностью и экономической эффективностью.

Наглядное представление о характере изменения загрузки электростанции дают графики нагрузки, представляющие собой диаграммы изменения нагрузки во времени. Различают суточные, рейсовые и годовые графики нагрузки. Если графики показывают изменение нагрузки на выводах потребителей, то их называют графиками нагрузок потребителей. Кроме того, для электростанций на переменном токе различают графики активной реактивной нагрузок.

Основные и аварийные электростанции на судне

Судовая электроэнергетическая установка состоит из источников электроэнергии, электрических цепей, распределительных устройств и потребителей электроэнергии. При общем рассмотрении ее можно представить состоящей из электроэнергетической системы и потребителей. Одной из важнейших частей электроэнергетической системы является судовая электрическая станция (СЭС), которая преобразовывает различные виды энергии в электрическую и предназначена для питания всех потребителей электроэнергии во всех режимах работы судна. В состав СЭС входят генераторные агрегаты (первичные двигатели и генераторы), распределительные устройства с приборами управления, контроля и защиты.

По назначению СЭС делят на основные, аварийные и специальные. Основная электростанция предназначена для питания всех потребителей электроэнергии в нормальных условиях эксплуатации судна. Аварийная электростанция питает ограниченное число ответственных потребителей электроэнергии при выходе из строя основной. Специальные электростанции служат для питания каких-либо специальных потребителей электроэнергии, например гребных электрических установок или электропривода траловых лебедок.

Завдання розв'язувані системою «Іжора-М»

(Система автоматизации электростанции «Ижора-М»)

Схема завдань, які вирішуються системою «Іжора-М», показана на рис. 1.

Рис. 1. Структура задач автоматизації

де прийняті наступні позначення:
- А - забезпечення якості електроенергії;
- Б - забезпечення безперебійного постачання електроенергією відповідальних споживачів;
- I, II-регулювання відповідно напруги і частоти;
- III-автоматичне зміна складу працюючих ГА у функції навантаження і технічного стану суднової електростанції;
- IV, V-автоматизація управління електростанції відповідно на номінальних режимах і в аварійних ситуаціях;
- VI-контроль стану елементів електростанції;
- VII-автоматичний захист ГА;
- 1 - електростанція з автономними ГА;
- 2 - електростанція з валогенераторамі;
- 3 - пуск резервного ГА;
- 4 - підтримання в готовності резервного ГА до пуску;
- 5 - забезпечення запасу потужності при пуску великих споживачів електроенергії;
- 6 - автоматизація процесу пуску і зупинки ГА;
- 7 - автоматизація процесів синхронізації, регулювання частоти, розподілу навантаження;
- 8 - пуск резервного ГА при зникненні напруги на шинах ГРЩ;
- 9 - програмний пуск відповідальних споживачів після відновлення напруги;
- 10 - контроль аварій за попереджувальної сигналізації;
- 11 - керування технічним станом електростанції;
- 12 - захист при несправності працюючого ГА;
- 13 - спрямована захист;
- 14 - захист від перевантажень;
- 15 - планування термінів обслуговування;
- 16 - прогнозування стану;
- 17 - діагностування.

Судовая электроэнергетическая установка (СЭЭУ). Общие сведения автоматизации судовой электростанции

Судовая электроэнергетическая установка состоит из комплекса оборудования, предназначенного для преобразования энергии топлива в электрическую (дизель-генераторы), распределения электроэнергии по объектам судна (распределительные устройства и судовые сети) и преобразования в приемниках в другие виды энергии: механическую, тепловую, световую, химическую.

Увеличение грузоподъемности и скорости транспортных судов, повышение производительности судов технического флота вызывают рост энерговооруженности и совершенствование судового электрооборудования.

В настоящее время все основные типы судов имеют высокую степень автоматизации выработки, распределения и преобразования электроэнергии, применение которой, в силу ее преимуществ, обеспечивает сохранность грузов, хорошие производственные условия для команды и высокий комфорт для пассажиров.

Широко применяется комплексная автоматизация судовых электроэнергетических систем, которая включает дистанционный или автоматический пуск дизель-генераторов, автоматическую синхронизацию генераторов, автоматическое распределение активных и реактивных нагрузок, автоматическое регулирование напряжения и частоты, автоматическую защиту элементов системы, автоматизацию работы отдельных механизмов и устройств и, наконец, автоматизацию режимов работы электростанции в соответствии с различными режимами эксплуатации судна.

Книга "Автоматическое управление судовыми электроэнергетическими установками" Баранов А.П. 1981

Автоматическое управление судовыми электроэнергетическими установками

Баранов А.П.

Оглавление

ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ

Глава 1. Основы математики, применяемые при описании систем
управления электроэнергетическими установками

§ 1. Сведения из теории множеств 9
§ 2. Элементы алгебры логики 13
§ 3. Теория графов 20
§ 4. Теория алгоритмов 27
§ 5. Теория конечных автоматов 30

Глава 2. Построение систем управления электроэнергетическими установками

§ 6. Системный подход к автоматизации управления техническими объектами 35
§ 7. Автоматное описание функционирования СУ 38
§ 8. Графические и логические схемы алгоритмов функционирования СУ 43
§ 9. Логические сети и схемы СУ 47
§ 10. Программирование функций СУ 51
§ 11. Управляющие вычислительные машины в СУ 54
§ 12. Контроль и диагностирование СУ 56
§ 13. Оценка экономической эффективности СУ 58

Книга "Судовые электроэнергетические системы" Яковлев Г. С. 1987

Судовые электроэнергетические системы
Яковлев Г. С. 

Оглавление

Глава 1

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ И ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА

СУДОВ И СЭЭС

§ 1.1. Основные отличительные признаки современных судов 5

§ 1.2. Отличительные признаки и структура СЭЭС 13
§ 1.3. Показатели качества судов и СЭЭС 20
§ 1.4. Режимы работы и показатели качества электроэнергии СЭЭС 24
§ 1.5. Особенности проектирования судов и СЭЭС 26

Глава 2

ВЫБОР РОДА ТОКА, ЧАСТОТЫ И НАПРЯЖЕНИЯ СЭЭС

§ 2.1. Выбор рода тока 31
§ 2.2. Выбор номинальной частоты 35
§ 2.3. Выбор номинального напряжения 36

Глава 3

ИСТОЧНИКИ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ЭНЕРГИИ СЭЭС

§ 3.1. Классификация, параметры и конструктивные особенности судовых генераторов 39
§ 3.2. Преобразователи электрической энергии 43
§ 3.3. Системы автоматического регулирования частоты вращения и напряжения генераторов 50
§ 3.4. Параллельная работа судовых генераторов 62
§ 3.5. Основные свойства аккумуляторов 72

Глава 4

ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

§ 4.1. Определение электрических нагрузок генераторов электроэнергии СЭЭС 82 
§ 4.2. Выбор количества номинальной мощности генераторов 91
§ 4.3. Определение электрических нагрузок и выбор аккумуляторов 94
§ 4.4. Выбор преобразователей электроэнергии 99

Глава 5

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ СЭЭС

§ 5.1. Устройство сетей распределения электроэнергии 101
§ 5.2. Проектирование сетей распределения электроэнергии 104
§ 5.3. Выбор кабелей электрических сетей 107
§ 5.4. Определение потери напряжения в электрических сетях 113