Сухогрузный теплоход проект №Р25А

Автоматические выключателигенераторов, не предназначенных для параллельной работы, должны иметь расцепители длязащиты от перегрузок и токов короткого замыкания. Автоматические выключатели генераторов,предназначенных для параллельной работы, должны обеспечивать защиту от перегрузок, токовкороткого замыкания, минимального напряжения, обратного тока или обратной мощности.Таким образом, автоматический выключатель для генераторов выбирается по номинальному току генератора и по номинальному напряжению, так чтобы:Iавт ном > Iген ном, Uавт ном > Uген номПосле этого необходимо выбрать установки расцепителей в соответствии с требованиями Правил Речного Регистра. При перегрузке 110-150 номинального тока следует выключать генератор свыдержкой времени, соответствующей теплостойкости генератора. Для защиты генератора приперегрузках током 150% номинального рекомендуется, чтобы выдержка времени не превышала 2мин. для генератора переменного тока и 15 секунд для генератора постоянного тока.Исходя, из вышеуказанных требований номинальный ток расцепителей автоматов выбирают из условия:(15)где Iном расц - номинальный ток расцепителей автомата;Iген ном – номинальный ток генератора на переменном 3-х фазном токе, определяется по формуле:(16)где Рном ген – номинальная мощность генератора, кВт;U – номинальное напряжение генератора, В;– номинальный коэффициент мощности генератора.б) Для фидеров приемников:На фидерах, питающих электрические двигатели мощностью свыше 0,5 кВт, для защиты от токов короткого замыкания и перегрузки устанавливают автоматические выключатели скомбинированными расцепителями. В начале выбирают номинальный ток максимальныхрасцепителей, а затем номинальный ток автомата.Номинальный ток электротепловых расцепителей автоматов (Iном расц) при защите от перегрузок, включенных в различные питающие линии, выбирают по расчетным токам этих линий, исходя из условий: (17)Где номинальный ток двигателя: (18)- для потребителей, не имеющих пусковых токов (трансформаторов, нагревательных, отопительных приборов, освещения и др.):Iном р>Iном потрНоминальный ток электромагнитного расцепителя в зоне коротких замыканий должен быть больше тока фидера при пуске электродвигателя:Iуст кз > 1,2 Iпуск двНоминальный ток автоматического выключателя Iном авт определяется по расчетному току фидера, исходя из условия:Iном авт > I фидIномр - номинальный ток расцепителя в зоне перегрузок, А.Iномдв - номинальный ток электродвигателя, А.Iномпотр - номинальный ток потребителя, А.Iном.кз - номинальный ток расцепителя в зоне коротких замыканий, А.Iпуск дв- пусковой ток электродвигателя, А.Iном авт- номинальный ток автомата, А.Iфид - расчетный ток фидера, А.Расчёт аппаратов защитыа) Для генераторов.Генератор серии МСК-103-41. Номинальная мощность Pн: 200 кВт.2. Номинальный КПД ƞн: 0,91.3. Номинальный коэффициент мощности cosφн: 0.8.4. Номинальный ток: = 361,23А.5. Расчётный ток максимального расцепителя выключателя:= 489,5 А.Выбираю выключатель серии АМ8-М, Iном авт = 375 А, Iном р = 500 А, (3 шт.).б) Для фидеров приемников.1. Номер по порядку потребителя в таблице нагрузок: 1.2. Наименование потребителя: компрессор.3. Номинальная мощность электродвигателя: Рн= 1,7 кВт.4. Номинальный КПД электродвигателя: ηн = 0,81.5.Номинальный коэффициент мощности электродвигателя: cosφн= 0,826. Номинальный ток электродвигателя: = 6,42 А.7. Расчетный ток максимального расцепителя выключателя: = 8,02 А.Выбираю выключатель АС25-3 с Ін.авт.= 8 А, Ін.р.= 10 А, (1 шт.).1. Номер по порядку потребителя в таблице нагрузок: 5.2. Наименование потребителя: Лебёдки шлюпочные.3. Номинальная мощность электродвигателя: Рн=6кВт.4. Номинальный КПД электродвигателя: ηн = 0,81.5.Номинальный коэффициент мощности электродвигателя: cosφн= 0,876. Номинальный ток электродвигателя: = 12,95 А.7. Расчетный ток максимального расцепителя выключателя: = 16,5 А.Выбираю выключатель АК50-3МГ с Іном авт.=20 А, Іном р.= 25 А, (1 шт.).Аналогичным образом выполняем расчет для остальных потребителей. Полученные при расчётах данные вношу в таблицу расчёта и выбора аппаратов защиты (таблица 8).3.2 Выбор электроизмерительных приборовПравила Речного Регистра требуют применять электроизмерительные приборы с пределом шкал не менее следующих:вольтметры - 120% номинального значения;амперметры для генераторов, не работающих параллельно, и приемников – 130% номинального тока;амперметры для генераторов, работающих параллельно: шкала тока и нагрузки - 130% номинального тока, а шкала обратного тока - 15% номинального.ваттметры для генераторов, работающих параллельно для мощности нагрузки - 130% номинальной, а шкала для обратной мощности - 15% номинальной;частотомеры - ±10% номинальной частоты.3.3 Выбор коммутационной аппаратурыВыбор пакетных, универсальных и других выключателей и переключателей. Выключатели и переключатели выбирают по числу полюсов и возможности обеспечения необходимых переключений. Кроме того, их подбирают по току и напряжению той цепи, в которую их устанавливают. Эти значения не должны быть больше номинального тока и номинального напряжения выключателя.Выбор реле. Реле выбирают по допустимому напряжению и току. Кроме того, учитывают наличие необходимого числа замыкающих и размыкающих контактов. Если у реле нет необходимого числа контактов или они не проходят по току, дополнительно ставят промежуточные реле. При подборе реле следует иметь ввиду, что возможно прямое включение реле в электрическую цепь или через измерительные трансформаторы напряжения.Выбор контакторов. Контакторы выбирают по роду тока, значению тока и напряжения, количеству главных контактов, по роду тока и значению напряжения втягивающих катушек, по количеству и виду вспомогательных контактов.3.4 Перечень элементов (спецификация)Таблица 8 – Расчёт и выбора аппаратов защитыНаименование потребителяPнкВтКПД%Cos φIномпотребителяАIрасчпотребителяАТипвыключателяIномавтоматаАIномРасцепителяАРулевое устройство400,890,9175,193,91А 351380100Подрул. Устройство720,890,91135,2169,04А 352316020а) Брашпиль500,920,8795,0118,78А3134Р100120б) Шпиль550,820,8696,4108,02А3134Р100120Лебёдки шлюпочные100,870,8121,626,98АК63ТМ-3МГ2532Кран грузовой320,890,9160,175,13А 35136380Лебёдка грузовая720,890,91135,2169,04А 3523160160Лебёдка швартовная250,850,9049,762,14А 35136380Насос охл. воды320,890,9160,175,13А 351380100Насос охл. воды250,850,9049,762,14А 35136380Насос масляный250,850,9049,762,14А 35136380Насос масляный70,690,8418,422,96АК63ТМ-3МГ2532Форсунка котла30,810,787,29,03АК63ТМ-3МГ12,515Форсуночный насос вспомогательного котла70,690,8418,422,96АК63ТМ-3МГ2532Насос питательный котла30,810,787,29,03АК63ТМ-3МГ12,515Насос топливоперекач.70,690,8418,422,96АК63ТМ-3МГ2532Насос пожарный500,920,8795,0118,78А3134Р100120Насос балл-осуш.500,920,8795,0118,78А3134Р100120Воздушный компрессор 320,890,9160,175,13А 35136380Воздушный компрессор 400,890,9175,193,91А 351380100Сепаратор топлива 70,690,8418,422,96АК63ТМ-3МГ2532Сепаратор масла 100,870,8121,626,98АК63ТМ-3МГ2532Вентиляторы МО100,870,8121,626,98АК63ТМ-3МГ2532Вентиляторы общесуд.320,890,9160,175,13А 35136380Вентиляторы трюмов70,690,8418,422,96АК63ТМ-3МГ2532Рефрижерат Установка400,890,9175,193,91А 351380100Система конд. воздуха:320,890,9160,175,13А 35136380Освещение301145,657,04А 35136380Радиооборудование121118,322,82АК63ТМ-3МГ2532Валоповоротное у стр.100,870,8121,626,98АК63ТМ-3МГ2532Мастерская2113,03,80АК50-3МГ68Прочая нагрузка12011182,5228,17А 3523200200Холодильная установка40,001160,876,06А 35136380Сварочный агрегат 4,30116,58,18АК63ТМ-3МГ12,515Зарядный агрегат акум. батареи16,501124,131,37АК63ТМ-3МГ2532Таблица 9 – Перечень элементов спецификацииПозиционные обозначенияНаименованиеКол-во, шт.G1Генератор типа МСК-103-4, переменного тока 380В, 50Гц, мощностью 100 кВт1QF1Автоматический выключатель типа АМ8-М на 380В на номинальный ток 500А. Время срабатывания выключателя при к.з. 0,04сек.1КМ1Контактор КМ2 336-40-ОМ на 230В с током главных контактов 600А1РМ1Реле максимальной мощности ИМ-145с рабочим напряжением катушки 230В с установкой срабатывания мощности генератора 1КV1Выбранный минимальный расцепитель типа РН-54/УХЛ4 рабочее напряжение катушки 400В срабатывает при падении напряжения на 20%1PB1Выбранное реле времени типа ВС-10-32 рабочее напряжение катушки 220В переменного тока с выдержкой времени при включении катушки на 180 секунд.1РВ2Выбранное реле времени РВ2 типа РЭМ22 рабочее напряжение катушки 110В постоянного тока с выдержкой времени при отключении 2,5 секунды. 1VD1Выбираю диод марки D2421КL1Выбранное промежуточное реле РМЕ 118 рабочее напряжение 380В с 5 размыкающими контактами. 1PV1Вольтметр типа М180 переменного тока с пределом измерения от 0 до 500В с включением через трансформатор тока TA60R 500/5 А1PA1Амперметр типа Э140 с пределом измерения от 0 до 600 А с включением через трансформатор тока TA60R 500/5 А1PW1Кило ваттметр Д142 с пределом измерения от 0 до 250 кВт включаемый через трансформатор тока TA60R 500/5 А1Pf1Частотомер типа Д1606 с пределом измерения от 45 до 55 Гц1PrМегаомметр Электрон-1Р с пределом измерения от 0 до ∞ Мом1SA1Пакетный переключатель типа ПП53-251SV1Универсальный переключатель типа УП51121SV2Универсальный переключатель типа УП54081ТА1-ТА5Трансформатор тока типа TA60R 500/5 А5SB1, SB2Кнопки управления универсальные типа КУ-121-3М2HL1Лампа сигнальная марки ТЛО-З-2 красного цвета на 380В1HL2, HL3Лампа сигнальная марки ТЛЗ-З-2 зелёного цвета на 380В 2FU1-FU5Предохранитель ПК-45-2 на ток 6,3А53.5 Расчёт, выбор и проверка кабеля генератор – ГРЩСечение кабеля выбирается по расчётному току генератора, а точнее по нагреву кабеля при прохождении тока:(19)Далее определяют падение напряжения на участке генератор – ГРЩ: (20)Где – падение напряжение, %Pном – номинальная активная мощность генератора, кВт;Uном – номинальное напряжение генератора, В;l – длина кабеля, м;γ – удельное сопротивление материала, (Ом ∙ мм2)/м;S – площадь поперечного сечения проводника, мм2;Расчёт кабеля АОпределим падение напряжения: = 0,39%Выбираю три трёхжильных кабеля марки КНРУ 3×50 мм2. Это кабель с медными токоведущими жилами в резиновой изоляции в негорючей резиновой оболочке, длительно допустимая температура токоведущих жил до плюс 75ºС и номинальный ток до 205 А.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ своей курсовой работе я разработал судовую электростанцию длясухогрузного теплохода проекта Р-25. В ходе работы, в соответствии с полученным заданием на проектирование, я проделалследующее:1) Рассчитал мощности ГА;2) Определил количество и мощности ГА;3) Разработал принципиальную однолинейную схему ГРЩ;4) Разработал принципиальную электрическую схему панели ГРЩ;5) Произвёл расчёт и выбор аппаратов защиты;6) Произвёл расчёт и выбор коммутационной аппаратуры;7) Произвёл выбор электроизмерительных приборов;8) Произвёл расчёт сечения кабеля генератор – ГРЩ, провёл проверку на падение напряжения.Все расчеты проводились на основании справочников, учебников и другой технической литературы. Также в работе использовались интернет ресурсы.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВРоджеро Н.И. Справочник судового электромеханика – М.: «Транспорт», 2018;Китаенко Г.И. Справочник судового электромеханика. Том 2, 2019;Лейкин В.С. Судовые электрические станции и сети. М.: «Транспорт», 2016;Марков Э.Т. Судовые электрические аппараты. Учебное пособие. – Изд. 2- е, переработанное. – Л.: «Судостроение», 2016;Пипченко А.Н., Теплов Ю.И., Шевченко В.А Электрооборудование, электронная аппаратура и системы управления (5-е издание, переработанное и дополненное). Издательство: ТЭС 2016;Сергиенко С.И., Миронов В.В. Электроэнергетические системы морских судов. М.: «Транспорт»,2017;Соловьев Н.Н. Судовые электроэнергетические системы. Учебник для речных училищ и техникумов. – М.: «Транспорт», 2018;Справочник судового электротехника. Т.2. Судовое электрооборудование/Под ред. Китаенко Г.И. – 2-е. изд., переработанное и доп. – Л.: «Судостроение», 2019;Сухарев Е.М. Судовые электрические станции, сети и их эксплуатация: Учебник – Л.: «Судостроение», 2018;Чаплыгин И.В., Разживин А.Н. Электрооборудование и электродвижение речных судов: Учебник для речных училищ и техникумов. – М.: «Транспорт», 2016;Электротехнический справочник. Том 3. М.: «Энергия», 2019;Доминич Н.П., Сорокин В.Н. Методические рекомендации по подготовке, выполнению, и защите квалификационной работы для студентов специальности СПО 26.02.06 «Эксплуатация судового электрооборудования и автоматики»;