Оценка правильности выбора числа и мощности генераторных агрегатов в судовой электрической сети
Расчет величин токов при трехфазном коротком замыкании в судовой электрической сети. Определение снижения напряжения при включении асинхронного двигателя с мощностью, соизмеримой с мощностью синхронного генератора. Проверка выбранной защитной аппаратуры.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 06.04.2016 |
Размер файла | 789,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- 1. Введение
- 2. Исходные данные на курсовую работу
- 3. Расчёт короткого замыкания
- 3.1 Расчёт короткого замыкания для точки К1
- 3.2 Расчёт короткого замыкания точки К2
- 3.3 Расчёт короткого замыкания точки К3
- 3.4 Расчет тока к. з. в точке К4
- 3.5 Расчет тока к. з. в точке К5
- 4. Проверка выбранной защитной аппаратуры на термическую и динамическую стойкость
- 4.1 Проверка кабелей на термическую стойкость
- 4.2 Выбор и проверка аппаратуры по предельным точкам к.з.
- 4.2.1 Проверка автоматических выключателей
- 4.2.2 Проверка трансформаторов тока
- 4.2.3 Проверка чувствительности автоматических выключателей (производится в соответствии с требованиями ОСТ5,6152-79)
- 4.2.4 Проверка чувствительности фидерных автоматов
- 5. Определение провала напряжения в СЭЭС при пуске мощного АД
- 6. Вывод
- 7. Список использованных источников
1. Введение
Задачей курсовой работы является расчет величин токов при трехфазном коротком замыкании в судовой электрической сети и определении снижения напряжения при включении асинхронного двигателя с мощностью соизмеримой с мощностью синхронного генератора.
Расчеты производятся аналитическим уточненным методом и методом расчета на ПК по дифференциальным уравнениям и состоят из следующих основных частей:
1. Для конфигурации схемы судовой электрической сети показанной на рис. 2.1 и состоящей из судовых генераторов и асинхронного двигателя, параметры которых указаны в таблице 2.1, произведём выбор генераторных автоматических выключателей и подходящую кабельную сеть с учетом заданных длин участков, также указанных в таблице 2.1.
2. Проведём расчёт короткого замыкания. Расчёт состоит из следующих пунктов:
Ш Составим схему замещений для расчета короткого замыкания в точке К1.
Ш Определяем эквивалентные сопротивления участков цепи, суммарные сопротивления генераторной цепи и расчетные сопротивления цепи эквивалентного генератора.
Ш Определяем сверхпереходную и переходную ЭДС генератора. Определяем начальные значения сверхпереходного и переходного токов эквивалентного генератора.
Ш Определяем значение установившегося тока короткого замыкания.
Ш Определяем значения сверхпереходной, переходной постоянных времени, а также постоянной времени статорной цепи.
судовая электрическая сеть замыкание
Ш Определяем действующие значения периодической составляющей тока к. з. генератора для моментов времени t= 0,01с; 0,04с; 0,2с.
Ш Определяем значение токов в килоамперах.
Ш Определить ударный ток генератора.
Ш Определяем действующие значения периодической составляющей тока эквивалентного двигателя при к. з. на ГРЩ в точке К1.
Ш Определяем значение ударного тока при коротко замыкании в точке К1.
Ш Произведем аналогичный расчёт для определения значение ударного тока при коротких замыкания в точка К2-К5.
3. Произведем проверку выбранной защитной аппаратуры на термическую и динамическую стойкость. Определяем значение ударного тока при коротком замыкании на шинах генератора (точка К2) и сравнить результат со значение, полученным уточненным аналитическим методом.
4. Для генераторов и асинхронного двигателя аналитическим методом произведём расчет провала напряжения генератора.
5. Даём оценку правильности выбора числа и мощности генераторных агрегатов.
2. Исходные данные на курсовую работу
Таблица 2.1 Исходные данные
N п/п |
Наименование |
Единица измерения |
Обозначение |
Числ. значение |
|
Для генераторов Г1 и Г2 |
|||||
1 |
Тип |
МСК 500-1500 |
|||
2 |
Полная номинальная мощность |
кВА |
Sнг |
500 |
|
3 |
Ток номинальный |
кА |
Iнг |
0,722 |
|
4 |
Напряжение номинальное |
В |
Uн |
400 |
|
5 |
Частота номинальная |
Гц |
f |
50 |
|
6 |
Активное сопротивление обмотки статора |
о. е. |
Rг |
0,00456 |
|
7 |
Сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси |
о. е. |
X''d |
0,158 |
|
8 |
Переходное индуктивное сопротивление по продольной оси |
о. е. |
X'd |
0,132 |
|
9 |
Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси |
о. е. |
Xd |
2,11 |
|
10 |
Сверхпереходная постоянная времени по продольной оси |
с |
T''d |
0,01 |
|
11 |
Постоянная времени обмотки возбуждения при разомкнутой обмотке статора |
с |
Tf |
2,6 |
|
12 |
Установившееся значние тока к. з. на зажимах генератора |
о. е. |
I?г |
4 |
|
Для эквивалентного асинхронного ЭД* |
|||||
13 |
Мощность номинальная |
кВт |
Рэд |
185 |
|
14 |
Ток номинальный |
кА |
Iэд |
0,486 |
|
15 |
Активное сопротивление обмотки статора |
о. е. |
Rsd |
0,4 |
|
16 |
Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора |
о. е. |
X'sd |
0,186 |
|
17 |
Индуктивное сопротивление обмотки статора |
о. е. |
Xsd |
2,61 |
|
18 |
Коэффициент магнитной связи обмоток статора и ротора |
о. е. |
м |
0,929 |
|
19 |
Постоянная времени обмотки ротора |
с |
Tr |
0,232 |
|
20 |
Переходная постоянная времени обмотки ротора |
с |
T'r |
0,0165 |
Таблица 2.2 Параметры для расчётной схемы (рис 2.1)
N п/п |
Участок схемы |
Характеристика элемента |
Сопротивление, мОм |
||
r |
x |
||||
1 |
Цепь генератора Г1 |
||||
Кабель (L1) |
3 (3х185) - 27м |
1,702 |
0,7 |
||
2 |
Цепь генератора Г2 |
||||
Кабель (L2) |
3 (3х185) - 27м |
1,702 |
0,7 |
||
3 |
От ГРЩ до точки К3 Кабель |
3х70 - 23м |
7,107 |
1,748 |
|
4 |
От ГРЩ до точки К4 Кабель |
3х35 - 15м |
9,255 |
1,23 |
|
Автоматический выключатель |
7,45 |
3,6 |
|||
5 |
От ГРЩ 380 В до точки К5 |
||||
6 |
Кабель |
3х70 - 10м |
3,09 |
0,76 |
|
Трансформатор Т1+кабель |
57,7* |
103,264* |
|||
Итого |
60,79 |
104,024 |
Рисунок 2.1 Схема для расчета токов короткого замыкания
3. Расчёт короткого замыкания
3.1 Расчёт короткого замыкания для точки К1
Настоящий расчет проведём в соответствии требованиями ОСТ5.6181-81 "Судовые электрические системы. Методы расчета переходных процессов" и ОСТ5.6152-79 "Правила выбора и методы расчета защиты".
Расчет к. з. в проекте выполняется аналитическим методом, т.к. он является самым точным и не требует расчетных кривых для данного типа генераторов.
В модернизируемой СЭС, в качестве основных источников электроэнергии, установлены 3 генератора типа МСК 500-1500 номинальной мощностью по 400кВт, напряжением 400В, 50Гц.
Асинхронная нагрузка представлена в виде одного эквивалентного двигателя. Мощность эквивалентного двигателя и его параметры указаны в исходных данных.
При составлении схемы замещения пренебрегаем относительно небольшим сопротивлением ошиновки ГРЩ, и автоматов.
Заменим параллельно работающие генераторы одним эквивалентным и параллельно включенные сопротивления r1, r2, и х1, х2, эквивалентными сопротивлениями r1Э и х1Э.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 3.1.1 - Схема замещения
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 3.1.2 - Схема замещения
Сопротивления эквивалентного генератора rгэ и х''dэ в базисных о. е. равны по величине соответствующим сопротивлениям одного генератора в его номинальных о. е.
Сопротивления r1Э и х1Э определяем по формулам:
в базисных о. е.
Как было сказано выше rгэ=rг=0,0456о. е.
хdэ=xd=2,11о. е., х'dэ=x'd=0,132 о. е., х''dэ=x''d=0,158 о. е.
Суммарные сопротивления генераторной цепи в о. е.:
Расчетные сопротивления цепи эквивалентного генератора:
Задаемся условием, что до к. з. генераторы работали с нагрузкой, равной номинальной при cos =0,8 и определяем сверхпереходную ЭДС генератора:
где Uo, Io, sin o - напряжение и ток в о. е. и угол сдвига между ними в предшествующем к. з. режиме.
Начальные значения сверхпереходного и переходного токов эквивалентного генератора в случае к. з. в точке К1:
Установившийся ток к. з.:
Постоянные времени:
ъДействующие значения периодической составляющей тока к. з. генератора для моментов t=0,01c; 0,04c; 0,2c; 0,38:
Ток в именованных единицах, кА:
Ударный ток генератора:
Полное переходное сопротивление эквивалентного двигателя:
Действующие значения периодической составляющей тока эквивалентного двигателя при к. з. на ГРЩ в точке К1:
где Uc=0,95 при расчете в о. е. генератора
При к. з. на ГРЩ ударный ток эквивалентного двигателя
В итоге суммарные значения токов к. з. в точке К1:
Для определения сопротивлений эквивалентной, cos k и Та определяем сопротивления эквивалентного двигателя в базисных о. е. Коэффициент пересчета:
Активное и индуктивное сопротивления всей схемы:
Полное сопротивление
Коэффициент мощности цепи к. з. cos k==0,069;
Постоянная времени апериодической составляющей тока к. з.
Тепловой импульс от апериодической составляющей тока к. з. для моментов t>3Ta:
Тепловой импульс от периодической составляющей за 0,2 с:
Максимальное значение теплового импульса за время 0,2 с:
Тепловой импульс от апериодической составляющей для момента времени 0,04 с:
Тепловой импульс периодической составляющей за 0,04 с:
Суммарный тепловой импульс за t=0,04 c:
3.2 Расчёт короткого замыкания точки К2
Значение тока к. з. в точке К2 в соответствии с тем что, сопротивления автоматов и ошиновок имеют относительно малые значения, применяется равным значению, рассчитанному для точки К1.
3.3 Расчёт короткого замыкания точки К3
Для расчета тока к. з. в точке К3 используем схему замещения, приведенную на рис. 3.1, и приведем ее к лучевой. Определим сопротивления схемы замещения в базисных о. е.
Рисунок 3.3.1 - Схема замечания и лучевая схема
rr=rr1э,хг”=хг1э, rd=1,252; xd'=5,82
Сопротивление луча эквивалентного генератора для сверхпереходного режима
Для переходного и установившегося режимов используем схему замещения, приведенную на рис. 3.11.5 и определяем сопротивление схемы.
Рисунок 3.3.2 - Схема замещения
Начальное значение сверхпереходного и переходного тока эквивалентного генератора при к. з. в точке К3:
Установившийся ток к. з.:
Постоянная времени:
T'=0,31с,
Действующее значение периодической составляющей тока к. з. для моментов:
для t=0.01c -
для t=0.04c
Ударный ток эквивалентного генератора:
Периодическая составляющая в кА для t=0.04c:
Сопротивление луча эквивалентного двигателя в базисных о. е.
Постоянная времени затухания периодической и апериодической составляющей тока к. з. эквивалентного двигателя: Trэ'=0,017c, Tsэ'=0,0072c
Ток подпитки для t=0.01с от эквивалентного асинхронного двигателя
Суммарное значение ударного тока к. з. в точке К3:
Iуd?=+Iуд. д=18,863 кА
3.4 Расчет тока к. з. в точке К4
Рисунок 3.4.1 - Схема замещения для расчета тока короткого замыкания в точке К4
Рисунок 3.4.2 - Лучевая схема для расчета тока короткого замыкания в точке К4
Схема замещения для расчета тока к. з. в точке К4 приведена на рис.3.4.1, где
rk, xk - суммарные активное и реактивное сопротивления от ГРЩ до точки К4 соответственно 16,705 и 4,83 мОм в базисных о. е.
Преобразуем схему к лучевой (рис.3.4.2).
Определим сопротивления луча эквивалентного генератора для сверхпереходного режима
где
Для переходного и установившегося режимов схема замещения приведена к виду на рис.3.4.3, где сопротивления схемы для переходного и установившегося режимов определены, как
Рисунок 3.4.3 - Схема для расчета тока короткого замыкания в точке К4 в переходном и установившемся режимах
Начальные значения сверхпереходного и переходного тока эквивалентного генератора при к. з. в точке К4
Значение установившегося тока к. з.
Постоянные времени
Действующее значение периодической составляющей тока к. з. для моментов t=0,01c; t=0,04c;
или в именованных единицах
Ударный ток эквивалентного генератора
Сопротивления луча эквивалентного двигателя (рис.) в базисных о. е.
где
Постоянные времени затухания периодической и апериодической составляющей тока к. з. эквивалентного двигателя
Ток подпитки для t=0.01c от эквивалентного асинхронного двигателя
Суммарное значение ударного тока в точке К4
.
3.5 Расчет тока к. з. в точке К5
Для расчета тока к. з. в точке К5 используем схему замещения и лучевую, приведенные на рисунках соответственно 3.4.1 и 3.4.2 При этом активные и реактивные сопротивления схемы замещения определены ранее
где rк, xк - суммарные активное и реактивное сопротивления от ГРЩ до точки К4 соответственно 60,79 и 104,024мОм; в базисных о. е. соответственно:
Сопротивления луча эквивалентного генератора для сверхпереходного режима
Для переходного и установившегося режимов используем схему замещения, приведенную на рис.3.4.3, где сопротивления схемы для переходного и установившегося режимов определены, как
Начальные значения сверхпереходного и переходного тока эквивалентного генератора при к. з. в точке К5
Установившийся ток к. з.:
Постоянные времени:
Действующее значение периодической составляющей тока к. з. для момента времени t=0.01c:
Ударный ток эквивалентного генератора:
Сопротивления луча эквивалентного двигателя (рис.3.4.2) в базисных о. е.
Постоянные времени затухания периодической и апериодической составляющей тока к. з. эквивалентного двигателя
Ток подпитки для t=0.01c от эквивалентного асинхронного двигателя
Суммарное значение ударного тока в точке К5
Результаты расчета токов к. з. сводим в таблицу:
Таблица 2.2 - Результаты расчета токов короткого замыкания
Точка к. з. |
iуд. ?, кА |
I0.04, кА |
I0.2, кА |
Вк0.04, кАс |
Вк024, кАс |
|
К1 (К2) |
32,604 |
9,41 |
7,288 |
4,747 |
7,467 |
|
К3 |
18,863 |
8,45 |
- |
- |
- |
|
К4 |
15,26 |
7,8 |
- |
- |
- |
|
К5 |
1,72 |
- |
- |
- |
- |
4. Проверка выбранной защитной аппаратуры на термическую и динамическую стойкость
4.1 Проверка кабелей на термическую стойкость
На термическую стойкость кабели проверяются по условию
q?qmin,
где q - выборное сечение проводника.
qmin - кvВк (для принятых в проекте марок КНР согласно приложению 21. ОСТ5.6181-81 принимаем к=7,3).
Для генераторного фидера уставка срабатывания автоматического выключателя 0,18с и тепловой импульс для этого момента времени Вк=6,28кА2с.
Отсюда минимальное сечение qmin=7,3v6,28=18мм2.
Таким образом, для генераторного фидера годятся все сечения, начиная с 25мм2 и более, т.е. сечение 555мм2 (3?185), выбранное из условий нагрева, удовлетворяет заданному условию.
Срабатывание защиты на фидерах потребителей происходит в течение 0,04с. Для этого момента времени Вк=Вк0,04=3,331кА2с и минимальное сечение qmin=7,3v3,401=13,5мм2.
Таким образом на фидерах, подключаемых к ГРЩ потребителей можно применять кабели сечением 16кв. мм и более.
4.2 Выбор и проверка аппаратуры по предельным точкам к.з.
4.2.1 Проверка автоматических выключателей
Автоматические выключатели с максимальными расцепителями проверяются по токам предельной коммутационной способности при к. з. на выводах аппаратов.
Проверка производится
на выключающую способность по условию iуд. ? iмакс вкл.,
на отключающую способность условию It?Iмакс откл.,
где It - расчетное значение периодической составляющей ожидаемого тока к. з. в момент расхождения дугогасительных контактов выключателя, кА, iмакс вкл. и Iмакс откл. - максимальные значения тока соответственно включения и отключения, берутся по техническим условиям на аппараты.
На термическую стойкость проверяются автоматические выключатели с выдержкой времени в зоне токов к. з.
Проверка производится по условию
где Вк - тепловой импульс тока к. з., т.е. расчетное значение интеграла квадрата тока за время от начала к. з. до его полного отключения.
- допустимое для аппарата значения интеграла, кАс.
Данные расчета токов к. з. и данные автоматов сводим в таблицу:
Таблица 4. - Данные расчета токов к. з. и данные автоматов
Результаты расчета |
Данные автоматических выключателей |
||||||||||
Точка к. з. |
iуд. ?, кА |
I0,04,кА |
I0,2,кА |
Вк0,2,кА2с |
Тип |
IN, А |
Iм вкл, кА |
Iм откл, кА |
кА2с |
tmin, c |
|
К2 (1) |
32,604 |
9,41 |
7,288 |
7,467 |
ВА74 |
750 |
63 |
45 |
340 |
0,18 |
|
А3776М |
25…160 |
20…75 |
Не регламентир. |
0,04 |
|||||||
АК50Б |
1,0…25 |
100…20 |
55…11 |
- |
0,04 |
||||||
К3 |
18,863 |
8,45 |
- |
- |
А3776М |
25…160 |
20…75 |
Не регламентир. |
- |
0,04 |
|
АК50Б |
1,0…25 |
100…20 |
11 |
- |
0,04 |
||||||
К4 |
15,26 |
7,8 |
- |
- |
АК50Б |
1,0…25 |
100…10 |
Не регламе нтир. |
- |
0,04 |
|
А3776М |
16…160 |
6…75 |
- |
0,04 |
|||||||
К5 |
1,72 |
- |
- |
- |
АК50Б |
1,0…50 |
100…10 |
- |
0,04 |
На основании данных, приведенных в таблице, к установке принимаются выключатели типа ВА74 (с замедлением при срабатывании в зоне токов к. з.) в качестве генераторных.
В качестве фидерных на ГРЩ принимаются выключатели серий А3700М и АК50Б и на вторичных распределительных щитах - АК50Б.
4.2.2 Проверка трансформаторов тока
Трансформаторы тока проверяются на электродинамическую и термическую стойкость соответственно по условиям:
iуд. ? iм. дин. и Вк?Iм2тер•tтер.
где iуд - расчетное значение ударного тока к. з.;
iм. дин - ток электродинамической стойкости трансформатора тока согласно данным приложения 18 к ОСТ.6181-81;
Вк - тепловой импульс тока к. з.;
Iм тер - действующее значение тока к. з., допустимое в течение определенного промежутка времени tтер = 3с;
Коэффициенты динамической Кдин и термической Ктер стойкости взяты из приложения 18 к ОСТ5.6181-81. Для примененных в данном случае трансформаторов ТКС-0,66 принимаем Кдин=170; Ктер=28,7, для трансформаторов ТШС-0,66 Ктер=40, а Кдин не лимитируется.
В генераторных фидерах устанавливаются трансформаторы ТШС с IN равным 400 и 600А. В худших условиях по току к. з. находятся трансформаторы с IN=400А. По динамической стойкости они проходят, т.к. для этого типа показатель iм. дин не лимитируется. Условие термической стойкости также выдерживается, т.к.
Iм2тер•tтер=162•3=768кА2с>Вк0.2=7,467кА2с, где Iм тер=40•400•10-3=16кА.
Из выражения определяем минимальное значение IN для трансформаторов тока, установленных на фидерах потребителей ГРЩ, при котором может быть удовлетворено условие iуд. ?iм дин:
где
- ударный ток к. з. в точке К1; =170 для трансформаторов тока ТКС-0,66, устанавливаемых на фидерах, отходящих от ГРЩ. Производим проверку трансформатора с таким IN на термостойкость. При к. з. на фидере потребителя автоматический выключатель срабатывает за 0,04с. Суммарный тепловой импульс в этом случае Вк0,04=4,747кА2с
Iм тер=28,7•73,5•10-3=2,1кА;
Iм2тер•tтер=2,12•3=13,35кА2с>Вк0,04 =4,747кА2с
Условие удовлетворяется, т.е. на ГРЩ, на фидерах потребителей могут быть установлены трансформаторы тока ТКС-0,66 с номинальным током 75А и более.
4.2.3 Проверка чувствительности автоматических выключателей (производится в соответствии с требованиями ОСТ5,6152-79)
Проверка чувствительности генераторного автомата ВА-74-40 производится при одном работающем генераторе МСК 500-1500
по формуле ,
где - значение тока уставки защиты в зоне к. з., А;
- коэффициент чувствительности =1,7 для защиты на генераторных фидерах;
- минимальное значение периодической составляющей тока к. з. в конце защищаемого участка.
- начальное значение сверхпереходной ЭДС эквивалентного генератора, принимаемое равным 1, - расчетное сопротивление генераторной цепи.
где Iб - базисный ток генератора, в данном случае равный номинальному IN=0,722kA=722A.
Таким образом, 750•2<2688 и условие соблюдено, т.е. для генератора
МСК 500-1500, выключатель ВА74-40 с и обладает требуемой чувствительностью.
4.2.4 Проверка чувствительности фидерных автоматов
Для фидерных автоматов кч=2, откуда т.е.
при одном работающем генераторе чувствительностью обладают автоматические выключатели с уставкой 1344А и менее при расчетном сопротивлении цепи не более 0,158 о. е.
5. Определение провала напряжения в СЭЭС при пуске мощного АД
Существует ряд требований Регистра, определяющих допустимый провал напряжения.
Любое внезапное изменение симметричной нагрузки генератора, работающего при номинальной частоте вращения и при номинальном напряжении, при имеющихся токе и коэффициенте мощности, не должно вызывать снижения номинального напряжения ниже 85% и повышения выше 120%. После этого напряжение генератора должно в течение не более 1,5 с восстанавливаться в пределах 3% номинального напряжения. Для аварийных агрегатов эти значения могут быть увеличены до 5с и по напряжению до 4% номинального.
Максимальный провал напряжения на зажимах синхронного генератора при пуске короткозамкнутого АД зависит от:
Пускового тока во время пуска;
Значений переходного и синхронного индуктивных сопротивлений генератора;
Постоянной времени обмотки возбуждения;
Свойств регулятора напряжения.
Чем выше значения указанных величин, тем больший максимальный провал напряжения может иметь место. Следует также отметить, что по сравнению с пуском двигателя при холостом ходе пуск нагруженных двигателей вызывает больший провал напряжения генератора. Это объясняется тем, что инерционность у двигателя под нагрузкой значительно больше, чем на холостом ходу. Расчеты провалов напряжения синхронных генераторов необходимо выполнять для случаев пуска наиболее мощных АД к аварийным дизель-генераторам и к основным генераторам работающим при стоянке и ходовых режимах судна, а также для случаев, когда данный двигатель подключается к одному или нескольким параллельно работающим генераторам наименьшей мощности. Не допускается перед пуском, например, электродвигателя пожарного насоса, включать дополнительный генератор (параллельно к ранее работающим). Схема пуска электропривода такого насоса должна быть выполнена с ограничением пускового тока. В некоторых случаях следует прибегать к установке нескольких механизмов для замены одного механизма большой мощности.
Далее приведен расчет провала напряжения
Исходные данные.
Параметры генератора:
1. Генератор типа МСК 500-1500.
2. Полная мощность Sном. г=500 кВА.
3. Активная мощность Pном. г=400 кВт.
4. Номинальное напряжение Uном. г=400 В.
5. Номинальный ток Iном. г=722 А.
6. Синхронное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси
7. Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси
8. Сверхпереходное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси
9. Коэффициент усиления корректора напряжения к=15.
10. Постоянная времени обмотки возбуждения при к. з. обмотки статора
11. Постоянная времени успокоительной обмотки при к. з. обмотки статора
12. Число генераторов, работающих при запуске наиболее мощного АД, n=2.
Параметры эквивалентного мощного АД (подруливающее устройство):
1. Активная мощность Pном. д=185 кВт.
2. Номинальное напряжение Uном. д=380 В.
3. Номинальный ток Iном. г=468 А.
4. Кратность пускового тока kп=7.
Расчет.
Реактивное сопротивление АД:
Напряжение генератора в сверхпереходном режиме:
Напряжение генератора в переходном режиме:
Напряжение генератора в установившемся режиме:
Постоянная времени затухания сверхпереходной составляющей:
Постоянная времени затухания переходной составляющей:
Суммарное напряжение сети:
Подставив t определим U (t) и сведем в таблицу 3.9.
Таблица 3.8 - Расчетные данные для построения графика переходного процесса
t |
U (t) |
t |
U (t) |
|
0,0 |
0,718 |
1 |
1, 207 |
|
0,1 |
0,922 |
1,1 |
1, 193 |
|
0,2 |
1,041 |
1,2 |
1,178 |
|
0,3 |
1,123 |
1,3 |
1,163 |
|
0,4 |
1,176 |
1,4 |
1,148 |
|
0,5 |
1, 208 |
1,5 |
1,133 |
|
0,6 |
1,225 |
1,6 |
1,119 |
|
0,7 |
1,23 |
1,7 |
1,106 |
|
0,8 |
1,227 |
1,8 |
1094 |
|
0,9 |
1,219 |
1,9 |
1,083 |
Рисунок 3.6 - График переходного процесса U (t)
Из расчетов видно, что напряжение минимально в момент времени tmin=0c и составляет Umin=0,915 о. е. Таким образом, провал напряжения составляет 8,85%, что удовлетворяет требованиям Регистра.
6. Вывод
Из проведённых выше расчётов и полученных результатов мы можем сделать вывод о том, что наши генераторы и потребители оснащены подходящими автоматами, которые были выбраны верно и соответствуют требованием Регистра. Провал напряжения генераторов при пуске самого мощного потребителя не превышает нормы и соответствует требованиям Регистра. После проверки выбранной защитной аппаратуры на термическую и динамическую стойкость кабелей и шин не обнаружено отклонений от нормальных рабочих требований и показала их пригодность для работы в данной схеме с параметрами, которые допустимы по требованиям Регистра.
7. Список использованных источников
1. Голиков С.П. Динамические процессы и устойчивость судовых электроэнергетических систем: конспект лекций для студентов специальностей 7.07010404 "Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики" / Голиков С. П.; М-во аграр. политики Украины, Гос. аг. рыб. хоз-ва Украины, Керч. гос. мор. технолог. ун-т, Каф. электрооборудования судов и автоматизации пр-ва. - Керчь, 2014. - 68 с.
2. Правила классификации и постройки морских судов / Регистр России. - Л.: Транспорт, 2004.
3. Шмаков Н.Г. Судовые устройства. / Н.Г. Шмаков - М.: Транспорт, 1997.
4. Богословский А.П. Судовые электроприводы: Справочник. В 2 т. / А.П. Богословский, Е.М. Певзнер, И.Р. Фрейдзон, А.Г. Яуре. - Л.: Судостроение, 1993.
5. Сиверс П.Л. Судовые электроприводы. / П.Л. Сиверс. - М.: Транспорт, 1995.
6. Правила технической эксплуатации судового электрооборудования. - Л.: Гипрорыбфлот, 1997.
7. Васильев В.Н. Эксплуатация судового электропривода. / В.Н. Васильев, Н.Я. Карауш. - М.: Транспорт, 1995.
8. Автоматизированные судовые электроэнергетические системы: методические указания по выполнению курсового проекта / В.В. Колодяжный, Ю.Н. Горбулев, В.В. Титов. - Керчь: КГМТУ, 2011. - 158 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обоснование выбора рода тока и рабочего напряжения электрической станции проекта. Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов. Выбор устройств автоматизации проектируемой электрической станции. Разработка схемы распределения электроэнергии.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 17.02.2015Порядок расчета судовой электрической сети аналитическим методом. Выбор количества и единичной мощности генераторных агрегатов. Расчет Фидера от генератора до распределительного щита. Расчет силовой и осветительной систем. Схема судовой электростанции.
курсовая работа [590,4 K], добавлен 27.12.2012Определение мощности судовой электростанции табличным методом, выбор генераторных агрегатов и преобразователей электроэнергии. Разработка структурной однолинейной электрической схемы генерирования и распределение электроэнергии. Выбор аккумуляторов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.06.2009Схема районной электрической сети. Определение потока мощности на головных участках сети. Расчет потерь напряжения в местной сети. Расчет номинальных токов плавких вставок предохранителей. Коэффициент для промышленных предприятий и силовых установок.
контрольная работа [126,5 K], добавлен 06.06.2009Установившийся режим трехфазного короткого замыкания синхронного генератора. Физические явления при внезапном трехфазном коротком замыкании в цепи синхронного генератора без автоматического регулятора напряжения. Процессы изменения магнитных потоков.
лекция [76,5 K], добавлен 11.12.2013Разработка схемы судовой электрической станции и главного распределительного щита. Автоматизации судов класса AUT 1. Выбор генераторных агрегатов. Анализ неисправностей при их эксплуатации и способы их устранения. Расчет переходных процессов СЭЭС.
дипломная работа [8,1 M], добавлен 10.12.2013Особенности возникновения переходных процессов в электрических системах. Произведение основных расчетов токов в аварийной цепи при трехфазном коротком замыкании. Расчетная схема электрической системы. Построение токов и напряжений в векторных диаграммах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 03.04.2012Расчет токов при трехфазном коротком замыкании. Исследование схемы замещения. Определение величины ударного тока при однофазном и двухфазном коротком замыкании на землю. Векторные диаграммы напряжений и токов. Нахождение коэффициентов токораспределения.
курсовая работа [881,3 K], добавлен 27.11.2021Расчет силовой нагрузки цеха. Выбор местоположения цеховой трансформаторной подстанции. Расчет токов трехфазного и однофазного короткого замыкания. Схема распределительной сети питания электроприемников. Согласование и проверка защитной аппаратуры.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.12.2012Выбор конфигурации электрической сети, определение потока мощности и выбор напряжения. Структурные схемы соединений подстанций, выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет параметров режимов работы электрической сети, технико-экономические показатели.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 24.01.2016