РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ (задание 3)



 

Режим короткого замыкания может быть опасным, так как может привести к тяжёлой аварии как в СЭС, так и судна в целом. Увеличенные токи к.з. значительно превосходящие номинальные токи определённого электрооборудования могут привести к повреждениям отдельных участков СЭЭС (кабельной сети, защитных автоматов и т.п.). К тому же при коротком замыкании наблюдается значительное снижение напряжения, что приводит к нарушению нормальной работы неповреждённых участков системы (затормаживание двигателей, срабатывание нулевой защиты, нарушение параллельной работы, это может привести к обесточиванию судна в целом). Для того чтобы предупредить аварийную ситуацию при коротком замыкании, необходимо провести расчёт токов К.З. и на основании этого выбрать аппараты защиты, определить размеры и схему шин, кабелей и т.п.

Теоретические исследования процесса короткого замыкания довольно сложны и поэтому получение точных результатов является трудоёмкой задачей.

На практике для расчёта токов К.З. применяют приближённые методы. ОСТ 15.6181-81 – рекомендует следующие методы:

– метод расчётных кривых

– упрощённый аналитический метод

– метод расчёта на ЦВМ по аналитическим выражениям

– метод расчёта на ЦВМ по дифференциальным уравнениям.

В контрольной работе будем применять метод расчётных кривых.

Расчёт выполняется в следующей последовательности.

а) Из задания 3 в соответствии своего варианта определяется генератор и выписываются все необходимые исходные данные;

б) Составляют расчётную схему с нанесёнными на неё необходимыми расчётными элементами;

в) На основании расчётной схемы составляют схему замещения;

г) Определяют активные и индуктивные сопротивления от генератора до точки К.З., учитывая сопротивление генератора, кабеля до шин ГРЩ, компаундирующего трансформатора, трансформаторов тока, переходных сопротивлений автоматов, шин ГРЩ, автомата потребителя и т.д. Часто в расчётах пренебрегают отдельными элементами, но обязательными в расчёте должны присутствовать генераторы и кабели.

д) Определяют расчётные сопротивления (активные и индуктивные) в относительных единицах по следующим формулам:

– для одиночной работы генераторов

– для параллельной работы генераторов

где и  – расчётные сопротивления в о.е.

и – расчётные сопротивления в Ом

и  – номинальные токи и напряжения генератора в амперах и вольтах соответственно

и – базисные ток и напряжение, которые определяются:

За базисное напряжение принимается номинальное напряжение генераторов, а за полную мощность берётся суммарное значение всех параллельно работающих генераторов, т.е.  , .

Базисный ток определяют по формуле:

е) Определяют полное расчётное сопротивление в о.е.

ж) Определяют ударный коэффициент по графику зависимости

з) По расчётным кривым (приложения 5,6 или 7) для соответствующего генератора определяют токи для моментов времени t = 0; 0,01; 0,02 и т.д. до t = 1с.

и) Определяют ударный ток К.З.

При параллельной работе вместо  нужно поставить .

к) Определяют действующее значение ударного тока К.З.

л) Ток подпитки эквивалентного двигателя при К.З.

Так как при К.З. напряжение на шинах ГРЩ снижается, то противо – Э.Д.С. двигателя может оказаться выше сниженного напряжения и двигатели, перейдя в генераторный режим, будут посылать ток в точку К.З. Мощность эквивалентного двигателя равна мощности всех двигателей данного режима.

где - сверхпереходная э.д.с. двигателя, принимают  = 0,9 о.е., т.е. э.д.с. двигателя составляет 90% от .

 - сверхпереходное полное сопротивление двигателя в о.е., при кратности пускового тока = 5 можно принять  = 0,2 о.е.

∆U – потеря напряжения на кабеле от ГРЩ до точки к.з.

При К.З. на шинах ГРЩ ∆U = 0.

м) Наибольшее действующее значение тока подпитки от электродвигателей (эквивалентного двигателя)

н) Ударный ток к.з. с учётом подпитки от электродвигателей

Если суммарная мощность эквивалентного двигателя неизвестна, то ее принимают равной 0,75  или =0,75 .

о) Токи в отдельные моменты времени

при t = 0    = *  или = *  

при t = 0,01с = *  или = *  и т.д.

где токи со значением «*» берутся из расчётных кривых (приложения 5,6 или 7)

Приведём пример расчёта токов К.З. без численных данных для расчетной схемы (рис.1а).

1. Составим схему и нанесём на неё точки К.З.

 

Рис. 1а

 

2. Определим базисную мощность

3. Примем за базисное напряжение

4. Определим базисный ток

А

5. Составим схему замещения

Рис.1б

 

6. Определим сопротивления участков, выразив их в о.е., приведённых к базисным условиям

где  и – активные сопротивления генераторов в Омах;

где  и - реактивные сверхпереходные сопротивления по продольной оси генераторов, в о.е. ( сопротивления , , ,  приведены в задании 3). Сопротивления ; ; ;  берутся в задании 3 в зависимости от сечения токопроводящей жилы кабеля = 13,5мОм, = 0,87мОм. Эти сопротивления необходимо выразить в о.е. и привести к базисным условиям по формулам: ;  и т.д. Так как ,  выражены в мОмах, то множитель  не нужен.

7. Определим сопротивления генераторных цепей 

И преобразуем схему замещения (рис. 1б) в схему (рис.1в)

Рис. 1в

 

8. Определим сопротивления двух параллельных генераторных цепей в комплексной форме (пример решения см. приложение 8).

И преобразуем схему замещения (рис. 1в) в схему (рис. 1г)

Рис. 1г

Если, например r задано в о.е., приведённых к номинальным условиям ( , ), то для перевода их в физические единицы (Омы), необходимо:

Например, известно = 0.177 о.е., = 400 В, = 125кВА

9. Результирующее сопротивление для точки «К»

10. По отношению , пользуясь зависимостью  определяем ударный коэффициент . (см. приложение 4)

11. Определяем ток подпитки эквивалентного двигателя.

Мощность эквивалентного двигателя определяется из таблицы нагрузки СЭС как сумма всех вращающихся потребителей (асинхронных и синхронных двигателей, вращающихся преобразователей), работающих в данном режиме.

За сопротивление эквивалентного двигателя принимают пусковое сопротивление.

где К=5 – кратность пускового тока.

В нашем случае .

 

11а. Ток подпитки двигателя

где Е = 0,9 (точнее 0,87…0,93) – э.д.с. двигателя

Так как в нашем примере точка «К» лежит на шинах щита, то , поэтому

12. Ударный ток К.З. в точке «К»

где  и – берутся из расчетных кривых в зависимости от и времени от начала к.з., т.е. при t = 0.01c и 0. (см. приложения 5,6 или 7)

13. Действующее значение ударного тока к.з.

 

 

14. При к.з. в тоже К1 схема замещения будет выглядеть следующим образом

 

Рис. 1д

 

 ,

15. Отношение , по которому определяют ударный коэффициент  (см. приложение 4).

16. Определяем модуль полного сопротивления

и по расчетным кривым определяем токи, соответствующие времени от 0 до 1с.

17. Как в предыдущем случае определяем ток подпитки эквивалентного двигателя, с той лишь разницей, что , где  по расчетным кривым при t=0, в зависимости от .

 

 

Приложение 1

 

 

Технические характеристики генераторов серии МСК, МСС, ГСС

тип генератора мощность, кВт номинальное напряжение, В частота вращения, об/мин КПД, % соединение фаз

генераторы серии МСК

МСК82-4 МСК83-4 МСК91-4 МСК92-4 МСКФ92-4 30 50 75 100 100 400 и 230 400 и 230 400 и 230 400 и 230 400 и 230 1500 1500 1500 1500 1500 86,0 87,5 88,7 89,9 89,9 звездой с выведенной нулевой точкой
МСК102-4 МСК103-4 МСКФ103-4 МСК113-4 150 200 200 300 400 и 230 400 и 230 400 и 230 400 1500 1500 1500 1500 90,2 90,5 90,5 91,5 400 В - звездой с выведенной нулевой точкой,230 В – без выведения нулевой точки
МСК500-1500 МСК625-1500 400 500 400 и 230 400 и 230 1500 1500 91,7 92,0 400 В – звездой, 230 В - треугольником
МСК750-1500 МСК940-1500 МСК1250-1500 МСК1560-1500 МСК1875-1500 600 750 1000 1250 1500 400 400 400 400 400 1500 1500 1500 1500 1500 92,5 93,0 93,0 93,5 93,5 звездой
МСК375-1000 МСК500-1000 МСК625-1000 300 400 500 400 и 230 400 и 230 400 и 230 1000 1000 1000 92,5 90,2 90,6 400 В – звездой, 230 В - треугольником
МСК790-1000 МСК1000-1000 МСК1250-750 630 800 1000 400 400 400 1000 1000 750 91,2 92,0 94,0 звездой

генераторы серии мсс И типа гсс

МСС82-4 МСС83-4 МСС91-4 МСС92-4 МССФ92-4 30 50 75 100 100 400 и 230 400 и 230 400 и 230 400 и 230 400 1500 1500 1500 1500 1500 85,5 88,5 89,5 91,0 91,0 звездой с выведенной нулевой точкой
МСС102-4 МСС103-4 МСС115-8 160 200 200 400 и 230 400 и 230 400 1500 1500 750 91,5 92,0 92,0 400 В - звездой с выведенной нулевой точкой, 230 В - треугольником
ГСС103-8М ГСС114-8М 100 100 400 и 230 400 750 750 90,0 91,0 звездой с выведенной нулевой точкой

 

Продолжение 1 приложения 1

 

МСС102-4 МСС103-4 МСС115-8 160 200 200 400 и 230 400 и 230 400 1500 1500 750 91,5 92,0 92,0 400 В - звездой с выведенной нулевой точкой, 230 В - треугольником
ГСС103-8М ГСС114-8М 100 100 400 и 230 400 750 750 90,0 91,0 звездой с выведенной нулевой точкой

 

 

Генераторы серии 2СН

 

Тип генератора Мощность, кВт Номинальное напряжение, В Частота вращения, об/мин КПД, % Соединение фаз
2СН 42/13-4 30 400 и 230 1500 88,5

звездой с выведенной нулевой точкой

2СН 42/28-4 60 400 и 230 1500 88,5
2СН 49/21-4 75 400 и 230 1500 89
2СН 49/27-4 100 400 и 230 1500 90,5
2СН 59/26-4 160 400 1500 90,5
2СН 59/31-4 200 400 1500 91,5
2СН 59/39-4 250 400 1500 92,5
2СН 74/31-4 315 400 1500 92,5
2СН 59/29-8 100 400 и 230 750 91
2СН 74/28-8 160 400 750 91,5
2СН 74/35-8 200 400 750 92
2СН 74/44-8 250 400 750 92,5
2СН 85/40-8 315 400 750 93

 

               

                                                                                               

 

 

Приложение 2

 

Расчетные активные и реактивные сопротивления и постоянные времени генераторов серий МСС и ГМС, типов ГСС и ТК2-2

 

Тип генератора

 

Напряжение, В

Активное сопротивление, Ом

Индуктивное сопротивление, о.е.

Фазы статора

 

Фазы ротора

 

Рассеивания обмотки статора xσ

По продольной оси xd

При

200С

При 150С

При 200С При 150С

генераторы серий МСС и типа ГСС

МСС82-4

230

400

0,0512

0,987

0,108

2,23

0,162

0,987

0,108

2,23

МСС83-4

230

400

0,0268

1,38

0,086

2,25

0,069

1,38

0,086

2,25

МСС91-4

230

400

0,0134

2,23

0,08

1,91

0,0446

2,23

0,075

1,8

МСС92-4

230

400

0,0086

2,62

0,061

1,87

МССФ92-4

0,0264

2,62

0,071

1,93

МСС102-4

230

400

0,0205

0,09

0,067

2,23

0,0205

0,09

0,067

2,23

МСС103-4

230

400

0,0093

0,116

0,05

1,55

0,0093

0,116

0,05

1,55

МСС115-8 400

0,0083

0,256

0,084

1,53

ГСС103-8

230

400

0,0094

0,151

0,085

1,91

0,0238

0,151

0,085

1,91

ГСС114-8 400

0,0095

0,23

0,082

1,44

генераторы серий ГМС и типа ТК2-2

ГМС13-16-12

230

400

0,0041

0,81

0,08

1,1

0,011

0,81

0,08

1,05
ГМС13-31-12 400

0,01

0,69

0,084

1,2
ГМС13-41-12 400

0,006

0,63

0,075

1,1
ГМС14-29-12 400

0,005

0,6

0,085

1,1
ГМС14-41-12 400

0,003

0,54

0,073

1,0
ТК2-2 400

0,0002

0,184

0,148

2,10
                       

 

Продолжение 1 приложения 2

 

 

Тип генератора

Индуктивное сопротивление, о.е.

Постоянные времени, с

По поперечной оси  xq Переходное в продольной оси xd Сверхпереходное в продольной оси xd Отрицательной последовательности фаз x2 Нулевой последовательности фаз x0 T’d0 T’d Ta T”d

генераторы серий МСС и типа ГСС

МСС82-4

1,1 0,258 0,178 0,238 0,047 1,28 0,148 0,019 0,0039
1,1 0,258 0,178 0,238 0,047 1,28 0,148 0,019 0,0039

МСС83-4

0,896 0,236 0,155 0,163 0,0023 1,69 0,177 0,014 0,004
0,896 0,236 0,155 0,163 0,0023 1,69 0,177 0,014 0,004

МСС91-4

0,8 0,22 0,151 0,13 0,063 1,67 0,192 0,019 0,016
0,76 0,21 0,155 0,17 0,059 1,65 0,192 0,016 0,0156
МСС92-4 0,776 0,2 0,14 0,158 0,056 1,79 0,191 0,022 0,017
МССФ92-4 0,79 0,21 0,152 0,17 0,063 1,83 0,2 0,021 0,017

МСС102-4

1,13 0,305 0,22 0,12 0,05 2,78 0,27 0,016 0,019
1,13 0,305 0,22 0,12 0,05 2,78 0,27 0,016 0,019

МСС103-4

0,87 0,14 0,087 0,09 0,005 1,93 0,163 0,023 0,022
0,87 0,14 0,087 0,09 0,005 1,93 0,163 0,023 0,022
МСС115-8 0,78 0,238 0,17 0,18 0,07 1,6 0,24 0,041 0,026

ГСС103-8

1,13 0,235 0,136 0,138 0,044 1,72 0,211 0,019 0,015
1,13 0,235 0,136 0,138 0,044 1,72 0,211 0,019 0,015
ГСС114-8 0,74 0,21 0,158 0,176 0,04 1,57 0,23 0,044 0,032

генераторы серий ГМС и типа ТК2-2

ГМС13-16-12

0,6 0,18 0,12 0,12 0,015 1,15 0,2 0,016 0,006
0,6 0,18 0,12 0,12 0,05 1,2 0,2 0,019 0,006
ГМС13-31-12 0,7 0,2 0,13 0,14 0,017 1,3 0,2 0,018 0,006
ГМС13-41-12 0,63 0,18 0,12 0,12 0,06 1,4 0,23 0,02 0,007
ГМС14-29-12 0,6 0,2 0,13 0,13 0,055 1,6 0,23 0,02 0,01
ГМС14-41-12 0,57 0,17 0,11 0,11 0,053 1,8 0,31 0,023 0,01
ТК2-2 0,21 0,245 0,173 0,211 0,051 4,3 0,5 0,1 0,062

 

Продолжение 2 приложения 2

 

 

Расчетные активные и реактивные сопротивления и постоянные времени генераторов серий МСК

Тип генератора

Напряжение, В

Активное сопротивление, Ом

Индуктивное сопротивление, о.е.

Фазы статора

Фазы ротора

Рассеивания обмотки статора

xσ

По продольной оси xd

При 200С При 150С При 200С При 150С

МСК82-4

230

400

0,0512 0,987 0,108 2,12
0,162 0,987 0,108 2,12

МСК83-4

230

400

0,0225 1,35 0,081 2,0
0,0616 1,35 0,081 2,0

МСК91-4

230

400

0,0169 1,91 0,089 2,06
0,05 1,91 0,089 2,06
МСК92-4

230

400

0,0102 2,3 0,078 2,08
МСКФ92-4 0,0318 2,3 0,078 2,08

МСК102-4

230

400

0,0069 0,097 0,074 2,0
0,020 0,097 0,076 1,92
МСК103-4

230

400

0,0133 0,109 0,055 1,8
МСКФ103-4 0,0133 0,109 0,055 1,8
МСК113-4 400 0,0061 0,133 0,052 1,55
МСК1250-750 400 0,0017 0,13 0,094 1,39

МСК375-1000

400

230

0,0063 0,95 0,097 1,8
0,0063 0,095 0,097 1,8

МСК500-1000

400

230

0,0038 0,127 0,083 1,76
0,0038 0,127 0,083 1,76

МСК625-1000

400

230

0,0031 0,145 0,095 1,54
0,0031 0,145 0,095 1,54
МСК790-1000 400 0,0022 0,164 0,084 1,52
МСК1000-1000 400 0,0016 0,185 0,088 1,72

МСК500-1500

400

230

0,0037 0,115 0,078 2,03
0,0037 0,115 0,078 2,03

МСК625-1500

400

230

0,003 0,093 0,098 2,08
0,003 0,093 0,098 2,08
МСК750-1500 400 0,0022 0,105 0,086 2,22
МСК940-1500 400 0,0017 0,125 0,091 2,02
МСК1250-1500 400 0,0012 0,121 0,093 1,96
МСК1560-1500 400 0,0008 0,138 0,069 1,97

 

Продолжение 3 приложения 2

 

Тип генератора

Индуктивное сопротивление, о.е.

Постоянные времени, с

По поперечной оси  xq Переходное в продоль­ной оси xd сверхпереходное в продольной оси xd Отрицательной после­довательности фаз x2 Нулевой последователь­ности фаз x0 T’d0 T’d Ta T”d

МСК82-4

1,0 0,258 0,178 0,238 0,091 1,28 0,148 0,019 0,0027
1,0 0,258 0,178 0,238 0,091 1,28 0,148 0,019 0,0027

МСК83-4

0,946 0,21 0,143 0,196 0,081 1,57 0,159 0,021 0,0035
0,946 0,21 0,143 0,196 0,081 1,57 0,159 0,021 0,0035

МСК91-4

0,875 0,245 0,185 0,213 0,052 1,46 0,166 0,018 0,0083
0,875 0,245 0,185 0,213 0,052 1,46 0,166 0,018 0,0083
МСК92-4 0,885 0,202 0,176 0,21 0,048 0,645 0,06 0,019 0,0138
МСКФ92-4 0,885 0,202 0,176 0,21 0,048 0,645 0,06 0,019 0,0138

МСК102-4

1,02 0,189 0,124 0,131 0,022 1,6 0,145 0,014 0,0076
0,98 0,186 0,124 0,131 0,022 1,69 0,158 0,014 0,0076
МСК103-4 0,93 0,23 0,176 0,16 0,004 1,96 0,233 0,02 0,0075
МСКФ103-4 0,93 0,23 0,176 0,16 0,004 1,96 0,233 0,02 0,0075
МСК113-4 0,775 0,2 0,122 0,131 0,006 2,48 0,31 0,018 0,006
МСК1250-750 0,71 0,23 0,146 0,149 0,0255 2,54 0,42 0,036 0,017

МСК375-1000

0,85 0,177 0,148 0,165 0,022 1,88 0,18 0,035 0,0068
0,85 0,177 0,148 0,165 0,022 1,88 0,18 0,035 0,0068

МСК500-1000

0,89 0,18 0,133 0,14 0,05 2,5 0,24 0,039 0,008
0,89 0,18 0,133 0,14 0,05 2,5 0,24 0,039 0,008

МСК625-1000

0,85 0,24 0,161 0,17 0,03 2,3 0,24 0,044 0,012
0,85 0,24 0,161 0,17 0,03 2,3 0,24 0,044 0,012
МСК790-1000 0,83 0,21 0,145 0,16 0,03 2,6 0,34 0,054 0,013
МСК1000-1000 0,95 0,24 0,152 0,17 0,03 2,8 0,37 0,048 0,012

МСК500-1500

0,955 0,178 0,132 0,145 0,027 2,6 0,22 0,04 0,01
0,955 0,178 0,132 0,145 0,027 2,6 0,22 0,04 0,01

МСК625-1500

1,0 0,228 0,167 0,182 0,027 3,6 0,36 0,047 0,013
1,0 0,228 0,167 0,182 0,027 3,6 0,36 0,047 0,013
МСК750-1500 1,04 0,236 0,15 0,156 0,031 3,8 0,39 0,047 0,014
МСК940-1500 0,96 0,231 0,158 0,169 0,012 4,0 0,43 0,053 0,014
МСК1250-1500 0,91 0,213 0,15 0,159 0,030 3,5 0,36 0,055 0,015
МСК1560-1500 0,893 0,194 0,127 0,135 0,032 4,1 0,39 0,057 0,019
МСК1875-1500 0,89 0,176 0,11 0,117 0,032 4,2 0,37 0,05 0,015

 

 

Приложение 3

 

 

Таблица 1 – Длительные нагрузки кабелей и проводов с предельной температурой жилы 60°С и 75°С при температуре окружающей среды 40°С

 

Площадь сечения, мм²

Длительная нагрузка кабелей и проводов, А

Предельная температура жилы 60˚С

Предельная температура жилы 75˚С

1 -жильных

2 -жильных

3- и 4-жильных

1 -жильных

2 -жильных

3- и 4-жильных

1 11 8 9 7 7 6 16 14 14 12 11 10
1,5 14 12 12 10 10 8 21 17 18 14 15 12
2,5 20 17 17 15 15 12 29 24 25 20 20 17
4 26 23 23 20 20 16 39 33 33 28 27 23
6 35 29 29 25 25 20 50 43 43 37 35 30
10 47 40 40 34 34 28 67 58 57 49 47 41
16 62 53 53 45 45 37 90 76 76 65 63 53
25 82 70 70 60 60 49 120 107 100 87 84 71
35 100 85 85 70 70 60 145 120 125 100 100 85
50 125 105 105 90 90 75 180 150 155 125 125 105
70 150 130 130 110 110 90 220 185 185 155 155 130
95 185 155 155 130 130 110 270 230 230 195 190 160
120 215 180 180 155 155 125 310 265 265 225 220 185

 

Таблица 2 – Длительные нагрузки кабелей и проводов с предельной температурой жилы 80°С и 95°С при температуре окружающей среды 40°С

 

Площадь сечения, мм²

Длительная нагрузка кабелей и проводов, А

Предельная температура жилы 80˚С

Предельная температура жилы 95˚С

1 -жильных

2 -жильных

3- и 4-жильных

1 -жильных

2 -жильных

3- и 4-жильных

1 17 15 15 13 12 11 23 20 20 17 16 14
1,5 22 18 19 15 15 13 29 24 25 20 21 17
2,5 30 25 25 21 21 18 37 31 31 26 26 22
4 41 36 35 31 29 25 48 41 41 35 34 29
6 54 46 46 39 38 32 62 53 53 45 44 37
10 73 62 62 53 51 43 84 71 71 60 59 50
16 96 82 82 70 67 57 110 95 95 81 77 66
25 125 110 105 95 88 77 152 125 130 105 105 88
35 155 130 130 110 110 90 190 160 160 135 135 110
50 190 160 160 135 130 110 240 210 205 180 170 145
70 235 200 200 170 165 140 290 240 240 205 200 170
95 290 240 245 205 200 170 355 305 300 260 250 210
120 335 285 285 240 235 200 415 355 350 300 290 250

 

Приложение 4

 

 

Зависимость

 

Приложение 5

 

 

Генераторы МСС и МСК

 

Приложение 6

 

Пример вычисления Z двух параллельных ветвей цепи

Задано:

т.к.

Затем, для того, чтобы избавиться от мнимой части комплексного числа в знаменателе, дробь (числитель и знаменатель) домножают на сопряженный комплекс  знаменателя, т.е.

где 2,3 - модуль активного сопротивления r = 2.3 о.е, x = 2.72 о.е.

следует помнить:

т.д.

 

Задание 1

 

Параметр

Д N, э.л.с ΔРх ,кВт Рбр, кВт Ркп, кВт Рл, кВт N, шт Ркл, кВт Рвент,кВт Ркамб,кВт

Варианты

1 1500 1100 12 8 6 8 2 - - -
2 640 220 6 4 3,2 - - - - -
3 640 440 6 5 5 - - - - -
4 800 440 8 5,7 6 8 2 - - -
5 880 440 10 5,7 6 - - - - -
6 1200 660 10 7 6 - - - - -
7 1500 1320 18 17,5 8 10 2 - - -
8 2400 1100 12 17,5 8 10 2 10 12 12
9 2400 1320 18 12 8 - - - - -
10 2500 1640 20 12 8 10 2 12 10 12
11 3000 2200 20 17,5 10 - - - - -
12 3000 880 16 17,5 10 - - - - -
13 3700 2000 18 17,5 10 - - 12 17 12
14 2780 1200 16 22 10 - - - - -
15 1200 1200 16 17,5 8 - - - - -
16 740 1050 12 12 6 - - - - -
17 691 1000 12 7 6 5,6 2 6 7 -
18 781 800 12 12 6 - - - - -
19 690 1100 12 12 6 - - - - -
20 617 800 12 7 6 8,5 2 - - -
21 636 800 12 7 6 8,5 2 - - -
22 500 540 12 5,6 6 - - - - -
23 475 800 12 5,6 6 - - - - -
24 300 600 12 5,6 6 5,6 2 - - -
25 252 420 8 3,8 6 5,6 2 - - -
26 1400 1800 12 17,5 8 - - - - -
27 1000 1400 12 12 6 22,6 2 - - -
28 1534 800 12 22 8 21 2 12 13 13
29 1500 2000 12 22 8 - - 12 12 12
30 1480 1320 12 22 8 - - - - -
31 1081 1320 12 17,5 6 8,6 2 - - -
32 550 800 10 12 8 - - - - -
33 1500 1100 10 17,5 8 8,6 2 - - -
34 600 400 8 7 6 8,6 2 - - -
35 1300 1320 10 12 6 - - 7 6 6
36 2400 800 12 17,5 8 - - - - -
37 700 600 8 7 6 - - - - -
38 1400 800 10 12 8 12 2 - - -
39 1200 1800 12 12 8 - - 11 11 -
40 1000 1000 10 12 6 9,6 2 - - -

 

 

Задание 2

 

Исходные данные

Варианты

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
N рис 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1
P,кВт 22 8,5 - 60 - - - 2 - 100 36
P1,кВт - - 12 - 10 0,2 0,3 - 40 100 -
P2,кВт - - 18 - 15 0,3 0,2 - 11 45 -
P3,кВт - - 10 - 20 0,4 0,3 - - 15 -
P4,кВт - - - - 25 0,4 0,3 - - - -
P5,кВт - - - - - 0,4 0,5 - - - -
U 220 110 220 230 220 220 110 220 220 220 380
η,% 85 80 85 - 88 - - - 87,5 - 87
η3, % - - - - - - - - - 87,5 -
cosφ 0,9 - - 0,8 0,85 - - - 0,86 0,8 0,9
с osφ1 - - - - - - - - 0,85 0,8 -
с osφ2 - - - - - - - - - 0,84 -
с osφ3 - - - - - - - - - 0,87 -
КЗ 0,9 1,0 - - - - - - 0,9 1,0 0,9
К0 - - 0,67 - 1 1 - - - - -
n, шт - - 3 - 4 - - - - - -
l 100 50 20 20 20 - - 60 - 20 120
l1,м - - - - - 8 7 - 20 30 -
l2,м - - - - - 2 5 - 20 32 -
l3,м - - - - - 3 3 - - - -
l4,м - - - - - 4 2 - - - -
l5,м - - - - - 5 2 - - - -
Режим работы S2 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S2 S1 S2

 

 

Продолжение 1 задания 2

 

Исходные данные

Варианты

  12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
N рис 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2
P,кВт 12 - 75 - - - 1,5 - 150 30 16
P1,кВт - 10 - 12 0,2 0,08 - 60 125 - -
P2,кВт - 10 - 12 0,2 0,08 - 15 60 - -
P3,кВт - 10 - 12 0,2 0,24 - - 18,5 - -
P4,кВт - - - 12 0,2 0,28 - - - - -
P5,кВт - - - - 0,2 0,32 - - - - -
U 110 220 230 220 127 24 220 380 220 220 220
η,% - 87 - 89 - - - 87,5 - 85 80
η3, % - - - - - - - - 89,5 - -
cosφ - - 0,8 0,91 - - - 0,86 0,8 0,93 -
с osφ1 - - - - - - - 0,81 0,8 - -
с osφ2 - - - - - - - - 0,82 - -
с osφ3 - - - - - - - - 0,88 - -
КЗ 1,0 - - - - - - 0,8 0,9 0,9 1
К0 - 1 - 0,75 1 1 - - - - -
n, шт - 3 - 4 - - - - - - -
l 17 22 18 25 - - 70 - 15 90 90
l1,м - - - - 7 20 - 30 25 - -
l2,м - - - - 3 10 - 30 35 - -
l3,м - - - - 4 7 - - - - -
l4,м - - - - 5 8 - - - - -
l5,м - - - - 4 10 - - - - -
Режим работы S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S2 (30 мин) S1 S2 (30 мин) S2 (30 мин)

 

Продолжение 2 задания 2

 

Исходные данные

Варианты

  23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
N рис 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3
P,кВт - 100 - - - 2 - 150 30 21 -
P1,кВт 17 - 13 0.1 0,3 - 45 130 - - 14
P2,кВт 13 - 14 0,075 0,4 - 11 50 - - 16
P3,кВт 20 - 15 0.1 0,1 - - 11 - - 10
P4,кВт - - 20 0.2 0.3 - - - - - -
P5,кВт - - - 0.3 0.5 - - - - - -
U 220 400 380 220 220 127 380 380 380 220 220
η,% 82 - 90 - - - 88 - 86 82 85
η3, % - - - - - - - 88 - - -
cosφ - 0,8 0.92 - - - 0,9 0,8 0,93 - -
с osφ1 - - - - - - 0,87 0,87 - - -
с osφ2 - - - - - - - 0,85 - - -
с osφ3 - - - - - - - 0,88 - - -
КЗ - 1 - - - - 0,9 0,8 0,9 1 -
К0 0.67 - 0.75 1 1 - - - - - 1
n, шт 3 - 4 - - - - - - - 3
l 21 15 18 - - 45 - 15 110 110 25
l1,м - - - 10 7 - 25 25 - - 1
l2,м - - - 5 6 - 30 30 - - -
l3,м - - - 5 5 - - - - - -
l4,м - - - 3 4 - - - - - -
l5,м - - - 3 6 - - - - - -
Режим работы S1 S1 S1 S1 S1 S1 S2 (30 мин) S1 S2 (30 мин) S2 (30 мин) S1

 

 

Продолжение 3 задания 2

 

Исходные данные

Варианты

  34 35 36 37 38 39 40 41 42
N рис 4 5 6 7 8 9 10 1 2
P,кВт 30 - - - 1 - 200 52 52
P1,кВт - 11 0,2 0,2 - 65 170 - -
P2,кВт - 15 0,3 0,3 - 15 65 - -
P3,кВт - 7,5 0,4 0,4 - - 15 - -
P4,кВт - 5,5 0,5 0,4 - - - - -
P5,кВт - - 0,6 0,4 - - - - -
U 400 380 220 110 127 380 380 380 220
η,% - 88 - - - 88,5 - 86 85
η3, % - - - - - - 88 - -
cosφ 0,8 0,9 - - - 0,92 0,8 0,93 -
с osφ1 - - - - - 0,85 0,85 - -
с osφ2 - - - - - - 0,9 - -
с osφ3 - - - - - - 0,91 - -
КЗ 1 - - - - 0.8 0.9 0.9 0.85
К0 - 0.75 1 1 - - - - -
n, шт - 4 - - - - - - -
l 15 20 - - 55 - 20 130 130
l1,м - - 10 7 - 25 15 - -
l2,м - - 5 6 - 30 35 - -
l3,м - - 3 6 - - - - -
l4,м - - 3 6 - - - - -
l5,м - - 5 6 - - - - -
Режим работы S1 S1 S1 S1 S1 S2 (30мин) S1 S2 (30мин) S2 (30мин)

Примечание: – потребители вариантов 8, 18, 28 ,38 установлены на палубе -

– кабели потребителей вариантов 2, 3, 12, 13, 22, 23, 32, 33, 42, 43, проложены в пучке более 6.

 

 

Приложение к заданию 2

 

Рис. 1                                            Рис. 2                                Рис. 3

Рис. 6

Рис. 4

Рис. 5 

Рис. 7

 

Рис. 8                                                                         Рис. 9


Рис. 10

 

 

Задание 3

 

Задание

Генератор

Кабель от генератора до шин ГРЩ

Тип Кол-во,шт P,кВт U,В I,А η,% cosφ ra ,Ом x"d о.е. х1 ,мОм ч1,мОм

Варианты

1

МСК82-4

1

30

400 54,2

86

0,8

0,162

0,178

0,87 13,5
230 93,5 0,0512 0,82 6,17

2

МСК83-4

1

50

400 90,5

87,5

0,8

0,0616

0,143

0,82 6,17
230 157 0,0255 0,76 3,09

3

МСК91-4

2

75

400 153

88,7

0,8

0,05

0,185

0,76 3,09
230 266 0,0169 0,72 10,14

4

МСК92-4

2

100

400 181

89,9

0,8

0,0318

0,176

0,75 2,27
230 314 0,0120 0,73 1,18

5

МСК102-4

2

150

400 271,5

90,2

0,8

0,02

0,124

0,73 1,14
230 470 0,0069 0,72 00,92

6

МСК103-4

2

200

400 342

90,5

0,8

0,0133

0,176

0,39 0,92
230 592 0,0133 0,37 1,13
7 МСК113-4 1 300 400 523 91,5 0,8 0,0061 0,146 0,38 1,54

8

МСК500-1500

2

400

400 724

91,7

0,8

0,0037

0,132

0,36 0,57
230 1252 0,0037 0,23 0,04

9

МСК625-1500

2

500

400 905

92

0,8

0,003

0,167

0,25 0,75
230 1566 0,003 0,23 0,3

10

МСК750-1500

2

600

400

1086

92,5

0,8

0,0022

0,15

0,24 0,6
1879 0,2 0,23

11

МСС82-4

1

30

400 54,2

85,5

0,8

0,162

0,178

0,87 13,5
230 93,5 0,0512 0,82 6,17

12

МСС83-4

1

50

400 90,5

88,5

0,8

0,069

0,155

0,82 6,17
230 157 0,0268 0,76 3,09

13

МСС91-4

1

75

400 153

89,5

0,8

0,0446

0,151

0,79 6,09
230 266 0,013 0,72 1,14

14

МСС92-4

2

100

400 181

91

0,8

0,0264

0,152

0,75 2,27
230 314 0,0086 0,73 1,18

15

МСС102-4

2

160

400 316

91,5

0,8

0,0205

0,22

0,73 1,18
230 547 0,0205 0,72 1,13

16

МСС103-4

1

200

400 342

92

0,8

0,093

0,087

0,38 2,27
230 592 0,093 0,37 1,18

17

МСС103-8

1

100

400 181

90

0,8

0,0238

0,136

0,75 0,75
230 592 0,093 0,37 1,18
18 МСС114-8 2 150 400 271,4 91 0,8 0,0035 0,158 0,72 1,14

19

2СН42/12-4

2

30

400 54,2

88,5

0,8

0,207

0,287

0,87

13,,5

230 93,5 0,068 0,82

 

Продолжение задания 3

 

Задание

Генератор

Кабель от генератора до шин ГРЩ

Тип Кол-во,шт P,кВт U,В I,А η,% cosφ ra ,Ом x"d о.е. х1 ,мОм r1,мОм

Варианты

20 2СН42/28-4 2 60 400/230 108/ 188 88,5 0,8 0,073/ 0,023 0,284 0,82/ 0,76 6,17/ 2,27
21 2СН49/21-4 2 75 400/230 153/ 2,66 89 0,8 0,049/ 0,018 0,29 0,76/ 0,72 3,09/ 1,14
22 2СН49/27-4 1 100 400/230 181/ 314 90,5 0,8 0,0317/ 0,0109 0,117 0,75/ 0,73 2,27/ 1,18
23 2СН59/26-4 1 160 400 316 90,5 0,8 0,02 0,119 0,73 1,18
24 2СН59/31-4 2 200 400 342 91,5 0,8 0,013 0,117 0,73 0,92
25 2СН59/39-4 1 250 400 488 92,5 0,8 0,009 0,1 0,73 0,9
26 2СН74/31-4 2 315 400 567 92,5 0,8 0,007 0,104 0,38 0,77
27 БГ-30 1 30 400/230 54,2/93,5 88,5 0,8 0,207/ 0,068 0,287 0,87 13,5
28 БГ-60 2 60 400/230 108/188 90,5 0,8 0,073/ 0,023 0,284 0,82 6,17
29 БГ-100 1 100 400/230 181/314 91,0 0,8 0,0317/0,0109 0,117 0,82 6,17
30 БГ-200 2 200 400 348 92,0 0,8 0,013 0,117 0,75 2,27
31 БГ-315 1 315 400 567 93,0 0,8 0,007 0,104 0,75 1,18

 

Примечание: длину кабеля от генератора до точки К принять равной 12 м.

Значения х1 = 0,87 мОм и r1 = 13,5 мОм (кабель от шин ГРЩ до точки К) одинаковы для всех вариантов задания 3.

 

Задание 4

 

Ответить на один из следующих вопросов, соответственно варианту

 

1. Изложить историю развития судового электрооборудования.

2. Отечественные судовые электротехники.

3. Принцип действия регулятора напряжения типа РУН.

4. Принцип действия вибрационного регулятора напряжения.

5. Система возбуждения и регулирования напряжения генератора серии

МСК (МСС).

6. Назначение компаундного элемента (КЭ).

7. Достоинства и недостатки системы компаундирования.

8. Бесконтактный генератор.

9. Регулирование частоты СГ.

10. Методы синхронизации СГ.

11. Распределение активной и реактивной мощности.

12. Параллельная работа генераторов постоянного тока.

13. Целесообразность применения валогенераторов.

14. Аварийная электростанция.

15. Кислотные аккумуляторы.

16. Щелочные аккумуляторы.

17. Сравнение параметров кислотных и щелочных аккумуляторов.

18. Расчёт ёмкости аккумуляторов.

19. Защитные устройства СЭС. Селективность.

20. Системы распределения электроэнергии.

21. Классификация и устройство распределительных щитов.

22. Требования Регистра к СЭС.

23. Основные марки судовых кабелей и проводов и их характеристики

24. Заземление и экранирование судового электрооборудования.

25. Защита судового электрооборудования от воздействия окружающей

среды и попадания посторонних предметов на токоведущую и движущуюся часть.

26. Техническое обслуживание СЭС.

27. Безопасность при обслуживании СЭС.

28. Первичные двигатели и требования к ним.

29. Способы прокладки кабелей.

30. Способы возбуждения СГ.

31. Преобразователи тока и частоты.

32. Сравнение амплитудно-фазового и токового компаундирования.

33. Допустимые напряжения в судовых сетях.

34. Нормы падения напряжения.

35. Обслуживание аккумуляторов.

 

УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Михайлов, В.А. Автоматизированные электроэнергетические системы

судов [текст ] / В. А. Михайлов. - Л.: «Судостроение» 1977, - 512с.

2. Лейкин, В.С. Судовые электрические станции и сети [текст ] / В. С.

Лейкин. - М.: «Транспорт», 1974.

3. Яковлев, Г.С. Судовые электроэнергетические системы [текст ] / Г. С.

Яковлев. - Л.: «Судостроение», 1987, - 270 с.

 

 

Учебное издание

 

 

Селиванов Петр Петрович

Клеутин Владислав Иванович

 

Методические указания и задания к выполнению контрольной работы

«Судовые электроэнергетические системы»

 

Ответственный за выпуск: И.А. Кибанова

Ответственный редактор: В.А. Филатова

 

Подписано в печать........2011

Формат 60х80/16. Бумага ксероксная

Гарнитура Times New Roman

Оперативный способ печати

Усл.п.л. 1,87 - уч.-изд.л -

Тираж … экз.

Заказ №

 

 

ОИВТ (филиал) ФГОУ ВПО «НГАВТ»

644099, г. Омск, ул. И. Алексеева, 4

 

 

Отпечатано в типографии ИП Шелудивченко А.В.

г. Омск, ул. Дальняя-1, тел.: 368-222


Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 221; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!