Расчет мощности судовых электрических станций

Для расчета мощности судовой электростанции используются методы:

- аналитический постоянных нагрузок;

- аналитический переменных нагрузок;

- статистического моделирования нагрузок на ЭВМ;

- корреляционных зависимостей.

Первые три метода основаны на составлении табличных моделей (таблиц нагрузок), отражающих изменение нагрузок отдельных приемников электроэнергии в различных режимах эксплуатации судна. В число режимов судна, которые составляют таблицу нагрузок генераторов, обязательно включаются режимы, соответствующие наименьшей и наибольшей нагрузкам генераторов, а также некоторым промежуточным ее значениям. В зависимости от типа судна различают следующие режимы:

а) для грузовых транспортных судов – стоянка без погрузки и с погрузкой, маневренный, ходовой и аварийный режимы;

б) для пассажирских судов – стоянка без пассажиров и с пассажирами, маневренный, ходовой и аварийный режимы;

в) для судов технического флота – стоянка без работы и с работой технологического оборудования, ходовой и аварийный режимы, маневренный;

г) для ледоколов – стоянка, маневренный, ход в чистой воде, ход во льдах, аварийный режим;

д) для промысловых судов – стоянка, маневренный, аварийный режим, а также режимы, связанные с ловом рыбы и ее переработкой.

Ходовой режим – характерен для всех самоходных судов. В этом режиме работают все механизмы судна, обеспечивающие работу главных двигателей, навигационное оборудование, системы управления, сигнализации и связи, бытовые потребители. Ходовой режим один из наиболее длительных режимов. Для танкеров, например, режим достигает 70-80%, для сухогрузных судов 60-70%, для ледоколов 10-15% от общего эксплуатационного времени.

Маневренный (швартовный) режим – съемка с якоря, отход судна от причала или прохождение узкостей. Это один из наиболее загруженных режимов, в котором работают механизмы главных машин, в том числе компрессоры пускового воздуха, навигационное и бытовое электрооборудование, палубные механизмы (шпиль, брашпиль), а иногда и грузовые средства. Маневренный режим занимает 3-5% от общего эксплуатационного времени почти всех судов.

Аварийный режим. Обычно различают на судах два аварийных режима:

а) аварийный режим с работой судовой электростанции, главной машины и полным функционированием всех механизмов (пожар, пробоина, посадка на мель). В данном режиме ко всем работающим механизмам в ходовом режиме добавляется работа пожарных или водоотливных и перекачивающих насосов, что создает наибольший пик нагрузки. В этом случае к шинам СЭС может подключаться резервный генератор, а неответственные потребители (камбуз, бытовая вентиляция, бытовые насосы и т.д.) могут быть отключены.

б) аварийный режим с выходом из строя основной электростанции (пожар в машине, затопление машинно-котельного отделения (МКО)). В работе остается только аварийный источник электроэнергии.

4. Промысловый режим – характерен для рыбопромысловых судов. В этом режиме работают механизмы, обеспечивающие работу главного двигателя с частичной загрузкой (так как траление производится при скорости 2-5 узлов), навигационное и поисковое оборудование, палубные механизмы, обеспечивающие рыбный промысел, бытовое оборудование. На судах, перерабатывающих рыбную продукцию в промысловом режиме работают механизмы рыбного завода, компрессоры холодильных установок. Промысловый режим для этих судов является основным и составляет 30-60% от общего эксплуатационного времени.

5. Промысловый режим без работы завода – характерен для малых и средних рыболовецких судов. В этом режиме потребляемая мощность может значительно отличаться от предыдущего режима.

6. Режим хода судна во льдах – характерен для ледоколов и судов ледового плавания. В этом режиме с номинальной нагрузкой работают механизмы МКО, рулевое устройство, навигационные приборы, бытовые потребители, специальные механизмы, такие, например, как креновые насосы, подруливающие устройства и т.д.

7. Режим стоянки с погрузочными операциями – характерен для грузовых, рыбопромысловых судов, а также для танкеров. На ряде судов, предназначенных для линейного судоходства (контейнеровозы, рудовозы, балкеры и т.Д.), грузовые палубные механизмы не устанавливаются. В этом случае режим работы электростанции не отличается от режима стоянки без грузовых операций.

8. Режим стоянки без грузовых операций – характерен для всех без исключения видов судов и требует минимальной затраты электроэнергии на бытовые нужды и работу незначительного количества маломощных потребителей МКО. Часто для этого режима, с целью оптимальной загрузки генератора и получения номинального КПД приводного двигателя, устанавливается стояночный агрегат значительно меньшей мощности. Однако мощность стояночного агрегата должна быть такой, чтобы обеспечить запуск и работу малого аварийного пожарного или водоотливного насоса.

9. Специальные режимы относятся, как правило, к научно-исследовательским судам и судам спецтехфлота. Такие режим возможны на дноуглубительных, гидрографических, спасательных судах, плавучих электростанциях и др.

Перечисленные режимы работы электростанции неполностью охватывают все возможные режимы.