關(guān)于船舶電站容量確定和計算方法
摘要:本文主要闡述了船舶電站容量確定和計算方法,針對三類負荷介紹了電力負荷計算兩步驟和過程,以及在設(shè)計實踐中的一些問題提出自己的看法。
正確合理地計算船舶電站的容量,將直接影響到船舶運行的經(jīng)濟指標,并且影響著船舶的生命力量,所以具有很重要的意義。船舶電站計算的基本理論,不僅設(shè)計人員要掌握,對于運行管理人員來說也是非常重要的,它可以幫助機艙管理人員正確深入地了解船舶電站的特點,從而能夠根據(jù)不同的運行情況,相應(yīng)的改變電力系統(tǒng)的運行方式,筆耕論文新浪博客,充分發(fā)揮電站的功能,使電力系統(tǒng)保證安全、可靠、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì),(在電壓和頻率偏差允許圍內(nèi))另外,在監(jiān)造船舶和接管 船舶過程中,對所接船舶能夠做出有理論的校驗和評價。
在進行船舶設(shè)計時,船體的型式和尺寸及推進系統(tǒng)都可以由模型實驗決定,但是船舶電站容量的選擇至今尚無類似的辦法,只能根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律采用近似的估算方式。
電站容量的計算方法有許多種類,一般用的最多的是概率論法,晝夜航行圖表法和負荷系數(shù)法。概率論法對于同類型船舶適用,小船或電動輔機不多的船舶大多采用晝夜航行圖表法,目前用的較多的仍然是負荷系數(shù)法。負荷系數(shù)法分為兩種,需要系數(shù)法和三類負荷法。將電站容量計算好后,就可以查對產(chǎn)品目錄,根據(jù)發(fā)電機組標準和配套情況,選用發(fā)電機。
由于船上各用電設(shè)備的 工作情況與船舶的 運行工況有關(guān),不論用什么方法計算電站容量都是按照船舶不同的工況分別進行的。船舶整個運行周期大體可以劃分幾個點型工況,在每一個點型工況中負荷的變化相對說來是不大的。船舶電氣設(shè)計人員都知道,任何船舶都有配有電源裝置,供給船舶上的電力、照明、通訊及其它的生活設(shè)備。電源裝置有主電源,應(yīng)急電源、備用電源。船舶設(shè)備幾種電源要根據(jù)船舶類型、用途、航區(qū)以及船級社規(guī)范,法規(guī)來確定,故不同類型、用途的船舶可配不同的電源裝置,但主電源裝置對于大多數(shù)船舶都要配置,主電源裝置(船舶電站)的容量是如何確定的呢?下面就船舶電站容量的確定和計算方法及在計算過程中注意的問題淺談一二。
船舶電站容量的確定,必須經(jīng)過船舶電力負荷計算,其結(jié)果作為選擇發(fā)電機容量的依據(jù),計算結(jié)果正確與否將直接影響發(fā)電機容量的選擇,發(fā)電機容量選擇不合適,勢必將直接影響全船電器設(shè)配的使用要求,導(dǎo)致船舶航行不安全,也有可能由于船舶電站容量過大,造成電站低負荷,低效率運行,柴油發(fā)電機組功率得不到充分的利用,并相應(yīng)地造成配套電氣設(shè)配(主開關(guān)、儀表、電纜等)容量增大,導(dǎo)致船舶造價提高。用此電力負荷計算在整個船舶電氣設(shè)計中是一項較為重要的 工作,應(yīng)考慮周密、細致、慎重、否則將給船舶帶來隱患。
船舶電力負荷計算是根據(jù)全船用電設(shè)配的數(shù)量,負荷及使用工況進行的。把計算過程匯總表,稱為電力負荷計算書。目前,船舶電力負荷計算方法雖多,上述以介紹過了,下面以三類負荷法的計算步驟淺談一下。
1、確定全船機械,照明及生活等設(shè)配的情況下,查出機械配套電機的額定參數(shù),計算照明等其它用電設(shè)配的裝置功率,并按設(shè)配工作性質(zhì)進行分類,甲板機械、舵室輔機機修機械、冷藏通風、弱電設(shè)配、照明設(shè)配、生活設(shè)配、通訊導(dǎo)航等。
2、對于不同類型、用途的船舶劃分為幾種船舶運行工況,如航行狀態(tài)、進出港、 靠離碼頭、停泊、裝卸貨、應(yīng)急狀態(tài)等。
3、按確定各工況下所需使用的電機、電氣設(shè)配以及它們使用情況進行負荷分類,即Ⅰ類負荷——連續(xù)使用額的負載,Ⅱ類負荷——短時或重復(fù)短時使用的負荷,Ⅲ類負荷——偶然短時使用的負荷,以及按操作規(guī)程規(guī)定可以在電站尖峰負荷時間外使用的負荷。
4、計算各用電設(shè)配實際消耗的功率。在計算電動輔機電機所消耗的功率時,首先確定各種系數(shù),如電動機利用系數(shù):K1=P2/P1,機械負荷系數(shù):K2=P3/P2,電動機負荷系數(shù):K3=K1K2=P3/P1,最后確定電動機以額定功率運轉(zhuǎn)時從電網(wǎng)所吸收的功率:P4=P1/ηe,P1每一臺輔機選配的電動機有一額定功率P1每一臺輔機有一最大軸功率P2電動機的實際使用功率,電動機在額定功率時的效率ηe,按以上公式計算各電動機實際所消耗功率。若有兩臺及兩臺以上同類型機械設(shè)配額定 電機,還需根據(jù)實際使用臺數(shù)進行計算。
5、計算每一臺工況下各類負荷的總功率,必須按其同時系數(shù)計算總負荷。對于Ⅰ類負荷,因考慮到全船用電量設(shè)配最大負荷的不同實性,同時系數(shù)K1可取0.8~0.9,對于Ⅱ類負荷,同時系數(shù)指該負荷平均使用時間與工作周期之比來估算,但在計算時常不考慮每臺輔機的同時系數(shù),而將Ⅱ類負荷總加起來后在乘以同時系數(shù)K2,K2一般可在0.3~0.5的范圍中選擇。對于Ⅲ類計算時通?刹挥。
6、考慮5%的網(wǎng)絡(luò)損失,計算出所需總功率,按此功率及具體使用情況確定發(fā)電機容量及臺數(shù),其容量必須滿足各工況所需功率,實際使用的發(fā)電機可為單機動行,也可以為雙機并聯(lián)運行并考慮留有一定的余量,另一方面使計算過程引起的誤差得到有效的控制。
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