Учебно-методические комплексы

Подробнее

Каждая работа содержит цель, порядок выполнения, расчётные формулы, справочные данные и примеры.
✓ Содержательное наполнение практических работ:
1. Расчёт мощности СЭЭС и выбор генераторов (Работа 1): Заполнение таблицы нагрузок генераторов для различных эксплуатационных режимов судна (стоянка, швартовный, ходовой, аварийный, рабочий). Учёт коэффициентов загрузки (Кз) для разных потребителей (вентиляторы, насосы, рулевые устройства, краны, камбузное оборудование), определение коэффициента мощности по графикам зависимости от загрузки, расчёт активной и реактивной мощностей. На основе технико-экономического сравнения вариантов комплектации (2-3 варианта с разным количеством и мощностью генераторов) выбор оптимального состава электростанции с обоснованием по расходу топлива, маслу, моторесурсу, массе и габаритам. Приведён подробный пример для научно-исследовательского судна.
2. Выбор преобразователей электроэнергии (трансформаторов) (Работа 2): Составление таблицы потребителей, получающих питание через понижающие трансформаторы. Расчёт реактивной и полной мощности для каждого приёмника. Выбор трансформаторов по мощности (с учётом коэффициента одновременности) и напряжению из справочных таблиц. Рекомендации по резервированию (установка одного дополнительного трансформатора) и недопустимости параллельной работы трансформаторов с соотношением мощностей 1:3.
3. Построение однолинейной схемы распределения электроэнергии (Работа 3): Правила построения схемы с учётом требований надёжности, живучести, гибкости и экономичности. Секционирование ГРЩ, подключение генераторов и потребителей через автоматические выключатели, разделение нагрузок по секциям, подключение трансформаторов к разным секциям для повышения надёжности. Приведён образец однолинейной схемы в приложении.
4. Расчёт токов и выбор кабелей при одиночной прокладке (Работа 4): Определение рабочих токов для постоянного и переменного тока (с учётом коэффициента мощности и КПД). Выбор сечений кабелей по нагреву (из таблиц для одиночной прокладки) и проверка на потерю напряжения (допустимые значения: не более 6% для силовых цепей). Расчёт участков: генератор-ГРЩ, ГРЩ-распределительный щит (РЩ), РЩ-потребители, ГРЩ-трансформатор. Приведены развёрнутые примеры расчёта с выбором кабелей марок КНР.
5. Определение потерь напряжения на участке сети освещения (Работа 5): Расчёт потерь напряжения в сети постоянного и однофазного переменного тока. Определение узловых точек и наиболее удалённых светильников. Допустимые потери: не более 10% для сети ≤55В и не более 5% для сети >55В. Пример с расчётом для двух светильников.
6. Выбор кабеля при групповой прокладке (Работа 6): Учёт ухудшения охлаждения кабелей в пучках, трубах и желобах. Введение поправочных коэффициентов k1 (на способ прокладки) и k2 (на длительность работы). Формула пересчёта тока I_расч = I_раб / (k1·k2). Рекомендации по расположению нагруженных и малонагруженных кабелей в пучке.
7. Выбор и проверка аппаратов защиты (Работа 7): Построение схемы защиты с обеспечением селективности (разница во времени срабатывания между автоматическими выключателями разных уровней). Выбор автоматических выключателей по номинальному току расцепителя (Iн.р. ≥ Iраб). Расчёт тока трогания расцепителя (с учётом кратности) и его проверка на ложные срабатывания при пусковых токах двигателей (Iтр.р. ≥ 1,2·Iп.д.). Выбор из справочных таблиц автоматических выключателей серий ВА74, А3700, АК50, АС25. Заполнение ведомости автоматических выключателей. Подробный пример с расчётом для четырёх участков схемы.
8. Расчёт токов трёхфазного короткого замыкания (Работа 8): Методика расчёта методом расчётных кривых с приведением всех сопротивлений (генераторов, кабелей, автоматов) к базисным условиям (базисная мощность — суммарная мощность генераторов, базисное напряжение — 400 В). Последовательное преобразование расчётной схемы, определение полного сопротивления для точек КЗ, использование графиков для определения ударного коэффициента и периодической составляющей тока. Расчёт ударного тока с учётом подпитки от эквивалентного двигателя. Проверка автоматических выключателей на динамическую (Iуд.расч ≤ Iуд.доп) и термическую (I^2·t_ф ≤ I^2·t_доп) устойчивость. Пример расчёта для СЭЭС с тремя генераторами МСК 92-4.
9. Выбор сборных шин ГРЩ (Работа 9): Определение наиболее загруженного режима, расчёт рабочего тока. Выбор сечения прямоугольных шин из таблиц по допустимому току. Расчёт электродинамической стойкости шин: определение силы взаимодействия между шинами, момента сопротивления, допустимого пролёта между опорами, изгибающего момента и расчётного напряжения. Проверка условия σ_р ≤ σ_доп (для меди 14000 Н/см²). Учёт коэффициента формы шин.
✓ Справочные приложения: Пособие содержит 20 приложений с таблицами и графиками, необходимыми для всех расчётов: таблицы нагрузок генераторов, параметров дизель-генераторов и трансформаторов, нормы нагрузок на кабели (одиночная прокладка), сопротивления кабелей и автоматов, параметры автоматических выключателей и синхронных генераторов, расчётные кривые для токов КЗ, графики для определения коэффициента формы шин и допустимых температур нагрева. Это делает пособие автономным справочным инструментом для проектирования.

Подробнее

Структура проекта: общий раздел (характеристика судна, назначение и устройство электропривода, требования Правил Регистра), расчётный раздел (выбор механизма и двигателя, построение характеристик, проверка на нагрев), технологический раздел (схема управления, инструкция по эксплуатации).
✓ Содержание расчётного раздела:
1. Выбор якорно-швартовного механизма: Расчёт характеристики якорного снабжения. По таблицам Правил Регистра определяются масса якоря, калибр и длина цепи, количество и параметры швартовных тросов. По калибру цепи и ГОСТ выбирается модель брашпиля или шпиля. Рекомендуются асинхронные двигатели серии МАП (двух- или трёхскоростные) для ЯШУ.
2. Расчёт мощности электродвигателя: Расчётное тяговое усилие на звёздочке. Момент на валу. Определение требуемой частоты вращения и мощности для основной и малой скоростей. Расчёт момента при выбирании швартовного каната. Проверка соответствия двигателя требованиям ГОСТ: номинальный момент должен быть не менее расчётного и не менее момента при швартовке; для отрыва якоря от грунта должен обеспечиваться момент не менее двойного расчётного в течение двух минут.
3. Расчёт и построение механических характеристик: Для основной и низшей скоростей по формуле Клосса и уточнённой формуле Клосса-Чекунова для скольжений больше критического. Расчёт тока статора. Построение механических и электромеханических характеристик.
4. Проверка двигателя: Проверка на максимальное усилие в цепи (не более половины пробной нагрузки), на скорость выбирания швартовного каната, на скорость травления якоря, на нагрев. Расчёт эквивалентного тока для нормальной съёмки с якоря, подъёма двух якорей с половинной глубины и аварийного подъёма. Проверка условий соответствия номинальному току. При невыполнении — расчёт допустимого тока с учётом фактического времени работы. Средняя скорость съёмки с якоря должна быть не менее 0,15 метра в секунду, полное время — не более 30 минут.
5. Построение нагрузочных диаграмм: Для четырёх стадий съёмки с якоря (подтягивание к якорю, отрыв от грунта, подъём свободно висящего якоря, подход к клюзу) определяются усилия, моменты, скорости и время. По полученным данным строятся нагрузочная диаграмма и скоростная диаграмма.
✓ Технологический раздел: На основе расчётов разрабатывается или выбирается схема управления электроприводом ЯШУ. Рекомендации: для мощности до 10–15 киловатт и местного управления — контроллерная система; для большей мощности и дистанционного управления — контакторная система. Составляется инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию с перечнем типовых неисправностей и мер безопасности.
✓ Справочные приложения: Пособие содержит 8 приложений с необходимыми данными:
— А: Извлечения из Правил Регистра (символ класса судна, формулы для характеристики снабжения, требования к якорным и швартовным механизмам, удельные тяговые усилия, скорость выбирания).
— Б: Таблицы норм снабжения судов якорями, цепями и швартовными тросами (для всех судов и для рыболовных) в зависимости от характеристики снабжения.
— В: Параметры якорно-швартовных механизмов (модели, калибры цепей, скорости) и рекомендации по выбору двигателей.
— Г: Параметры двухскоростных электродвигателей серии МАП для кратковременного режима и для привода якорно-швартовных механизмов (мощность, частота вращения, токи, моменты, момент инерции).
— Д: Технические данные тормозов (тормозной момент, время срабатывания, ресурс).
— Е: Примеры механических и электромеханических характеристик.
— Ж: Основные параметры якорных цепей ГОСТ (пробная и разрушающая нагрузки для разных калибров и категорий прочности).
— И: Примеры нагрузочных диаграмм и тахограмм.