Проектирование электропитания на судне (стр. 5 из 5)
– на термическую стойкость по условию I2Ґ tф < (I2 t)доп.,
где IҐ – установившийся ток к.з.;
t ф – фиктивное время к.з.;
I2Ґ tф – расчетное значение величины, характеризующей термическое действие тока К.З. за время, равное уставке на срабатывание при к.з. для селективного автомата.
(I2 t)доп. – термическая устойчивость по техническим условиям.
Сетевые (установочные) автоматические выключатели и предохранители проверяются только на динамическую стойкость по ударному току к.з.
10.3 Проверка шин на электродинамическую устойчивость
В распределительных щитах САЭЭС применяются медные шины, поскольку алюминиевые имеют низкую механическую прочность и высокую пожароопасность из-за чрезмерного нагрева контактных соединений.
Проверка шин на электродинамическую устойчивость сводится к определению их прочности, способной противостоять механическим усилиям, возникающим при токах К.З. для выполнения этого условия необходимо, чтобы механические напряжения в шине не превышали допустимых значений.
Максимальное расчетное напряжение в шине определяется: sрасч = М/W,
где W – момент сопротивления шин относительно оси, перпендикулярной к действию силы;
М – максимальный изгибающий момент.
(40)где К = 1,76 – для трехфазного К.З. переменного тока;
КФ = 0,85 – коэффициент, учитывающий форму сечения шин, определяется по рис.8.3[2].
l – длина пролета;
a – расстояние между осями;
b, h – размеры шин.
Расчетное напряжение шин не должно превышать допустимое:
sрасч £sдоп.
Допустимое напряжение для медных шин равно 14000 Н/см2.
Для выбранных в проекте шин sрасч = 3904 Н/см2 £sдоп = 14000 Н/см2.
Условия электродинамической устойчивости выполняются.
11. Расчет провалов напряжения
К генераторам переменного тока предъявляются требования по обеспечению поддержания напряжения при сбросе и набросе нагрузки и, особенно, при пуске мощных короткозамкнутых асинхронных двигателей.
Максимальные провалы напряжения ожидаются при прямом пуске самого мощного АД, когда в работе находится один генератор. Для определения величины провала напряжения применяется метод расчетных кривых токов К.З.
Данным методом рассчитывается провал напряжения для каждого последующего момента времени с момента пуска АД. Точность расчета соблюдается в пределах с момента пуска t = 0 до t = 0,5 с. Для последующих моментов времени пуска существенно изменится величина скольжения АД и соответственно его полное сопротивление.
Записываются следующие данные генератора и двигателя:
- полная мощность генератора Sг,
- номинальное напряжение генератора Uг
- мощность двигателя на валу Pдв,
- пусковой коэффициент Кпуск,
- коэффициент мощности двигателя при пуске cosjпуск,
- коэффициент мощности двигателя номинальный cosjном,
- длина кабеля от шин ГРЩ до двигателя и его сечение Lкаб и Sкаб.
Порядок расчета:
1. Определяется полная номинальная мощность двигателя:
Sдв=Pдв/cosjном,
2. Находится полное сопротивление двигателя в относительных единицах к моменту запуска:
Z*дв=1/Кпуск,
Пусковой коэффициент выбирается по каталожным данным двигателя (пределах 5¸7).
3. Находится активное и индуктивное сопротивление АД в относительных единицах:
r1*дв=Z*дв*cosjпуск,
х1*дв=Z*дв*sinjпуск.
Далее эти сопротивления выражаются в относительных единицах системы
r*дв=r1*дв*Sг/Sдв,
х*дв=х1*дв*Sг/Sдв.
4. Полное расчетное сопротивление включает в себя сопротивления от генератора до шин ГРЩ (r*, x*), сопротивления участка от шин ГРЩ до АД (r*y, x*y), сопротивления самого АД в момент пуска (r*дв, х*дв):
Z*пол.расч.=[(r*+r*у+r*дв)2+(х*+х*у+х*дв)2]1/2
5. С помощью расчетных кривых токов к.з. для генератора находится действующее значение периодической составляющей тока I*пер для рассчитанного значения Z*пол.расч в разные моменты времени от t = 0 до t = 0,5 с.
6. Определяется полное сопротивление участка от шин ГРЩ до АД, включая сопротивление АД:
Z*дв.рас=[(r*у+r*дв)2+(х*у+х*дв)2]1/2
7. Напряжение на шинах в относительных единицах определяется как произведение U*ш = I*пер*Z*дв.рас для выбранных ранее моментов времени.
Вычисленные значения сводятся в таблицу «Токи К.З.»
На основе рассчитанных значений U*ш строится кривая переходного процесса провала напряжения U*ш = f(t) и определяется его максимальное значение.
Список литературы
1. Никифоровский Н.Н., Норневский Б.И. Судовые электрические станции. Москва: Транспорт,1974.-432с.
2. Яковлев Г.С. Судовые электроэнергетические системы. Ленинград: Судостроение,1987.-372с.
3. Лейкин Л.С., , Михайлов В.С. Автоматизированные электроэнергетические системы. Москва: Агропромиздат,1987.-327с.
4. Правила классификации и постройки морских судов Ленинград: 1985.-928с.(Морской Регистр).
5. Константинов В.Н. Системы и устройства автоматизации судовых электроэнергетических установок. Ленинград: Судостроение,1988.-312с.
6. Справочник судового электрика, под редакцией Китаенко Г.И.
7. Ленинград: Судостроение,1975.-том1.
8. МУ к курсовому проектированию по курсу «СЭС» для специальности 1809. Под редакцией Ремезовского В.М. Мурманск: 1989.-59с.