Модернизация судовой электростанции судна типа РКТС «Антарктида»

Работа идет со всеми разработанными схемами и графиками. Дополнительно идет презентация к защите.

Основные направления развития и совершенствования судовой электроэнергетики следующие.

1.  Расширение применения комплексной автоматизации судовых электрических станций и систем.

2.  Для повышения экономичности, расширение использования главного двигателя, как единого источника энергии, т.е. применение валогенераторов и утилизационых генераторов.

3.  Повышение качества электроэнергии в различных режимах.

Перспективно, также, применение схем автоматики с самоконтролем, различных автоматических устройств поиска неисправностей и самодиагностики.

Целью дипломного проекта является модернизация судовой электростанции РКТ-С типа «Антарктида».

В дипломном проекте поставлены задачи:

-      проанализировать работу судовой электростанции;

-      обосновать необходимость ее модернизации;

-      подготовить предложения по модернизации;

-      экономически обосновать модернизацию.

Введение. 9

1 Технические характеристики судна и обоснование необходимости модернизации СЭС 13

1.1 Общие сведения и технические характеристики судна. 13

1.1.1  Главные размерения судна. 13

1.1.2  Главная энергетическая установка. 14

1.1.3  Вспомогательная энергетическая установка. 15

1.1.4  Основные параметры судовой СЭС. 16

1.2 Обоснование необходимости модернизации СЭС.. 17

1.3 Программируемые логические контроллеры в системах автоматического управления. 18

2 Расчет мощности СЭС и выбор генераторных агрегатов. 22

2.1 Предварительные замечания. 22

2.2 Расчет мощности СЭС по режимам работы. 22

2.2.1  Расчет мощности СЭС в ходовом режиме. 22

2.2.2  Расчет мощности СЭС в режиме стоянки без грузовых операций. 23

2.2.3  Расчет мощности СЭС в режиме стоянки с грузовыми операциями. 23

2.2.4  Маневренный режим. 24

2.2.5  Аварийный режим с работой основной СЭС.. 24

2.2.6  Аварийная станция. 24

2.3 Выбор количества и мощности генераторных агрегатов. 24

3 Разработка схемы СЭЭС и ГРЩ... 32

3.1 Разработка ГРЩ и комплектация его аппаратуры.. 32

3.2 Расчет основных элементов ГРЩ... 36

3.2.1  Расчет тока сборной шины (СШ) 36

3.2.2  Расчет тока ГШ... 37

3.2.3  Расчет тока аварийного дизель-генератора. 38

3.2.4  Расчет генераторных фидеров. 38

3.3 Расчёт надёжности системы генерирования. 43

4 Расчет переходных процессов в СЭЭС.. 46

4.1 Предварительные замечания. 46

4.2 Определение параметров расчетной схемы цепи короткого замыкания. 48

4.3 Расчет токов короткого замыкания на сборных шинах ГРЩ... 48

4.3.1  Эквивалентная схема замещения исходной схемы.. 48

4.3.2  Приведение всех величин к базисным. 49

4.3.3  Расчет сопротивлений эквивалентных ветвей. 49

4.3.4  Полное сопротивление генераторных ветвей. 50

4.3.5  Расчетное сопротивление цепи КЗ-1. 51

4.3.6  Определение ударного коэффициента. 51

4.3.7  Определение ударного тока КЗ на сборных шинах ГРЩ... 51

4.3.8  Определение номинального тока подпитки от эквивалентного АД.. 52

4.3.9  Ударный ток подпитки от эквивалентного АД.. 52

4.3.10 Полный ударный ток на сборных шинах ГРЩ... 52

4.3.11 Построение графика Iкз=f(t) 52

4.4 Расчет тока КЗ на зажимах генератора. 53

4.4.1  Эквивалентная схема замещения для тока короткого замыкания на зажимах мощного генератора (КЗ-2) 53

4.4.2  Установим базисные величины.. 53

4.4.3  Расчет сопротивления эквивалентных ветвей. 54

4.4.4  Определение сопротивления в цепи КЗ. 54

4.4.5  Определение полного расчетного сопротивления цепи. 55

4.4.6  Определение ударного коэффициента. 55

4.4.7  Определение ударного тока КЗ в точке КЗ-2. 56

4.4.8  Определение номинального тока подпитки от эквивалентного АД.. 56

4.4.9  Ударный ток подпитки от эквивалентного АД.. 56

4.4.10 Полный ударный ток в точке КЗ-2. 56

4.4.11 Построение графика Iкз=f(t) 56

4.5 Расчет тока короткого замыкания на зажимах мощного потребителя. 57

4.5.1  Эквивалентная схема замещения для тока короткого замыкания на зажимах мощного потребителя (КЗ-3) 57

4.5.2  Установим базисные величины.. 57

4.5.3  Сопротивления схемы замещения КЗ-3. 58

4.5.4  Расчетное сопротивление цепи КЗ-3. 58

4.5.5  Определение ударного коэффициента. 59

4.5.6  Определение ударного тока КЗ на зажимах мощного потребителя. 59

4.5.7  Определение номинального тока подпитки от эквивалентного АД.. 59

4.5.8  Ударный ток подпитки от эквивалентного АД.. 59

4.5.9  Полный ударный ток в точке КЗ-3. 59

4.5.10 Построение графика Iкз=f(t) 60

4.5.11 Мероприятия по снижению токов КЗ. 60

4.6 Расчет провала напряжения. 61

4.6.1  Эквивалентная схема замещения для цепи при провале напряжения при включении мощного потребителя. 61

4.6.2  Параметры генератора СГДМ-1500 и подключаемой нагрузки. 61

4.6.3  Определение параметров нагрузки. 62

4.6.4  Определение передаточной функции. 63

4.6.5  Определение коэффициентов передаточной функции. 63

4.6.6  Определение корней передаточной функции. 64

4.6.7  Построение кривой провала напряжения. 65

4.6.8  Мероприятия по снижению провалов напряжения. 66

5 Технико-экономическое обоснование расчёта СЭС.. 68

5.1 Предварительные замечания. 68

5.2 Варианты комплектации СЭЭУ. 69

5.3 Расчёт режимов работы судна. 70

5.3.1  Расчёт эксплуатационного режима работы.. 70

5.3.2  Расчёт времени переходов судна к месту загрузки и обратно. 71

5.3.3  Время стоянки судна под загрузкой и выгрузкой. 71

5.3.4  Время стоянки судна без грузовых операций. 71

5.3.5  Расчёт времени нахождения судна в одном рейсе. 72

5.3.6  Расчёт количества рейсов за год. 72

5.3.7  Расчёт мощности СЭС по режимам работы судна. 73

5.4 Характеристики и стоимость ДГА.. 73

5.5 Расчёт капитальных вложений. 74

5.6 Годовые эксплуатационные расходы. 75

5.6.1  Определение расхода топлива и масла и их стоимости. 75

5.6.2  Определение расходов топлива в зависимости от процентной загрузки ДГА  75

5.6.3  Расчёт годовой стоимости топлива и масла. 76

5.7 Расчёт условно-переменной стоимости кВт*ч электроэнергии. 76

5.8 Расчет заработной платы экипажа. 77

5.9 Приведенные расходы.. 78

5.10 Расчет сравнительной экономической эффективности капитальных вложений 79

6 Оценка экологической обстановки и охрана окружающей среды.. 83

6.1 Оценка экологической обстановки. 83

6.1.1  Оценка экологической обстановки в мире. 83

6.1.2  Оценка экологической обстановки в России. 84

6.1.3  Оценка экологической обстановки в Калининградской области. 85

6.2 Воздействие отрасли на окружающую среду и человека. 86

6.3 Международные конвенции для охраны окружающей среды. 87

7 Охрана труда и безопасность жизнедеятельности. 92

7.1 Идентификация опасных и вредных производственных факторов. 92

7.2 Технические и организационные мероприятия по обеспечению безопасной эксплуатации. 93

7.2.1  Технические мероприятия по обеспечению безопасности. 93

7.2.2  Организационные мероприятия по обеспечению безопасности. 95

7.3 Основной документ регламентирующий подготовку моряков и несение вахты. 96

7.4 Мероприятия по защите в условиях чрезвычайной ситуации. 97

Заключение. 100

Список использованных источников. 102

ПРИЛОЖЕНИЕ А.. 103

1         Справочник судового электротехника.Т.2. Судовое электрооборудование / под редакцией Китаенко Г.Н. – Л.: Судостроение, 1980. – 624 c.

2         Судовые электроприводы: Справочник / Богословский А.П., Певзнер Е.М., Фрейдзон И.Р., Яуре А.Г. В 2 – х томах. – Л.: Судостроение, 1983. – 352 с.

3         Баранов А.П. Судовые автоматизированные электроэнергетические системы. – М.: Транспорт, 1988 г. – 328 c.

4         Михайлов В.А., Лейкин В.С. Автоматизированные электроэнергетические системы промысловых судов. – М.: Агропромиздат, 1987 г. – 328 c.

5         Фесенко В.И. Автоматизированные судовые электроприводы. – М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1983. - 224 c.

6         Г.Б. Онищенко Электрический привод: Учебник-М.:РАСХН,2003. – 320 c.

7         Методические указания по определению экономической эффективности. – Л.: Гипрыбфлот, 1979. – 421 c.

8         Самосейко В.Ф., Висленёв Ю.С. Надёжность судового электрооборудования. – М.: Транспорт, 1966. – 168 c.

9         Качества электрической энергии на судах: Справочник / Шейнихович В.В. и др. – Л.: Судостроение, 1988. – 160 с.

10    Волошин В.П. Охрана морской среды: Учебное пособие. – Л.: Судостроение, 1987. – 210 c.

11    http://www.mnr.gov.ru/part/?act=more&id=4565&pid=1136 Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации 2008 г.

12    БЖД. Справочно-методическое пособие по дипломному проектированию для высших учебных заведений. К., 1995. – 118 c.

13    ГОСТ 2.702 – 75. ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. – Введ. 01.07.77. – М.: Издательство стандартов, 1986. – 22 с.