Proiectarea unei centrale electrice la nava

8/13/2019 Proiectarea unei centrale electrice la nava

1/24

TEMA :

Sa se proiecteze centrala electrica la o nava in curent alternativ avand puterea

instalata Pi=1432,7 [kW] . Tensiunea la barele T.P.D. este UT.P.D.=3x380 [ V] curent

alternativ si frecventa f=50 [Hz] . Numar de ordine student : n=7

ETAPA 1

Determinarea puterii cerute a centralei in regim de mars utilizand metoda tabelelor de

sarcina :

a Pierderile in retelele de cabluri se considera !" din pierderile consumatorului#

b $actorul de incarcare pentru fiecare consumator este intre ki=0,650,95 #c $actorii de simultaneitate sunt cuprinsi intre ks=0,331 #d $actorul global de simultaneitate pentru consumatorii care solicita putere constanta

este kGSK=0,8+0,01 n kGSK=0,87 #e $actorul global de simultaneitate pentru consumatorii care lucreaza in regim

intermitent este kG Sint=0,3+0,01n kG Sint=0,37 .

%bservatii :

1. &onsumatorii marcati cu : '( 1)( 11( 1*( 1+( 1' lucreaza in regim intermitent#

*. &onsumatorii marcati cu : 1,( *1 lucreaza in regim de scurta durata#

-. &eilalti consumatori lucreaza in regim de lunga durata.

Pgi=kskinPi

# tg =1cos

2

i

cosi# Qgi=Pgitg i

Tabel 1.1 &onsumatori care lucreaza in regim intermitent

nr.

crt.

Denumirea consumatorului

si numarul de ordine din tabelul

general al comnsumatorilor

n Pi[!"

#aracteristici

te$niceKs Ki Pgi tg i Qgi

cos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 %7& 'om(a alimentare cu a(acaldarina cu ar)ator

2 7,5 85,5 0.84 0.5 0.9 7,894 0,645 5,091

2 %10& *e(arator combustibil greu 2 15 88 0,845 1 0,65 22,159 0,632 14,004

3 %11& *e(arator motorina 1 11 87 0,84 1 0,65 8,821 0,645 5,300

4 %12& #om(resor aer lansare m.(. 2 39,6 91 0,86 0,5 0,85 36,989 0,593 21,934

5 %16& 'om(a sanitara de a(a de

mare

2 7,5 85,5 0,84 0,5 0,9 7,894 0,645 5,091

6 %17& 'om(a $idro+or a(a (otabila 2 13,8 88 0,845 0,5 0,5 14,113 0,632 8,919


2/24

Tabel 1.* &onsumatori care lucreaza in regim de scurta durata

nr.

crt.




n Pi[!"

#aracteristici


cos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 %14& 'om(a santina maga)ii 2 59 91,5 0,87 0,5 0,9 58,032 0,566 32,846

2 %21& inci mane-ra 2 75 91,5 0,87 1 0,9 147,54 0,566 83,507

Tabel 1.- &onsumatori care lucreaza in regim de lunga durata

nr.

crt.




n Pi[!"

#aracteristici


cos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 %1& 'om(a circulatie ulei .'. 2 75 91,5 0,87 0,5 0,8 65,573 0,566 37,114

2 %2& 'om(a ungere arbore

distributie

2 3,9 82 0,82 0,5 0,85 4,042 0,698 2,821

3 %3& 'om(a circulatie combustibil

.'.

2 4 82 0,82 0,5 0,75 3,658 0,698 2,553

4 %4& 'om(a racire a(a de mare .'. 2 84,7 92 0,82 0,5 0,95 87,461 0,566 49,502

5 %5& 'om(a racire cilindri .'. 2 15 88 0,845 0,5 0,96 16,363 0,632 10,341

6 %6& entilator re-ersibil comanda

masina

2 18,5 89 0,85 1 0,86 35,752 0,619 22,130

7 %8& 'om(a circulatie a(a caldarina

recu(eratoare

2 4 82 0,82 0,5 0,9 4,390 0,698 3,064

8 %9& 'om(a ungere (reliminara

D./.

3 2 79 0,8 0,66 0,9 4,511 0,750 3,383

9 %13& r)ator caldarina 1 26 90 0,855 1 0,7 20,222 0,606 12,254

10 %15& 'om(a de incendiu 2 90 92 0,87 0,5 0,8 78,260 0,566 44,295

11 %18& *e(arator ulei .'. 2 11 87 0,84 1 0,65 16,436 0,645 10,601

12 %19& asina carma (rinci(ala 2 110 92,5 0,88 0,5 0,4 47,567 0,539 25,638

13 %20& #om(resor +rigalimente 2 11 87 0,84 1 0,41 10,367 0,645 6,686

14 %22& luminat (rinci(al 45,7 1 1 0,6 1 27,42

15 %23& nstalatii de u) gos(odaresc 30 1 1 0,6 1 18


3/24

ETAPA *

Alegerea numarului si puterii generatoarelor centralei electrice. Pentru consumatorii

alimentati la tensiunea **) /0 se aleg transformatoare de forta trifazate.kGSK=0,8+0,01n kGSK=0,87 # kG Sint=0,3+0,01n kG Sint=0,37

P=1,05[KGSKi=1

m

Pgki+KGSij=1

p

Pg int. j +max.(Psde)" [kW]

i=1

m

Pgki=440,022 [kW] # j=1

p

Pg int. j=97,87 [kW] # max.(Psde)=147,54 [ kW]

P=1,05[0,87440,022+0,3797,87+147,54 ] [ kVA] P=584,899 [kW]

Q=1,05[KGSKi=1

m

Qgki +KGSij =1

p

Qg int. j +max.(Qsde )" [ kW]

i=1

m

Qgki=230,382 [kVAR] ; j=1

p

Qg int. j=60,339 [kVAR ] ; max.(Qsde)=83,607 [kVAR ]

Q=1,05[0,87230,382+0,3760,339+83,607" [ kVA] Q=321.683 [kVAR]

S=P2+Q 2 S=584,899

2+321,6832 S=667.522 [kVA]

cos=P

S cos=0,876 # S =1,25SS =1,25667,522S =834,4025 [kVA]

*e im(une conditia S =2*!G " 2*!G1,25S

S!G=834,4025

2 S!G=417,20125 [kVA]

Din tabelul 2. se -or alege 3 generatoare de ti(ul generatorului din (o)itia 8.

r.

#rt.'

'U!["

#!["

xs xd x d x d $a

["

t:75;

% d[s"[" [!" n unitati relati-e

8 #


4/24

Tabel *. P2N&2PA322 PAAMET22 A2 4ENEAT%AE3% S2N&%NE M&5 6&7 A7T%E8&2TAT2E

r.

#rt.'

'U!["

#!["

xs xd x d x d $a

["

t:75;

% d[s"[" [!" n unitati relati-e

1 #


5/24

legem din catalog trans+ormatoare identice de 220 ti( cu urmatorii (arametrii

S=63[ kVA] = U1=380 [V] = &s' [> ]=3,7 = =0,95 = U2=220[V] Ps'=P'&=2,4>


6/24

ETAPA -

'roiectarea sistemului de distributie a energiei electrice

a& alegerea sectiunii cablurilor dintre generator si 'D=b& alegerea barelor 'D=

c& alegerea cablurilor dintre 'D si consumatori.

?ungimea cablurilor de legatura intre generator si 'D este(GTPD=10+n (GTPD=10+7 (GTPD=17 [m ]

?ungimea cablurilor de legatura intre 'D si consumatori este (TPD)=25+n(TPD)=25+7 (TPD)=32 [m ]

a& legerea sectiunii cablurilor dintre generator si 'D

#!G= S!10

3

3U!G=

500103

3400#!G=721,688 [A]

legem 4%(atru& cabluri de (oliclorura de -inil%'#& termore)istenta [75;#" cu sectiunea

SG TPD=4(3120) [mm2]

eri+icarea la caderea de tensiune admisibilia

*UG=3i!G(GTPDcosG100

+!GU!*UG=

3721,688170,879100484120400

*UG=0,202 [> ]< 1 >

b& legerea sectiunii cablurilor intre 'D si consumatori %datele se -or lua din tabelul

consumatorilor&

#!m,= Pi10

3

3380cos=

75103

33800,8791,5#!m,=143 [A] S1=50 [mm

2]

#!m-= Pi103

3380cos =3,910

3

33800,8282 #!m-=8,812 [A] S2=1 [ mm2]

#!m= Pi10

3

3380cos=

4103

33800,8282#!m=9,38[" S3=1 [mm

2]

#!m/= Pi10

3

3380cos=

84,7103

33800,8292#!m/=170,5 [A] S4= 70[mm

2]

#!m0= Pi10

3

3380cos=

15103

33800,84588#!m0=153 [A] S5=70 [ mm

2]

#!m1= Pi10

3

3380cos

#!m1=18,5103

338023 ,8589

#!m1=37,1 [A] S6=10 [mm2]

#!m4= Pi10

3

3380cos#!m4=

7,5103

33800,8485,5#!m4=15,8 [A] S7=2,5 [mm

2]


7/24

#!m5= Pi10

3

3380cos#!m5=

4103

33800,8282#!m5=9 [A] S8=1 [mm

2]

#!m6= Pi10

3

3380cos#!m6=

2103

33800,879#!m6=4,8 [A] S9=1 [mm

2]

#!m,3= Pi10

3

3380cos#!m,3=

15103

33800,84588#!m,3=30,6 [A] S10=6 [mm

2]

#!m,,= Pi10

3

3380cos#!m,,=

11103

33800,8487#!m,,=22,8 [A] S11=4 [mm

2 ]

#!m,-= Pi10

3

3380cos #!m,-=

39,6103

33800,8691#!m,-=76,8 [A] S12=25 [mm

2]

#!m,= Pi10

3

3380cos#!m,=

26103

33800,85590#!m, =51,3 [A] S13=16 [ mm

2]

#!m,/= Pi10

3

3380cos#!m,/=

59103

33800,8791,5#!m,/=112,607 [A] S14=35 [ mm

2]

#!m,0= Pi10

3

3380cos#!m,0= 9010

3

33800,8792#!m,0=170,840 [A] S15=70 [ mm

2]

#!m,1= Pi10

3

3380cos#!m,1=

7,5103

33800,8485,5#!m,1=15,866 [A] S16=2,5 [mm

2]

#!m,4= Pi10

3

3380cos#!m,4=

13,8103

33800,84588#!m,4=28,196 [A] S17=6 [mm

2 ]

#!m,5= Pi10

3

3380cos#!m,5=

11103

33800,8487#!m,5=22,869 [A] S18=4 [mm

2]

#!m,6= Pi10

3

3380cos#!m,6=

110103

33800,8892,5#!m,6=205,316 [A] S19=95 [ mm

2]

#!m-3= Pi10

3

3380cos#!m-3=

11103

32200,8487#!m-3=22,869 [A] S20=4 [mm

2]

#!m-,= Pi10

3

3380cos#!m-,=

75103

32200,8791,5#!m-,=143,145 [A] S21=50 [mm

2]

#!m--= Pi10

3

3380cos #!m--=

45,7103

322011#!m--=119,931 [A] S22=50 [ mm

2]

#!m-= Pi10

3

3380cos#!m-=

30103

322011#!m-=78,729 [A] S23=25 [mm

2]

@legerea sectiunii cablurilor sa +acut din tabelul 3.


8/24

Tabelul -.

r.

#rt.

'oliclorura de -inil %'#& *ectiune . intermitent

.

scrurta

durata

60 7 ) '# (er+ormant 75;#

[mm2]

60 7 ) '# (er+ormant 75 7 ) 60 7 )

[A] [A] [A] [A] [A]

1 5,6 9,1 1,0 6,104 9,919 5,936

2 8,4 11,9 1,5 9,156 12,971 8,904

3 11,9 16,8 2,5 13,09 18,48 12,614

4 15,4 22,4 4,0 17,556 25,536 16,324

5 20,3 28,7 6,0 23,751 33,579 21,518

6 28 39,3 10 33,88 48,279 29,68

7 37,8 53,2 16 47,628 67,032 40,068

8 49,7 70 25 64,61 91 53,179

9 60,9 87,5 35 80,997 116,375 65,163

10 73,5 105 50 100,695 143,85 79,38

11 94,5 133 70 132,3 186,2 103,005

12 115,5 161 95 164,01 228,62 129,36

13 133 189 120 191,52 272,16 151,62

14 154 217 150 223,3 314,65 180,1815 175 245 185 210

16 203 290,5 240 251,72

17 234,5 332,5 300 300,16

eri+icarea caderii de tensiune admisibile

*U=3#()TPDcos100

+SUn, unde + =48 si (TPD)=32 [ m]

*U1=3143320,87100

4850400 *U1=0,71 [> ]

*U2=38,812320,82100

481400 *U2=2,213 [> ]

*U3=39,38320,82100

481400 *U3=2,220 [>]

*U4=3170,5320,82100

4870400 *U4=0,576 [> ]

*U5=3153320,845100

4870400 *U5=0,533 [>]

*U6=337,1320,851004810400 *U6=0,910 [>]


9/24

*U7=315,8320,84100

482,5400 *U7=1,532 [> ]

*U8=39320,82100

481400 *U8=2,130 [>]

*U9=34,8320,8100

481400 *U9=1,108 [>]

*U10=330,6320,845100

486400 *U10=1,244 [> ]

*U11=322,8320,84100

484400 *U11=1,382 [> ]

*U12=376,8320,86100

4825400 *U12=0,762 [> ]

*U13=351,3320,855100

4816400 *U13=0,791 [> ]

*U14=3112,607320,87100

4835400 *U14=0,808 [>]

*U15= 3170,840320,87100

4870400 *U15=0,612 [>]

*U16=315,866320,84100

482,5400 *U16=1,538 [>]

*U17=328,196320,845100

486400 *U17=1,146 [> ]

*U18=322,869320,84100

484400 *U18=1,386 [> ]

*U19=3205,316320,88100

4895400 *U19=0,549 [> ]

*U20= 322,869320,84100484400 *U20=1,386 [> ]

*U21=3143,145320,87100

4850400 *U21=0,179 [> ]

*U22=3119,931321100

4850400 *U22=0,692 [> ]

*U23=378,729321100

4825400 *U23=0,909 [> ]


10/24

#urentul in secundarul trans+ormatorului

#se't$af=63000

3220=165,332 [A] S=120 [mm2]

*UTRA8.S9).TAD=3165,3324810048120220 *UTRA8.S9).TAD =1,084 [> ]

#urentul in (rimarul trans+ormatorului

#p$imt$a f=63000

33800,95=100,756 [A] S=50 [mm2]

*UTPD TRA8.PR#:.=3100,75632100

4850380 *UTPD TRA8.PR#:.=0,6123 [>]

legerea barelor 'D

barele 'D se -or alege (entru regimul de +unctionare cel mai ne+a-orabil, instalatia+unctionand cu cele doua generatoare (rinci(ale, la ca(acitate maxima=

#adm=2#! Gen #adm=2722=1444 [A]


11/24

Etapa ,

legerea a(aratelor de comutatie si (rotectie (entru generatoare si consumatori

intre(toare automate sigurante +u)ibile

relee termice contactoare

r.

#rt.

#fi *igurante

+u)ibile

#e #ontactoare ntreru(toare

*A?

#S!i elee

termice

1 515,322 214,717 # 200 500B100 178,93 * C400

2 27,493 ? 63B33 11,455 # 10 100B10 11,01 * 32

3 28,198 ? 63B33 11,749 # 10 100B10 11,29 * 32

4 578,808 241,17 # 200 500B320 200,97 * C4005 102,977 ** 165B125 42,907 # 40 100B32 38,31 * 63

6 124,84 ** 165B125 52,17 # 63 100B40 46,44 * 63

7 49,501 ? 63B33 20,625 # 32 100B16 19,83 * 32

8 28,198 ? 63B33 11,749 # 10 100B10 11,29 * 32

9 15 ? 25B16 6,25 # 6 100B63 6,01 * 10

10 95,621 ** 160B100 39,842 # 40 100B32 38,31 * 63

11 71,351 ** 160B80 29,729 # 40 100B25 28,58 * 32

12 322,891 107,63 # 200 500B100 96,09 * C400

13 172,485 71,869 # 63 500B100 64,16 * C400

14 378,359 157,649 # 200 500B100 140,75 * C400

15 615,024 256,26 # 250 500B320 213,55 * C400

16 49,501 ** 160B100 20,625 # 32 100B16 19,83 * 32

17 94,738 ** 160B100 40,416 # 63 100B32 35,24 * 63

18 71,351 ** 160B100 29,842 # 32 100B25 25,58 * 32

19 739,137 307,974 # 250 500B400 256,64 * C400

20 111,486 ** 160B100 29,842 # 32 100B25 28,56 * 32

21 805,19 214,717 # 250 500B100 178,93 * C400

22 402,981 167,903 # 200 500B100 149,91 * C400

23 264,529 110,22 # 125 250B125 98,41 * C400

T$ 321,614 134,005 # 125 250B160 119,64 * C400

T$ 555,515 231,664 # 200 250B250 206,66 * C400


12/24

Etapa !

Determinarea curentilor de scurtcircuit (rin metoda curbelor de calcul.

1. ntocmirea sc$emei mono+ilare (entru calculul curentilor de scurtcircuit

2. ntocmirea sc$emei ec$i-alente de calcul a curentilor de scurtcircuit

(G=10+n (G=10+7 (G=17 [ m ]

x1=x0(G x1=0,07310317 x1=1,2410

3 [; ]

x' f1=x1

4 x' f1=

1,24103

4 x' f1=0,3110

3 [ ; ]

x' 1=2x' f1=20,31103

x'1=0,62103

[; ]

$1=$0(G=0,1810317=3,06103 [ ; ]


13/24

$' f1=$1

4=3,06103

4=0,765103 [; ]

$'1=2$' f1=20,765103=1,53103 [;]

S= =2=3=2+=3

=(0,352+j 0,1898)(0,1898+ j 0,352)(0,352+j 0,1898)+(0,1898+ j 0,352)

=p=0,352+ j 0,1898

2 =p=0,176+ j 0,0949

=9T=(0,176+j 0,0949)+(0,0058+ j 0,000073)=9T=0,1818+ j 0,0949

=9T=0,18182+0,0949 2=9T=0,205


14/24

ksa'=e?

$9T

x9T+1=e?

0,1818

0,0949+1=1,00245

is@' G=2 [#0,01+#0(ks@'1)] , unde #0,01=4,5 si #0=4,9

is@' G=2[4,5+4,9(1,002451)] is@' G=6,380 [&.$]

is@' G $ea(=is@' G#< , unde #is@' G $ea(

*#F #F? D #?#? ' '#? is@' G$e a(


15/24

*#F #F? D #?#? ' '#?


16/24

G


17/24

abel consumatori

nr.

crt.




n Pi[!"

#aracteristici

te$nice

Ks Ki Pgi tg i Qgi

cos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 'om(a circulatie ulei .'. 2 75 91,5 0,87 0,5 0,8 65,573 0,566 37,114

2 'om(a ungere arbore distributie 2 3,9 82 0,82 0,5 0,85 4,042 0,698 2,821

3 'om(a circulatie combustibil

.'.

2 4 82 0,82 0,5 0,75 3,658 0,698 2,553

4 'om(a racire a(a de mare .'. 2 84,7 92 0,82 0,5 0,95 87,461 0,566 49,502

5 'om(a racire cilindri .'. 2 15 88 0,845 0,5 0,96 16,363 0,632 10,341

6 entilator re-ersibil comanda

masina

2 18,5 89 0,85 1 0,86 35,752 0,619 22,130

7 'om(a alimentare cu a(a

caldarina cu ar)ator

2 7,5 85,5 0.84 0.5 0.9 7,894 0,645 5,091

8 'om(a circulatie a(a caldarina

recu(eratoare

2 4 82 0,82 0,5 0,9 4,390 0,698 3,064

9 'om(a ungere (reliminara D./. 3 2 79 0,8 0,66 0,9 4,511 0,750 3,383

10 *e(arator combustibil greu 2 15 88 0,845 1 0,65 22,159 0,632 14,004

11 *e(arator motorina 1 11 87 0,84 1 0,65 8,821 0,645 5,300

12 #om(resor aer lansare m.(. 2 39,6 91 0,86 0,5 0,85 36,989 0,593 21,934

13 r)ator caldarina 1 26 90 0,855 1 0,7 20,222 0,606 12,254

14 'om(a santina maga)ii 2 59 91,5 0,87 0,5 0,9 58,032 0,566 32,846

15 'om(a de incendiu 2 90 92 0,87 0,5 0,8 78,260 0,566 44,295

16 'om(a sanitara de a(a de mare 2 7,5 85,5 0,84 0,5 0,9 7,894 0,645 5,091

17 'om(a $idro+or a(a (otabila 2 13,8 88 0,845 0,5 0,5 14,113 0,632 8,919

18 *e(arator ulei .'. 2 11 87 0,84 1 0,65 16,436 0,645 10,601

19 asina carma (rinci(ala 2 110 92,5 0,88 0,5 0,4 47,567 0,539 25,638

20 #om(resor +rigalimente 2 11 87 0,84 1 0,41 10,367 0,645 6,686

21 inci mane-ra 2 75 91,5 0,87 1 0,9 147,54 0,566 83,507

22 luminat (rinci(al 45,7 1 1 0,6 1 27,42

23 nstalatii de u) gos(odaresc 30 1 1 0,6 1 18


18/24

'rinci(alii (arametrii ai generatoarelor sincrone #


19/24

orme (ri-ind incarcarea barelor de cu(ru la tem(eratura de 90;#

Dimnes.

cea mai

mare

[mm

[" ' D ?A D*?A [mm"

1 2 3 4 5 6 8 10 12 15 20

10 80 118 150 180 205 235

15 118 171 214 255 290 330 395 460

20 157 225 281 332 337 420 500 575 647

25 194 278 348 408 460 515 610 697 782 932

30 231 333 410 485 545 603 713 815 900 1025 1250

40 307 439 540 635 713 788 923 1040 1170 1325 1590

50 382 548 675 780 877 959 1125 1270 1400 1590 1890

60 460 460 630 770 867 993 1084 1273 1425 1560 2080

80 580 580 820 1005 1164 1203 1413 1630 1825 1970 2510

100 725 725 1023 1247 1442 1594 1727 2000 2240 2400 3140

@n ca)ul cand (entru +iecare +a)a%(ol& se utili)ea)a un (ac$et din 2,3,4 bare este necesar ca

-alorile din tabel sa +ie corectate cu coe+icientii din tabelul urmator.

naltimea si latimea

[mm"

umarul de bare (e +a)a%(ol&

2 3 450x5 2,45 3,15

60x6 1,73 2,40 3,02

60x8 1,67 2,30 2,90

60x10 1,65 2,22 2,72

80x6 1,70 2,32 2,96

80x8 1,65 2,25 2,75

80x10 1,60 2,10 2,60

100x6 1,66 2,30 2,85

100x8 1,61 2,15 2,70

100x10 1,58 2,05 2,50


20/24

e)istenta si inductanta liniara a cablurilor %Bm sau mBm& la +:50F) si +:400F)

r.

#rt.

*ectiunea

conductorului

[mm2]

rec-enta 50F) rec-enta 400F)

AH*.x r x r

1 0,75 28,8 28,8

2 1 0,118 21,6 0,94 21,6

3 1,5 0,11 14,4 0,89 14,4

4 2,5 0,108 8,65 0,86 8,65

5 4 0,101 5,4 0,81 5,4

6 6 0,095 3,6 0,76 3,6

7 10 0,092 2,16 0,74 2,16

8 16 0,087 1,35 0,70 1,359 25 0,085 0,085 0,68 0,874

10 35 0,082 0,617 0,62 0,629

11 50 0,078 0,432 0,62 0,449

12 70 0,076 0,309 0,60 0,337

13 95 0,075 0,227 0,60 0,263

14 120 0,073 0,18 0,59 0,225

15 150 0,073 0,144 0,59 0,193

16 185 0,073 0,118 0,59 0,169

17 240 0,073 0,092 0,58 0,146

@ #aclulul retelelor liniare la tem(eratura di+erita de 65;# se +ace cu +ormula$t=$65[1+0,004(t65 7 ))]


21/24


22/24


23/24


24/24

Documents

Proiectarea unei centrale electrice la nava