РД 5Р.6168-92. Руководящий документ. Судовые электроэнергетические системы. Методы расчетов электрических нагрузок и определения необходимой мощности генераторов электростанций
(утв. и введен в действие Распоряжением Госстандарта России от 16.07.1992 № ТК5-6168-4)
Примечание
Документ введен в действие с 1 января 1993 года. Взамен ОСТ 5.6168-80.
Утвержден и введен в действие Распоряжением от 16 июля 1992 г. № ТК5-6168-4
СУДОВЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОБХОДИМОЙ МОЩНОСТИ ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Дата введения 1 января 1993 года
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. Утвержден и введен в действие Распоряжением от 16.07.1992 № ТК5-6168-4.
2. Разработан и внесен ЦНИИ СЭТ департамента судостроительной промышленности.
руководитель и ответственный исполнитель темы к.т.н., ст. н. сотр. Фланцбаум Д.И.;
исполнитель программы Приложения 4 инженер Заплатин В.Ю.
4. Зарегистрирован за № ЦР 0338 от 14.09.1992.
6. Ссылочные нормативно-технические документы
| Обозначение документа, на который дана ссылка | Номера пунктов, приложений |
|---|---|
| Регистр СССР. Правила классификации и постройки морских судов. Л.: «Транспорт», 1990 | Вводная часть, пп. 1.4, 6.2, 6.3 |
| Речной регистр РСФСР. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. М.: «Транспорт», 1989 | То же |
| РД 31.03.41-90. Технико-эксплуатационные требования по оптимальной комплектации электростанций морских транспортных судов. Л.: ММФ, 1990 | пп. 5.1 - 5.4 |
Настоящий РД распространяется на электроэнергетические системы судов и плавсредств (в дальнейшем именуемых судами), проектируемых по Правилам морского и речного Регистров.
РД устанавливает порядок проведения расчетов электрических нагрузок и определения необходимой мощности генераторов электростанций на различных стадиях проектирования судов.
РД не распространяется на гребные электрические установки.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Расчеты электрических нагрузок выполняются при проектировании судов с целью определения необходимой мощности генераторов судовых электростанций.
1.2. В начальных стадиях проектирования судов при отсутствии данных об электропотребителях для предварительного определения необходимой мощности генераторов рекомендуется применение корреляционных зависимостей, полученных при статистическом обобщении данных опыта эксплуатации судов соответствующего типа и назначения.
На дальнейших стадиях проектирования полученные данные должны уточняться выполнением расчетов электрических нагрузок.
1.3. Излагаемые ниже методы расчетов и моделирования электрических нагрузок, как правило, предусматривают использование таблиц электрических нагрузок — основного средства информации о данных всех электропотребителей при обычном проектировании.
Примечание. Необходимость составления таблиц электрических нагрузок при автоматизированном проектировании настоящим документом не устанавливается. Информация об электропотребителях и результаты расчетов электрических нагрузок допускают возможность представления на машинных носителях.
1.4. Расчеты электрических нагрузок должны выполняться для спецификационных режимов эксплуатации судов и использования предусмотренных технических средств, в том числе ходовых, маневров, стояночных (включая погрузку-разгрузку), работы по специальному назначению судна (например, траления и выборки тралов рыболовных судов, работы плавучих заводов и пр.) и аварийный режим, предусматривающий использование электропотребителей согласно требованиям морского и речного Регистров.
1.5. В таблицах электрических нагрузок электропотребители необходимо перечислять по группам, составленным по признаку целевой принадлежности.
Рекомендуется разбивка электропотребителей по следующим основным группам:
электромеханизмы энергетической установки;
электромеханизмы общесудовых систем и устройств;
средства обеспечения обитаемости (кондиционирование, освещение, быт);
средства РЭА (управление, связь, судовождение);
средства специального назначения судна.
На судах с небольшим количеством электропотребителей (например, менее 50) разбивка электропотребителей на группы не требуется.
1.6. Одинаковые электропотребители и группы (комплексы) совместно действующих взаимозависимых электропотребителей рекомендуется описывать в одной строке таблицы в виде параметров результирующей нагрузки по всем их элементам с целью единообразного учета закона их совместной работы.
Используемые независимо друг от друга мощные однородные электропотребители рекомендуется учитывать раздельно в разных строках таблицы.
Совокупность большого количества маломощных однородных электропотребителей (освещение, электровентиляторы до 1 кВт, бытовые электроприборы и пр.) допускается учитывать совместно в одной строке таблицы указанием пределов изменения их суммарной нагрузки или ее среднего значения (в зависимости от метода расчета).
1.7. Столбцы таблицы состоят из групп данных, вначале — группа номинальных данных каждого из электропотребителей (в том числе количество установленных электропотребителей, мощность, КПД, cos\varphi ), группы данных потребляемой мощности в каждом из расчетных режимов (в том числе количество работающих в режиме механизмов, коэффициент загрузки, КПД, cos\varphi , относительная продолжительность работы в режиме, потребляемая активная и реактивная мощности). Учет реактивной мощности обязателен в случаях наличия электропотребителей с низким значением cos\varphi , способных вызвать дефицит реактивной мощности в системе.
Пример таблицы приведен в рекомендуемом Приложении 3.
1.8. Потребляемая мощность электроприводов должна определяться с учетом КПД электродвигателя (\eta) и коэффициента загрузки электродвигателя (Кз.э) или приводного механизма (Кз.м) по формулам:
P = P_{\text{э}} \frac{\text{К}_{\text{з}.\text{э}}}{\eta} или P = P_{\text{м}} \frac{\text{К}_{\text{з}.\text{м}}}{\eta} ; Кз.э = Кз.м·Киэ, (1)
где Pэ — мощность электродвигателя, кВт;
Pм — мощность приводного механизма;
\text{К}_{\text{иэ}} = \frac{P_{\text{м}}}{P_{\text{э}}} — коэффициент использования электродвигателя.
1.9. Потребляемая мощность электропотребителей со значительной импульсной нагрузкой учитывается ее среднеквадратическим значением в течение заданного или установленного по опыту времени работы, т.е. импульсная нагрузка эквивалентируется периодически включаемой постоянной нагрузкой (величина импульса должна учитываться при анализе переходных процессов)
P_{\text{ср}.\text{кв}} = \sqrt{\frac{\Sigma P_{\text{и}}^{2}t_{\text{и}}}{T}} , (2)
где Pср.кв — среднеквадратическое значение нагрузки за время T, мин;
Pи — мощность импульса в течение tи.
1.10. Среднее значение суммарной потребляемой мощности при одновременной работе в режиме погрузки-разгрузки n лебедок или кранов может определяться по биномиальной формуле
P_{\text{ср}} = P_{\text{л}}C_{n}^{1}\delta(1 - \delta)^{n - 1} + 2P_{\text{л}}C_{n}^{2}\delta^{2}(1 - \delta)^{n - 2} + ... + nP_{\text{л}}\delta^{n}, (3)
где Pл — средняя потребляемая мощность одной лебедки или крана, при отсутствии данных может определяться выражением
где G — номинальная грузоподъемность, т;
V — номинальная скорость подъема полного груза, м/мин;
C_{n}^{m} = \frac{n!}{m!(n - m)!} — количество сочетаний из n по m, m = 1, 2, ..., n;
\delta — относительная продолжительность включения каждой лебедки (крана), при интенсивных грузовых операциях \delta = 0,48 .
Вместо биномиальной формулы (3) допускается применение упрощенного выражения
P_{\text{ср}} = nP_{\text{л}}\delta. (5)
1.11. По каждой группе электропотребителей определяются суммарные значения потребляемых мощностей рекомендуемыми ниже методами.
Для получения результирующих данных потребляемой мощности по всем группам электропотребителей рекомендуется составление сводной таблицы по форме, приведенной в <...> Приложении 3.
В итоге сводной таблицы определяются суммарные данные с учетом потерь активной, реактивной и полной мощности, проверяется значение средневзвешенного cos\varphi системы по формуле
cos\varphi = \frac{\sum_{i = 1}^{n} P_{\text{а}_{i}}}{\sqrt{(\sum_{i = 1}^{n} P_{\text{а}_{i}})^{2} + (\sum_{i = 1}^{n} Q_{i})^{2}}} , (6)
где \sum_{1}^{n} P_{\text{а}_{i}} и \sum_{1}^{n} Q_{i} — соответственно суммы активных и реактивных потребляемых мощностей в n группах электропотребителей.
1.12. Математически суммарная электрическая нагрузка представляет собой случайную функцию, непрерывно (по мере изменения слагаемых — нагрузок отдельных электропотребителей) изменяющую свое значение. В каждом из режимов эксплуатации судна упомянутая случайная функция является стационарной, эргодической, что позволяет ее характеризовать только двумя параметрами как случайную величину — математическим ожиданием и среднеквадратическим отклонением. В практике расчетов используются оценки упомянутых параметров — их средние значения (в дальнейшем изложении слово «оценка» опускается).
1.13. Учитывая характер значения суммарной электрической нагрузки и необходимость максимально приблизить результаты расчета к фактическим значениям этой величины во время эксплуатации судов, рекомендуется применение вероятностных методов расчетов (например, вероятностно-аналитического с применением настольных вычислительных средств или персонального компьютера, допускающего также возможность машинного оформления расчетов, или статистического моделирования на ЭВМ).
1.14. Для судов с небольшим количеством электропотребителей (например, менее 50) рекомендуется применение детерминированного метода расчета электрических нагрузок (метода «постоянных нагрузок»), при котором осуществляется сложение значений нагрузки всех электропотребителей как постоянных величин, а различное время их работы и изменения нагрузки учитывается принимаемым значением коэффициента одновременности Ко.
Этот метод может применяться для любых типов судов при условии обоснования принимаемого значения коэффициента одновременности по опыту эксплуатации судов-прототипов или аналитически.
1.15. Выбор метода расчета электрических нагрузок осуществляется проектантом в зависимости от опыта работы, располагаемой вычислительной базы и квалификации исполнителей.
2. ВЕРОЯТНОСТНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1. Вероятностно-аналитический метод предусматривает вычисление параметров распределения суммарной электрической нагрузки следующим образом:
математическое ожидание (или среднесуточная потребляемая мощность) равно сумме математических ожиданий нагрузок всех работающих электропотребителей
\text{М}(P_{\Sigma}) = \sum \text{М}(P_{i}); (7)
дисперсия суммарной нагрузки равна сумме дисперсий нагрузок всех работающих электропотребителей
\text{Д}(P_{\Sigma}) = \sum \text{Д}(P_{i}); (8)
среднеквадратическое отклонение суммарной нагрузки
\sigma(P_{\Sigma}) = \sqrt{\text{Д}(P_{\Sigma})} . (9)
2.2. Вычисления по формулам (7 - 9) могут осуществляться с использованием ручных вычислительных средств в таблице нагрузок (см. пример в <...> Приложении 3) или посредством персонального компьютера согласно программе в Приложении 4. В последнем случае обеспечивается возможность оформления расчетов на принтере компьютера.
2.3. Значения математического ожидания М(Pi) и дисперсии Д(Pi) нагрузки каждого электропотребителя с различными функциями (законами) ее распределения (Приложение 2) вычисляются по приведенным ниже формулам.
2.3.1 Непрерывно работающие электропотребители:
с переменной нагрузкой, изменяющейся по закону, близкому к закону равномерной плотности (например, преобразователи ДУ), электрогидропривод с переменной производительностью рулей и пр.)
\text{М}(P_{i}) = \frac{P_{min} + P_{max}}{2} ;\text{Д}(P_{i}) = \frac{(P_{max} - P_{min})^{2}}{12} , (11)
где Pmin и Pmax - соответственно минимальные и максимальные значения потребляемой мощности;
с переменной нагрузкой, изменяющейся по закону, близкому к нормальному (например, трансформаторы освещения, преобразователи группового питания РЭА, пр.)
\text{М}(P_{i}) = \frac{P_{min} + P_{max}}{2} ;\text{Д}(P_{i}) \approx \frac{(P_{max} - P_{min})^{2}}{36} . (12)
2.3.2 Электропотребители с дискретным распределением нагрузки
\text{М}(P_{i}) = \sum P_{i}p_{i} = \sum P_{i} \frac{t_{i}}{T} ;
\text{Д}(P_{i}) = \sum P_{i}^{2}p_{i} - \text{М}^{2}(P_{i}) = \sum P_{i} \frac{t_{i}}{T} - \text{М}^{2}(P_{i}), (13)
где Pi — нагрузка на i-ой ступени в течение времени ti, с вероятностью p_{i} = \frac{t_{i}}{T} ;
T — длительность режима, при T >= 24 ч принимается T = 24 ч.
В частности, периодически работающие с постоянной нагрузкой P* в течение t часов в сутки, например, общекорабельные электронасосы, электрокомпрессоры, электровентиляторы и пр.
p = \frac{t}{24} ;\text{М}(P) = Pp = P \frac{t}{24} ;
\text{Д}(P) = P^{2}p - \text{М}^{2}(P) = P^{2} \frac{t}{24} - (\frac{Pt}{24})^{2}; (14)
у двухскоростных электроприводов, работающих с уровнями потребляемой мощности P1 и P2 в течение времени t1 и t2, например, в течение суток:
\text{М}(P) = P_{1}p_{1} + P_{2}p_{2} = P_{1} \frac{t_{1}}{24} + P_{2} \frac{t_{2}}{24} ;
\text{Д}(P) = P_{1}^{2}p_{1} + P_{2}^{2}p_{2} - \text{М}(P) = P_{1}^{2} \frac{t_{1}}{24} + P_{2}^{2} \frac{t_{2}}{24} - (P_{1} \frac{t_{1}}{24} - P_{2} \frac{t_{2}}{24})^{2}. (15)
2.3.3 Лебедки и краны при погрузочно-разгрузочных операциях
\text{М}(P) = nP_{\text{л}}\delta;
\text{Д}(P) = nP_{\text{л}}^{2}\delta(1 - \delta), (16)
где n — количество лебедок (кранов), выполняющих погрузку;
Pл — средняя потребляемая мощность одной лебедки (крана), вычисляемая, например, по формуле (4);
\delta — относительная продолжительность включения каждой лебедки, при интенсивных грузовых операциях \delta = 0,48 .
2.4. Параметры распределения n одинаковых, записанных в одной строке таблицы и работающих в рассматриваемом режиме электропотребителей, соответственно равны
М(nP) = nМ(P); Д(nP) = nД(P). (17)
2.5. При наличии периодически включаемых электропотребителей большой мощности, значительно (в несколько раз) превышающих остальные слагаемые нагрузки, их потребляемая мощность учитывается отдельно прибавлением ее значения к расчетному значению суммарной электрической нагрузки.
3. МЕТОД РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОДНОВРЕМЕННОСТИ (МЕТОД «ПОСТОЯННЫХ НАГРУЗОК»)
3.1. Результаты расчетов электрических нагрузок рассматриваемым методом зависят от принятых значений коэффициентов одновременности, имеющих достаточно широкий диапазон (в различных режимах, например, от 0,4 до 0,9). Это приводит к тому, что результаты проектных расчетов на практике могут значительно отличаться от данных эксплуатации (от 20 до 90%). Вследствие этого на обоснование принимаемых значений коэффициентов одновременности должно быть обращено особое внимание, и, как правило, рекомендуется руководствоваться данными опыта эксплуатации судов-прототипов.
3.2. Коэффициент одновременности работы электропотребителей представляет собой отношение фактической суммарной электрической нагрузки к сумме потребляемых мощностей электропотребителей.
Для его определения фактическую суммарную электрическую нагрузку можно представить в виде суммы ее средней величины (т.е. оценки ее математического ожидания) \text{М}(P_{\Sigma}) и величины \Delta , характеризующей возможность превышения ее над средней величиной. Тогда значение коэффициента одновременности
\text{К}_{\text{о}} = \frac{\text{М}(P_{\Sigma}) + \Delta}{\sum P_{i}} , (18)
где \sum P_{i} — сумма потребляемых мощностей (в режиме).
3.3. Коэффициент одновременности работы Ко может применяться для расчетов суммарной электрической нагрузки проектируемого судна в целом или для каждой из групп электропотребителей, перечисленных в п. 1.5 (если расчет предусматривает деление на группы). Для группы электропотребителей представляется возможным более точно оценить значение коэффициента одновременности работы.
3.4. При определении Ко по опыту эксплуатации судна или испытаний должны использоваться данные спецификационных режимов судна, соответствующих расчетным.
Оценка среднего значения суммарной электрической нагрузки может выполняться по совокупности показаний штатных ваттметров или установленных для этой цели переносных приборов через равные промежутки времени (в длительных режимах — через час в течение нескольких суток, в режимах длительностью менее суток — через полчаса в течение всего режима)
\text{М}(P_{\Sigma}) = \frac{\sum_{1}^{N} P_{\Sigma i}}{N} , (19)
где P_{\Sigma i} — очередной замер (совокупность замеров) суммарной нагрузки;
N — количество замеров в режиме.
Величину \Delta рекомендуется принимать равной потребляемой мощности 1 — 3 периодически включаемых на кратковременную работу электропотребителей, например, водоотливного электронасоса, электрокомпрессора, электронасоса системы гидравлики и пр.).
3.5. При отсутствии данных эксплуатации для определения Ко рекомендуется его аналитическое обоснование посредством оценки среднего значения суммарной электрической нагрузки в виде суммы потребляемых мощностей всех непрерывно работающих в режиме электропотребителей с математическими ожиданиями — средними значениями потребляемых мощностей всех периодически включаемых электропотребителей и электропотребителей, работающих с переменной нагрузкой. Оценка последних рекомендуется по формулам (11 - 15).
\text{М}(P_{\Sigma}) = \sum_{i = 1}^{n} P_{i\text{дл}.\text{раб}} + \sum_{j = 1}^{m} \text{М}(P_{j}) = \sum_{i = 1}^{n} P_{i\text{дл}.\text{раб}} + \sum_{j = 1}^{m} P_{j} \frac{t_{j}}{T} , (20)
где \sum_{i = 1}^{n} P_{i\text{дл}.\text{раб}} — сумма потребляемых мощностей n длительно работающих электропотребителей;
\sum_{j = 1}^{m} \text{М}(P_{j}) — сумма математических ожиданий потребляемых мощностей m электропотребителей, работающих tj часов в течение режима T (в длительных режимах принимается T = 24 ч).
Пример. Определение Ко для группы электромеханизмов энергетической установки в ходовом режиме (по данным таблицы нагрузок в Приложении 3)
где первые четыре слагаемые — потребляемые мощности электроприводов, работающих в ходовом режиме непрерывно, последующие слагаемые — потребляемые мощности электроприводов, работающих на ходу в среднем 1, 3, 6 ч в сутки соответственно.
\text{К}_{\text{о}} = \frac{\text{М}(P_{\Sigma}) + \Delta}{\sum P} = \frac{30 + 7,99}{60,51} = 0,627,
где \Delta = 7,99 — мощность сепаратора топлива СЛ-3, включение которого должно предусматриваться;
\sum P = 60,51 — сумма потребляемых мощностей электромеханизмов энергетической установки.
3.6. Суммарная электрическая нагрузка в каждом из рассматриваемых режимов определяется посредством умножения сумм потребляемых мощностей по судну в целом или по группам электропотребителей (п. 1.5) на принятые значения коэффициентов одновременности. В первом случае это осуществляется в сводной таблице нагрузок, во втором — в итоге таблиц нагрузок каждой из групп (форма таблиц - Приложение 6).
P_{\Sigma} = \text{К}_{\text{о}} \sum_{i = 1}^{n} P_{i}. (21)
По группам электропотребителей
P_{\Sigma} = \sum_{j = 1}^{m} (\text{К}_{\text{о}j} \sum_{i = 1}^{n} P_{ij}), (22)
где P_{\Sigma} — суммарная электрическая нагрузка;
Pij — потребляемая мощность i-того электропотребителя j-й группы;
Ко, Коj — коэффициенты одновременности j-той группы электропотребителей.
4. СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ЭВМ (ПЕРСОНАЛЬНОМ КОМПЬЮТЕРЕ)
4.1. Статистическое моделирование электрических нагрузок на ЭВМ (персональном компьютере) представляет собой применение метода статистических испытаний (Монте-Карло) к моделированию процесса функционирования электропотребителей соответственно законам распределения их нагрузок и суммирование текущих значений этих нагрузок.
4.2. Метод статистических испытаний осуществляется в виде розыгрышей индивидуальных жребиев для каждого из электропотребителей с переменным режимом работы, при котором для каждого из них выясняется один из вопросов:
произошло ли событие, т.е. работает ли данный электропотребитель с нагрузкой P?;
какое из возможных событий произошло, т.е. с какой из возможных дискретных нагрузок Pi работает электропотребитель?;
какое значение приняла непрерывная случайная величина, т.е. с какой нагрузкой P = f(t) работает в данный момент электропотребитель?
Организация единичного жребия состоит в получении случайного числа, распределенного равномерно или нормально, и сравнение его с вероятностью события (относительного времени работы электропотребителя), в результате чего дается ответ на один из поставленных вопросов.
4.3. Результаты испытаний реализации нагрузки электропотребителей с переменным режимом работы слагаются друг с другом и с суммой нагрузок электропотребителей с постоянным режимом работы. Каждый результат суммирования является случайной величиной, фиксирующей значение суммарной электрической нагрузки в определенный момент времени (сечение случайной функции).
4.4. Определение параметров распределения суммарной электрической нагрузки — оценки математического ожидания \text{М}(P_{\Sigma}) и среднеквадратического отклонения \sigma(P_{\Sigma}) — выполняется по множеству статистических испытаний:
\text{М}(P_{\Sigma}) = \frac{\sum_{1}^{N} P_{\Sigma i}}{N} ;\sigma(P_{\Sigma}) = \sqrt{\frac{\sum_{1}^{N} P_{\Sigma i}^{2}}{N} - \text{М}^{2}(P_{\Sigma})} . (23)
Рекомендуемое количество статистических испытаний — 8 - 10 тысяч.
4.5. Нагрузка электропотребителей с параметрами электроэнергии, отличными от основной сети, получающих питание через преобразователи (трансформаторы), учитывается посредством моделирования нагрузки этих преобразователей, являющихся потребителями электроэнергии основной сети с соответствующими законами распределения их нагрузки.
4.6. Исходные данные для моделирования электрических нагрузок рекомендуется подготавливать на бланках по форме, приведенной в Приложении 4.
Программа статистического моделирования с необходимыми для пользования комментариями приведена в Приложении 5.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ МОЩНОСТИ ОСНОВНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СУДОВ
5.1. В начальных стадиях проектирования судов при отсутствии информации об электропотребителях необходимую мощность основных генераторов рекомендуется определять по корреляционным зависимостям, установленным по опыту эксплуатации морских транспортных судов с дизельными энергетическими установками в РД 31.03.41.
5.2. РД 31.03.41 выражает необходимую мощность основных генераторов морских транспортных судов с дизельными ЭУ в виде
P_{\text{ген}} = P_{max} + \sum \Delta P, (24)
где P_{max} = P_{\text{ср}} + 3\sigma — максимальная интегральная мощность стандартных электропотребителей судов с дизельными ЭУ;
Pср = М(P) — средняя потребляемая в режиме мощность (математическое ожидание);
\sigma — среднеквадратическое отклонение значения потребляемой мощности;
\sum \Delta P — сумма добавочных мощностей, определяемых специфическими для определенных типов судов электропотребителями, работающими в специальных режимах, а также потреблением средств обеспечения обитаемости (охлаждения и вентиляции в тропических морях, нагрева — в арктических и умеренных).
5.3. Корреляционные зависимости для значений средней потребляемой в режиме мощности и среднеквадратического отклонения от них РД 31.03.47 устанавливает в зависимости от установленной мощности главных судовых двигателей, их частоты вращения и водоизмещения судов (табл. 1).
Корреляционные соотношения для определения параметров распределения интегральной составляющей потребляемой мощности
5.4. Составляющую добавочных мощностей в выражении (24) рекомендуется оценивать по данным судов-прототипов; при отсутствии достоверных данных прототипов могут быть использованы корреляционные соотношения, приведенные для определенных типов судов и их технических средств в РД 31.03.47.
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ МОЩНОСТИ ГЕНЕРАТОРОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАСЧЕТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
6.1. Тип основных источников электроэнергии определяется при проектировании судов в зависимости от типа главной энергетической установки (дизельная, паротурбинная), возможности (целесообразности) использования валогенераторов и с учетом требований п. 6.4.
В качестве аварийных источников электроэнергии должны использоваться полностью автономные агрегаты (дизель-генераторы, аккумуляторы, последние целесообразны при сравнительно небольшом потреблении энергии).
6.2. Общая установленная мощность основных источников электроэнергии должна определяться по результатам расчетов суммарной электрической нагрузки с учетом обеспечения спецификационных режимов эксплуатации судов согласно требованиям Регистра при выходе из строя (остановке) любого из основных генераторных агрегатов и 10%-ного резерва мощности на модернизацию (если она в проекте не исключается)
\sum_{i = 1}^{n} P_{ri} \geq 1,1(P_{\text{расч}.j} + P_{ri}), (25)
где P_{\text{расч}.j} — суммарная расчетная нагрузка в j-том спецификационном режиме.
6.2.1. При наличии ее параметров М(P) — математического ожидания и \sigma — среднеквадратического отклонения, полученных в результате вероятностных расчетов
P_{\text{расч}.j} = \text{К}_{\text{п}}[\text{М}(P_{\Sigma}) + \alpha\sigma(P_{\Sigma})], (26)
где Кп = 1,03 — 1,05 — коэффициент потерь в линиях электропередачи;
При \alpha = 1 вероятность того, что суммарная нагрузка не превысит значения \text{М}(P_{\Sigma}) + \sigma(P_{\Sigma}) равна 0,84. При \alpha = 2 вероятность того, что суммарная нагрузка не превысит значения \text{М}(P_{\Sigma}) + 2\sigma(P_{\Sigma}) — 0,977, а при \alpha = 3 вероятность того, что суммарная электрическая нагрузка не превысит значения \text{М}(P_{\Sigma}) + 3\sigma(P_{\Sigma}) — 0,998. При проектировании судов рекомендуется принимать \alpha = 2 .
Примечание. Вероятности получены при условии, что распределение значений суммарной электрической нагрузки близко к нормальному или к логарифмически нормальному с небольшой степенью асимметрии. Упомянутое подтверждено для судов с достаточно большим количеством электропотребителей, например более 50, из которых потребляемая мощность какого-либо из периодически включаемых электропотребителей не приближается к суммарному значению. В этом случае необходимо руководствоваться требованием п. 2.5.
6.2.2. При выполнении детерминированных расчетов электрических нагрузок с использованием коэффициентов одновременности Ко
(27)6.3. Мощность и продолжительность работы аварийного источника электроэнергии должна устанавливаться по данным потребления энергии в аварийном режиме потребителями, определенными Правилами Регистра (средства связи, навигации, борьбы за живучесть и пр.).
6.4 Возможные варианты комплектации основных источников электроэнергии должны рассматриваться в зависимости от:
имеющихся типоразмерных рядов генераторных агрегатов, отвечающих требованиям действующих НТД (или обосновании разработки новых);
возможности и целесообразности применения валогенераторов;
обеспечения пуска наиболее мощных электроприводов;
обеспечения наибольшей экономичности в характерных для данного типа судна режимах;
массогабаритных показателей и возможностей размещения агрегатов;
надежности и ресурса генераторных агрегатов.
6.5. Выбор оптимального варианта комплектации основных источников электроэнергии должен осуществляться по результатам системного технико-экономического сравнения вариантов, например, по признаку минимального соотношения всех видов затрат при постройке и эксплуатации к совокупности показателей полезного эффекта судна.
7. ПРОВЕРКА ДОСТАТОЧНОСТИ МОЩНОСТИ УСТАНОВЛЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ СУДОВ
7.1. Замена и (или) установка новых электропотребителей при модернизации судов вызывает изменения суммарной электрической нагрузки и обуславливает необходимость проверки достаточности мощности установленных источников электроэнергии.
С целью получения достоверных результатов проверка должна основываться на данных эксплуатации судов перед их постановкой в ремонт с модернизацией.
7.2. Данные эксплуатации должны сниматься в основном режиме использования судна по его назначению, определяющего необходимую мощность источников электроэнергии, по возможности, в наиболее тяжелых условиях, например, в тропических морях при полной загрузке средств кондиционирования, в последних перед постановкой в ремонт с модернизацией походах судна.
7.3. На генераторных щитах в определяющих режимах следует предусмотреть запись нагрузки (по показаниям ваттметров или прибором-самописцем), в длительных режимах — через 30 мин в течение нескольких суток. Записи рекомендуется вести по форме табл. 2.
| Время, ч, мин | Показания приборов, кВт | Суммарная нагрузка, кВт | |||
| ГЩ1 | ГЩ2 | ... | ГЩm | ||
| t1 | P11 | P21 | ... | Pm1 | \sum P_{j1} |
| tn | P1n | P2n | ... | Pmn | \sum P_{jn} |
| Итого | \sum_{j = 1}^{n} \sum_{i = 1}^{m} P_{ji} | ||||
7.4 По полученным данным эксплуатации определяются параметры распределения суммарной электрической нагрузки:
\text{М}(P_{\Sigma})_{\text{эксп}} = \frac{\sum_{i = 1}^{n} \sum_{j = 1}^{m} P_{ji}}{n} ; (28)
\text{Д}(P_{\Sigma})_{\text{эксп}} = \frac{\sum_{i = 1}^{n} [(\sum_{j = 1}^{m} P_{j} - \text{М}(P_{\Sigma}))]^{2}}{n} . (29)
7.5. Пересчет параметров суммарной электрической нагрузки по данным заменяемых и (или) вновь устанавливаемых электропотребителей рекомендуется выполнять (в том же определяющем режиме) посредством расчетной табл. 3.
Примечания: 1. T — длительность режима. При T >= 24 ч принимают T = 24 ч.
2. М(P) и Д(P) вычисляются по формулам (10 - 15).
7.6 Параметры суммарной электрической нагрузки судна при его модернизации:
\text{М}(P_{\Sigma}) = \text{М}(P_{\Sigma})_{\text{эксп}} + \text{К}_{\text{п}}[\sum \text{М}(P)_{Å} - \sum \text{М}(P)_{\Theta}], (30)
где Кп = 1,03 — 1,05 — коэффициент потерь;
\text{Д}(P_{\Sigma}) = \text{Д}(P_{\Sigma})_{\text{эксп}} + \sum \text{Д}(P)_{Å} - \sum \text{Д}(P)_{\Theta}; (31)
среднеквадратическое отклонение
\sigma(P_{\Sigma}) = \sqrt{\text{Д}(P_{\Sigma})} . (32)
7.7. Проверка достаточности мощности установленных источников электроэнергии при модернизации судов рекомендуется выполнять посредством проверки неравенства
\sum P_{\text{уст}.\text{ген}} \geq \text{М}(P_{\Sigma}) + 2\sigma(P_{\Sigma}). (33)
7.8. Рекомендуемый метод проверки обеспечивает достоверность результатов, так как использует данные эксплуатации и сокращает трудоемкость — не требует при разработке проекта модернизации выполнения полного расчета электрических нагрузок.
ХАРАКТЕР ЗАВИСИМОСТИ КПД И cos\varphi АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ОТ ИХ ЗАГРУЗКИ
Примечание. Для определения значений КПД, cos\varphi при частичной загрузке асинхронных двигателей от точки известных значений при номинальной мощности следуют параллельно граничным кривым до пересечения с ординатой частичной мощности.
ВОЗМОЖНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙ. ВРЕМЕННЫЕ ГРАФИКИ, ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ И ЕЕ ПАРАМЕТРЫ
Непрерывная работа с постоянной нагрузкой P*
Непрерывная работа с переменной нагрузкой
\text{Д}(P) \approx \frac{(P_{max} - P_{min})^{2}}{36} \text{Д}(P) = \_\_\_\_ \frac{(P_{max} - P_{min})^{2}}{12} \_\_\_\_; 
Периодическая работа с постоянной нагрузкой P* в течение t часов (в сутки)
Периодическая работа с дискретными ступенями нагрузки Pi в течение ti часов каждая (в сутки)
На черт. 2 - 5: а — временные графики; б, в — функции распределения.
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ВЕРОЯТНОСТНО-АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Таблица электрических нагрузок
Наименование электропотребителя, группы
| Номинальные данные | Режим 1. Ходовой. Длительный | Режим 2. Специальный. Длительный | Режим 3 | Pэ, кВт | Ки | |||||||||||||||||||
| КПД | cos\varphi | mраб. | Кз | КПД | cos\varphi | P, кВт | t/T | М(P), кВт | М(Q), кВАр | Д(P) | mраб. | Кз | КПД | cos\varphi | P, кВт | t/T | М(P), кВт | М(Q), кВАр | Д(P) | Группа 1. Электромеханизмы энергетической установки | ||||
| Электронасос НЦВА 40/30 охлаждения ГД | 1 | |||||||||||||||||||||||
| 5,5 | 0,98 | 0,88 | 0,88 | 1 | 0,8 | 0,81 | 0,82 | 4,4 | 1 | 4,4 | 3,08 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Электронасос НЦВА 25/30 прокачки дейдвуда | 1 | |
| 4,0 | 0,95 | 0,84 | 0,84 | 1 | 0,7 | 0,81 | 0,82 | 3,45 | 1 | 3,45 | 2,42 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Электронасос НЦВА 63/25 охлаждения ГД | 1 | |
| 7,5 | 0,9 | 0,88 | 0,88 | 1 | 0,8 | 0,81 | 0,82 | 6,48 | 1 | 6,48 | 4,53 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Маслоперекачивающий насос НМШФ5-25-4 | 2 | |
| 2,2 | 0,92 | 0,88 | 0,88 | 1 | 0,8 | 0,81 | 0,82 | 2,34 | 1/24 | 0,09 | 0,06 | 0,22 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Топливоперекачивающий насос НМШ32-10-18/4Б | 2 | |
| 5,5 | 0,98 | 0,85 | 0,82 | 1 | 0,7 | 0,8 | 0,8 | 9,62 | 3/24 | 1,2 | 1,1 | 10,12 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Резервный насос смазки ГД НМШ32-10-18/4Б | 2 | |
| 5,5 | 0,98 | 0,85 | 0,82 | 2 | 0,8 | 0,78 | 0,77 | 8,8 | 1 | 8,8 | 7,12 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Сепаратор топлива СЛ-3 | 2 | |
| 7,5 | 0,9 | 0,88 | 0,86 | 2 | 0,9 | 0,88 | 0,86 | 15,88 | 3/24 | 1,98 | 1,34 | 27,6 | 1 | 0,9 | 0,88 | 0,86 | 7,94 | 3/24 | 1,0 | 0,67 | 6,0 | Сепаратор масла СЦ-1,5/II | 1 | |
| 3,0 | 0,91 | 0,85 | 0,83 | 1 | 0,9 | 0,85 | 0,83 | 3,18 | 3/24 | 0,4 | 0,27 | 1,1 | 1 | 0,9 | 0,85 | 0,83 | 3,18 | 0,125 | 0,4 | 0,27 | 1,1 | Электрокомпрессор 2ВУ 0,25-0,26/32 | 2 | |
| 4,0 | 0,95 | 0,84 | 0,84 | 1 | 0,9 | 0,84 | 0,84 | 4,28 | 6/2 | 1,07 | 0,69 | 4,0 | 1 | 0,9 | 0,84 | 0,84 | 4,28 | 6/24 | 1,07 | 0,69 | 3,4 | Электронасос прогрева ГД ЦВС4/40 | 1 | |
| 4,0 | 0,95 | 0,77 | 0,77 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Насос топливный котлоагрегата ШФ08-25 | 6 | |
| 1,1 | 0,95 | 0,77 | 0,77 | 2 | 0,7 | 0,75 | 0,75 | 2,08 | 1 | 2,08 | 1,76 | 0 | 2 | 0,7 | 0,75 | 0,75 | 2,08 | 1 | 2,08 | 1,76 | 0 | Итого, по группе 1 | ||
| 30,5 | 22,36 | 43 | 4,34 | 3,39 | 11,43 | Группа 2. Общесудовые системы и устройства | ||||||||||||||||||
| Балластный электронасос НЦВ 220/100А | 1 | |||||||||||||||||||||||
| 100 | 0,93 | 0,89 | 0,83 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 | 0,7 | 0,86 | 0,8 | 81,4 | 3/24 | 10,17 | 7,3 | 733,6 | Пожарный электронасос НЦВА 63/80А | 1 | |
| 150 | 0,92 | 0,88 | 0,9 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Осушительный электронасос НЦВС 63/30М | 1 | |
| 110 | 0,95 | 0,85 | 0,82 | 1 | 0,7 | 0,84 | 0,82 | 9,16 | 2/24 | 0,7 | 0,53 | 6,4 | 1 | 0,7 | 0,84 | 0,82 | 9,16 | 2/24 | 0,76 | 0,53 | 6,4 | Погружной водоотливной насос ВПЭН-100/-М5 | 1 | |
| 100 | 0,9 | 0,72 | 0,8 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Насос забортной воды ЦВС 4/40 | 2 | |
| 4,0 | 0,87 | 0,85 | 1 | 0,8 | 0,87 | 0,85 | 307 | 6/24 | 0,9 | 0,5 | 256 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Насосные агрегаты рулевой машины Р15М1-1 | 2 | ||
| 150 | 0,89 | 0,88 | 1 | 0,7 | 0,85 | 0,85 | 8 — 12 | 1 | 10,1 | 6,0 | 1,5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Итого, по группе 2 | |||
| 11,77 | 7,03 | 10,46 | 10,93 | 7,83 | 739,7 | Группа 3. Средства управления и РЭА | ||||||||||||||||||
| Система ДАУ ГД | 2 | |||||||||||||||||||||||
| 0,42 | 2 | 1 | 0,84 | 1 | 0,84 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Радиопередатчик «Балтика» | 1 | |||||||
| 2,1 | 1 | 1 | 2,1 | 1/12 | 0,17 | 0,16 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Радиоприемник «Бригантина» | 1 | |||||||
| 0,06 | 1 | 1 | 0,06 | 1 | 0,06 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Гирокомпас «Амур-3М» | 1 | |||||||
| 1,5 | 1 | 1 | 1,5 | 1 | 1,5 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | РЛС «Наяда-5М» | 2 | |||||||
| 1,13 | 1 | 1 | 1,13 | 1 | 1,13 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Громкоговорящая связь | 1 | |||||||
| 1,12 | 1 | 0,5 | 0,61 | 1 | 0,61 | 0 | 1 | 1 | 1,12 | 1 | 1,12 | 0 | Радиотрансляция | 1 | ||||||||||
| 0,93 | 1 | 0,5 | 0,46 | 1/2 | 0,23 | 0,115 | 1 | 1 | 0,93 | 1 | 0,93 | 0 | Радиоустановка «Сирена-М» | 1 | ||||||||||
| 1,13 | 1 | 1 | 1,13 | 1/12 | 0,09 | 0,08 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Телевизионная аппаратура «Глобус-ЦТ» | 1 | |||||||
| 1,1 | 1 | 1 | 1,1 | 1/4 | 0,275 | 0,2 | 1 | 1 | 1,1 | 1 | 1,1 | 0 | Сигнально-отличительные огни | 1 | ||||||||||
| 0,7 | 0 | 0,7 | 0,7 | 1/2 | 0,37 | 0,19 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | Итого, по группе 3 | ||||||||
| 5,28 | 0,745 | 3,27 | 0 | Группа 4. Электромеханизмы спецсистем | ||||||||||||||||||||
| Грузовой электронасос НЦГГ 800/95 | 2 | |||||||||||||||||||||||
| 315 | 0,92 | 0,89 | 0,83 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2 | 0,7 | 0,92 | 0,89 | 440 | 3/4 | См. прим. 2 | Зачистной электронасос ЭМП 63/10 | 2 | |||
| 30,0 | 0,94 | 0,88 | 0,82 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2 | 0,7 | 0,85 | 0,79 | 49,4 | 1/12 | 4,11 | 3,2 | 186,4 | Управление поворотными затворами А13В1/100 | 2 | |
| 11,0 | 0,97 | 0,88 | 0,9 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 | 0,8 | 0,88 | 0,88 | 10,0 | 1/24 | 0,09 | 0,05 | 0,4 | Вентиляторы грузовых танков РСС 63/40-1,4.2 | 2 | |
| 15,0 | 0,88 | 0,88 | 0,88 | 1 | 0,9 | 0,88 | 0,88 | 15,34 | 1/12 | 1,3 | 0,65 | 18,0 | 2 | 0,9 | 0,88 | 0,88 | 15,3 | 1/12 | 1,3 | 0,7 | 18,0 | Вентиляторы насосного отделения РСС 100/16 | 1 | |
| 11,0 | 0,97 | 0,84 | 0,85 | 1 | 0,7 | 0,8 | 0,8 | 9,6 | 1/12 | 0,4 | 0,28 | 3,86 | 1 | 0,! | 0,8 | 0,8 | 9,61 | 4/24 | 5,6 | 4,2 | 22,5 | |||
| 1,67 | 0,93 | 21,86 | 11 | 8 | 227 | Группа 5. Средства обитаемости и быта | ||||||||||||||||||
| Основное освещение | ||||||||||||||||||||||||
| 47,4 | 0,85 | 0,85 | 2543 | 1 | 34 | 21,2 | 65,3 | 0,85 | 10 — 30 | 1 | 20 | 12,5 | 33,3 | Наружное освещение | ||||||||||
| 14 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,85 | 7 — 14 | 1 | 10,5 | 6,56 | 4 | Установка кондиционирования 21АК50 | 1 | |||||||
| 22 | 0,9 | 0,86 | 1 | 1 | 0,8! | 24,4 | 1 | 24,4 | 14,6 | 0 | 1 | 1 | 0,85 | 24,4 | 1 | 24,4 | 14,6 | 0 | Электровентиляторы | помещений РСС2,5/6,3-1.14 | ||||
| 16 0,75 | 1 | 0,78 | 0,83 | 6 — 12 | 1 | 0,8 | 4,5 — 9 | 1 | 6,75 | 4,86 | 1,! | 2 — 10 | 1 | 0,78 | 1,5 — 7 | 1 | 4,5 | 3,6 | 3 | РСС6,3/10-1.14 | 10 | |||
| 0,55 | 1 | 0,78 | 0,82 | 5 — 8 | 1 | 0,8 | 2,7 — !,4 | 1 | 3,51 | 2,13 | 0,22 | 2 — 8 | 1 | 0,82 | 1,! — 4,4 | 1 | 2,75 | 2,0 | 0,9 | РСС16/10-1.14 | 12 | |||
| 1,1 | 1 | 0,83 | 4 — 8 | 1 | 0,85 | 4,4 — 8,8 | 1 | 6,6 | 4,4 | 1,6 | 2 — 8 | 1 | 0,83 | 2,2 — 8,8 | 1 | 5,5 | 3,96 | 3,63 | РСС100/25-1.14 | 2 | ||||
| 15,0 | 0,96 | 0,9 | 2 | 0,8 | 0,85 | 0,86 | 28,2 | 1 | 28,2 | 16,9 | 0 | 1 | 0,8 | 0,85 | 0,85 | 14,2 | 1 | 14,2 | 8,4 | 0 | ОС160/10-1.14 | 1 | ||
| 11,0 | 0,8 | 0,88 | 0,9 | 1 | 0,8 | 0,85 | 0,86 | 10,3 | 1/8 | 1,28 | 0,77 | 11,6 | 1 | 0,8 | 0,85 | 0,86 | 10,3 | 1/8 | 1,28 | 0,77 | 11,6 | Электробытовые приборы и инструмент | 30 | |
| 0,75 | 1 | 2 — 2 | 1 | 0,75 | 0,75 | 1,5 — 3,0 | 1 | 5,66 | 4,8 | 4,7 | 1 | 0,75 | 1,5 — 4,5 | 1 | 3,0 | 2,58 | 0,75 | 110,4 | ||||||
| 67,7 | 85 | 86,1 | 55 | 57,2 | Примечания: | |||||||||||||||||||
1. В головке таблицы использованы обозначения, принятые в тексте РД, кроме того, nуст. и mраб. — количества соответственно установленных и работающих.
2. Потребляемая мощность грузовых насосов согласно п. 2.5 учитывается отдельно прибавлением к расчетной нагрузке.
3. Через дефис показаны пределы равномерно изменяемой потребляемой мощности, также пределы количества работающих вентиляторов.
4. Количество электропотребителей и режимов реального судна сокращено.
Сводная таблица электрических нагрузок
Среднеквадратическое отклонение \sigma \sqrt[=]{\sum \text{Д }(P)} : в режиме 1 \sigma = 12,7 ; в режиме 2 \sigma = 32,5 .
Расчетная нагрузка с учетом потерь Кп = 1,03: в режиме 1 P_{\text{расч}.} = \text{К}_{\text{п}}[\text{М }(\Sigma P) + 2\sigma] = 1,03(159 + 2 \times 12,7) = 190\text{кВт} ; в режиме 2 Pрасч. = 1,03(116 + 2 x 32,5 + 440) = 640 кВт. Как видно, определяющим для выбора мощности основных генераторов является специальный режим 2.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАСЧЕТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ВЕРОЯТНОСТНО-АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА ПЕРСОНАЛЬНОМ КОМПЬЮТЕРЕ
Выполнение расчетов электрических нагрузок и их оформление на персональном компьютере приводит к сокращению трудоемкости, особенно при наличии организованной базы данных об электропотребителях.
Для расчетов необходимы два вида данных:
данные стабильного характера (с учетом необходимости корректировки по мере обновления электропотребителей);
данные о характере работы электропотребителей в конкретной системе в заданных режимах. Эта информация создается и имеет значение для конкретного проекта.
При отсутствии организованной базы данных все подразделения, ответственные за системы с электропотребителями, должны представить карту информации об электропотребителях по форме, приведенной ниже.
Расчетчик вводит полученную информацию, организуя временную базу данных для расчетов конкретного проекта, управляемую стандартной программой (например, оВА Е).
Программа разработана на распространенном в настоящее время алгоритмическом языке «Паскаль» и предусматривает автоматический режим.
Входными данными программы являются:
наименования и номинальные данные электропотребителей;
данные нагрузки электропотребителей в заданных режимах;
тип закона распределения нагрузки (см. примечание 3 к форме);
принадлежность электропотребителя к одной из функциональных групп;
количество и наименования режимов.
Выходными данными являются параметры распределения суммарной электрической нагрузки — математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение, также средневзвешенный cos\varphi , т.е. необходимые данные для выбора необходимой мощности источников электроэнергии.
Приведенная программа содержит необходимые комментарии для пользователей, включая условные обозначения, что позволяет усвоить ее применение на персональном компьютере, например, типа IBM.
Карта представления данных электропотребителей для расчета суммарной электрической нагрузки
1. Режимы работы определяются по согласованию с группой ГК и заказчиком.
2. Карта заполняется по данным ТУ на поставку с учетом уточнения данных по опыту эксплуатации. Для вновь разрабатываемого оборудования допускается использовать предварительно согласованные с разработчиком расчетные данные.
3. Тип нагрузки электропотребителей указывается одной из цифр: 1 — непрерывно работающие с постоянной нагрузкой; 2 — периодически работающие с постоянной нагрузкой; 3 — периодически работающие с двумя ступенями постоянной нагрузки; 4 — непрерывно работающие с равномерно изменяющейся нагрузкой (ДУ, электропривод рулей и пр.); 5 — непрерывно работающие с нагрузкой, изм. по нормальному закону (преобразователи, трансформаторы и пр.).
4. Если нагрузка представляемой группы электропотребителей одинакова в нескольких режимах, ее указывают один раз и в заглавии столбцов перечисляют номера этих режимов.
ПРОГРАММА РАСЧЕТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ВЕРОЯТНОСТНО-АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА ПЕРСОНАЛЬНОМ КОМПЬЮТЕРЕ
Пример выполнения расчетов электрических нагрузок вероятностно-аналитическим методом на персональном компьютере IBM
Таблица электрических нагрузок
Наименование электропотребителей и их групп
Сводная таблица электрических нагрузок
ПРОГРАММА СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Программа статистического моделирования электрических нагрузок на ЭВМ (персональных компьютерах) представлена на алгоритмическом языке «Фортран».
Программа содержит комментарии для пользователей, поясняющие примененные условные обозначения и порядок ввода исходных данных электропотребителей. Предполагается, что исходные данные электропотребителей будут поступать на картах по форме, приведенной в Приложении 4, и упорядочиваться по признаку закона распределения нагрузки каждого из них в соответствующие массивы данных для ввода в ЭВМ.
ФОРМЫ ТАБЛИЦ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРИ РАСЧЕТАХ МЕТОДОМ ПОСТОЯННЫХ НАГРУЗОК
Форма общей таблицы электрических нагрузок
Примечание. В табл. 8 по условиям размещения приняты обозначения, не обязательные в проектных расчетах, в том числе nуст. — количество установленных электропотребителей, Pэ — мощность электродвигателя, Ки — коэф. использования, mраб. — количество работающих в режиме электропотребителей, Кз — коэф. загрузки, Pпот. — потребляемая в режиме мощность, t — среднее время работы в сутки в режиме.
Форма сводной таблицы расчета электрических нагрузок с использованием коэффициента одновременности общего по судну
Примечание. Форма сводной таблицы расчета с использованием коэффициентов одновременности по группам электропотребителей отличается их учетом в каждой строке таблицы после соответствующей группы.