第3讲　船舶电力系3.ppt

第三讲　船舶电力系统 电站容量的负荷计算方法主要有下列几种： ⑴三类负荷法 ⑵需要系数法 ⑶概率论法 ⑷昼夜航行图表法 一、负荷计算分类 采用三类负荷法计算全船电力负荷时，需将设备负荷在某一运行工况下按使用时间的长短分成如下三类： (1)第Ⅰ类负荷——连续使用类负荷 (2)第Ⅱ类负荷——短时或重复短时使用类负荷 (3)第Ⅲ类负荷——偶然短时使用类负荷 二、计算系数 1．电动机利用系数K1 电动机的利用系数K1定义为：机械的轴上最大功率PM与电动机的额定轴功率PN之比，即 式中 PM——机械轴上最大功率； PN——电动机的额定功率。 2．机械负荷系数K2 机械负荷系数K2定义为：每一机械实际使用轴功率P2与机械最大轴功率PM之比，即： 式中 P2——某状态下机械轴上实际需要率； PM——机械的最大轴功率。 3．电动机负荷系数K3 在通常负荷条件下，实际机械负荷所需要电动机输出的功率，可用电动机负荷系数来描述，即用K1与K2的乘积反映电动机的负荷情况。 电动机负荷系数定义为： 从（2-3）可以看出，电动机负荷系数K3反映的是实际机械负荷与电动机额定功率之比。 4．同时使用系数K0 在某一运行状态时，同类机械不一定都同时使用，因此我们用一组同功率的用电设备的同时使用系数K0来计及它的影响。即同时使用系数为 (2-4) 式中 n——该组同时工作的用电设备数目； m——该组用电设备的总数。 5．总同时系数K0Ⅰ和K0Ⅱ 一般情况下，第I、Ⅱ类负荷总同时使用系数的取值范围为 K0Ⅰ＝0.8～0.1 K0Ⅱ＝0.3～1.0 具体选定时可参考下述原则： (1)在大的船舶上，由于负荷的数量较多，同时工作的可能性要小些，因此同时工作系数比负荷少的船舶可取小些。 (2)船舶的活动愈紧张，同时工作系数就取得愈大，因为设备的同时工作可能性愈大。例如：舰艇在战斗状态时K0Ⅰ取0.8，而在停泊时，可取0.65。 三、所需功率的计算 1．额定所需有功功率 在确定一台电动机需要电网供给的所需有功功率时，需要考虑到电动机的效率。在额定工作状态下，一台电动机需要电网供给的额定功率为 （kW） (2-5) 式中 η ——电动机额定效率 一组同类电动机额定所需总功率应为 （kW） (2-6) 式中 m——该组同类电动机数目。 对于照明及弱电设备来说，P5就是其装置功率。 2．实际所需有功功率 由于在某一运行状态时，机械并不一定满负荷，一组同类辅机不一定都同时使用，考虑它们的影响，一组同类电动机实际所需有功功率为 (kW) 3．实际所需无功功率 对于交流用电设备，需要考虑到功率因素cosφ尚需计算所需无功功率 (kvar) (2-8) 式中 φ——用电设备的实际功率因数角，由实际负荷的cosφ求得。cosφ可根据电动机的额定功率PN、额定转速nN和负荷程度由表2-6中查得。 4．运行工况下需要发电机供给的总功率 在计算完各组用电设备所需有功功率和无功功率之后，便可确定各运行工况下发电机应供给用电设备的总功率。此时需要发电机供给的总功率应考虑到各组用电设备之间的第I类负荷总同时使用系数K0Ⅰ和第Ⅱ类负荷总同时系数K0Ⅱ。在发电机供给的总功率中，尚需计入5％的电网损耗。因此，某运行状态需要发电机供给的总功率为 总有功功率 (2-9) 总无功功率 (2-10) 式中 PⅠ、PⅡ——该状态下第Ⅰ类、第Ⅱ类负荷的总有功功率； QⅠ、QⅡ——该状态下第Ⅰ类、第Ⅱ类负荷的总无功功率。 在某运行状态下负荷的平均功率因数cosφ可用下法求得，即 (2-11) 在某运行状态下可能短时需要的最大负荷为 (2-12) 式中 PⅢ——该状态第Ⅲ类负荷的总有功