PDF《电力负荷计算的精确性探讨》

25 《广船科技》

2001 年第

1 期 总第

71 期提要:船舶电力负荷的计算方法好多 种 ,而所取的同时系数 、 需要系数 、 负载系数 与船舶的运行状态及装载状态有关 ,经验起 了主要作用 .

本文还列举常见影响计算精确 的原因. 关键词 :船舶电站 负荷计算 精确性 在确定发电机功率时 ,必须求出各种航 运工况下的船内需要的电功率. 但是 ,仅根据 这些电力负荷计算的结果还不能决定发电机 功率 ,还要研究发电机的理想状态 ,包括用几 台 ,发电机的功率裕度取多大为好 ,才能确定 适合的发电机功率. 在各类商船中 ,大多数电 站是由

3 台相同功率的发电机组成 ,航行工 况开

1 台 ,进出港工况开

2 台 ,再设

1 台备 用.

1 种种计算方法 电力负荷计算的方法很多 ,绝大多数都 将负载分成连续负载和间断负载来计算 . 但 负载功率用什么功率计算 ?连续负载和间断 负载又是如何相加 ?由此引出了十几种不同 的计算方法 . 有需要系数法 、 三类负载法 、 日 夜负载法 、 概率分析法 、 计算机仿真法等等 . 而需要系数法的计算公式又有好多种 . 各计 算方法所采用的 功率 也各不相同 ,应留意. 如需要系数法仅是表示计算所用的功率为辅 机所需功率点的输入电功率 . 欧洲常用计算 方法中所用的功率为电机额定功率 . 三类负 载法是用辅机轴功率. 日本所用需要系数法的公式主要就有如 下5种:(1) PG = ∑PC + 1/ x( ∑PI) (2) PG = ∑PC + P * + ∑Px (3) PG = ∑PC + P * + 1/ x( ∑PI - P * ) (4) PG = ∑PC + ∑Pz (5) Pmax = ∑PC + PM max + PA max + 1/ x{ ∑ PI - ( PM max + PA max) } 式中 : PG ― ― ― 总需要功率 PC ― ― ― 连续使用辅机的需要功率 PI ― ― ― 间断使用辅机的需要功率 P * ― ― ― 间断使用辅机中耗电量最大 的电机功率 Px ― ― ― 与P*同时使用的间断使用辅 机的需要功率 PM max ― ― ― 手动起动间断使用辅机中 耗电量最大的电机功率 PA max ― ― ― 自动起动间断使用辅机中 耗电量最大的电机功率 x ― ― ― 不等率( = 3) 公式 (1) 是日本海事协会所推荐的 ,公式(2) 是著名的关西造船协会的标准 ,公式 (3) ~(5) 是各大船厂曾使用的.

2 计算的准确性 既然发电机功率是依据各种航运工况 (主要是海上航行工况) 的船内需要的电功 率计算结果来确定. 而电力负荷计算的方法 又有这么多种 ,于是人们就关心电力负荷计 算的准确性如何 . 然而 ,不论用哪一种计算 方法 ,都与设计人员的经验有关 . 因所取的 同时系数 、 需要系数 、 负载系数都与船舶的 运行状态、 装载状态、 航区和季节等有关 ,可 以说是根据经验和实际试验结果来确定. 以前 ,船舶电站还不是自动化时 ,人们 电力负荷计算的精确性探讨 张灼端 (广船国际船舶设计公司)

26 担心的是发电机功率不够大 ,一旦发生过载 跳闸 ,后果不堪设想 . 因此 ,曾要求在计算的 基础上再加

15 %的裕量. 所以在海上正常航 行中大部分时间里 ,发电机负荷率都不到

50 %. 这种状况对烧轻柴油的柴油机影响并 不大. 如今不仅是主机烧重柴油 ,发电机组也 烧也主机同牌号的重柴油 ,这样在低负荷时 汽缸中炭结严重 ,影响正常运行. 为改善柴油 机的炭结 ,低负荷时柴油机要转为烧轻柴油. 如果发电机组大部分时间是烧轻柴油 ,这与 原先的设计意图相违背 . 目前自动化电站有 功率管理系统 ,可自动控制运行机组的台数. 当负荷高到设定值时 ,备用机组将自动起动 并网运行 . 大电机的起动也有重载起动询问 环节服务 ,若剩余的功率不允许大电机起动 , 电站将自动起动备用机组 . 并联运行的