H&Z 640001-2002 船舶电站电力负荷计算方法

઒ࣁᒦખᐆࠆ)ૹᅍ*ᎌሢ৛ႊ໩ጓܪᓰ!COMPANYSTANDARDOFHUDONG-ZHONGHUASHIPBUILDING(GROUP)CO.,LTD.H&Z640001－2002代替船舶电站电力负荷计算方法2002-12-20实施造船(集团)有限公司HUDONG-ZHONGHUASHIPBUILDING(GROUP)CO.,LTD.H&Z640001－2002-I-前言本规范以CYS60035-84《船舶电站电力负荷计算标准》为基础，根据有关规范，总结近年来实船应用经验编制而成。船舶电站电力负荷计算方法，通常用二种，一种是需要系数法，另一种是三类负荷法。本规范是依照我公司常用的需要系数法来编制的。本规范按H&Z001002-2002《企业标准编写的一般规定》进行编写。本规范的附录A为规范性附录，附录B、C、D、E、F为资料性附录。本规范编制部门：造船设计二所；本规范归口部门：技术中心；本规范制定日期：2002-12-01。本规范编制：校对：审核：审定：标检：批准：H&Z640001－2002-1-船舶电站电力负荷计算方法1范围本规范规定了船舶电站电力负荷按需要系数法来计算的依据、程序、方法和电站容量的选择。本规范适用于船舶电站电力负荷计算。2规范性引用文件下列文件包含的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。CSSC1997船舶设计实用手册（电气分册）3术语和定义下述术语和定义适用于本规范。3.1需要系数（k）设备使用时的最大需要功率与其额定输入功率之比。3.2连续负荷（CL）在某种工况下，连续运行的负荷。3.3间断负荷（IL）在某种工况下，间断运行（短时或重复短时运行）的负荷。3.4同时系数（k0）运行的间断负荷最大需要功率之和与所有间断负荷的最大需要功率之和之比。3.5H&Z640001－2002-2-需要系数法在电站容量计算过程中，把电站负荷分成连续负荷和间断负荷二种负荷，并根据实际需要功率计算。按需要系数进行电站电力负荷计算的方法称为需要系数法。4计算依据4.1负荷的名称、负荷类别。应包括船、机、电的全船用户。4.2同种类负荷的数量。该种用电设备的总数（N）和该种同时工作的用电设备数目（n）。4.3负荷的额定数据。如用电设备的额定功率或电动机的额定功率（P0）、效率（η0）。对照明和弱电设备而言，可采用安装的总功率。4.4需要系数（k）4.5同时系数（k0）。4.6船舶运行工况a)航行──满载全速航行状态；b)进出港──港内低速航行或机动状态；c)装卸货──货船、液货船（油船、液化气船和化学品船）或集装箱船等装货、卸货状态；d)停泊──停泊码头或系船无客、无货状态；e)压载──进出港压载航行状态；f)应急──一般考虑船舶失火状态。或在海损和各种事故的情况下，主电站失效，为保证必要的救生、消防、通讯、照明用电的应急发电机状态；g)作业──调查船的海上作业，工程船舶的水上作业等。4.7在进行电力负荷计算时，应考虑选择船舶运行工况，不同类型、用途的船舶其运行工况略有不同，必要时，可增设特殊工况，如化学品船的航行洗舱工况。4.8用电设备分类a)动力装置用辅机──为主机和主锅炉等服务的辅机，如滑油泵、海水冷却泵、淡水冷却泵、燃油输送泵、鼓风机、空压机等。b)舱室辅机──包括生活用水泵、消防泵、压载泵、舱底泵等。c)甲板机械──包括舵机、锚机、绞缆机、起货机、舷梯绞车、起艇机等。d)冷藏通风──包括冷藏货舱、伙食冷藏、通风机和空调装置等。e)机修机械──包括机床、钻床、电焊机等。f)厨房和洗衣设备──包括电冰箱、电灶、电热水器、电烤炉、多用机、电饭锅、洗衣机等。H&Z640001－2002-3-g)照明设备──包括机舱照明、住舱照明、甲板照明等照明设备和航行灯、信号灯等。h)其它──包括无线电通讯、导航和船内通讯、蓄电池充电设备、自动化装置等。4.9上述用电设备分类，随船舶的种类、吨位和主机型式等不同而有很大差别，在进行电力负荷计算时，在直观、明了的前提下，可以增减或合并。5计算程序按下列程序编制全船电力负荷计算书，见附录A（规范性附录）。a)按表A.1格式要求，把用电设备按分类填入表中，用原始数据如用电设备或电动机额定功率（P0）使用台数（n）等；b)根据船舶类型选择所需运行工况；c)确定各工况下所需使用的电气设备，并按连续负荷和间断负荷加以区分。见附录F（资料性附录）；d)计算各电动机和其它电气设备的额定所需功率（即输入功率）P；e)根据使用情况，确定需要系数k，计算各电动机和其它电气设备实际使用功率；f)计算各工况下总的连续负荷实际需要功率ΣPC，总的间断负荷实际需要功率ΣPI；g)计算考虑同时系数（k0）后的间断负荷总需要功率；h)计算各工况下总的需要功率PG；i)选择发电机组，计算各工况下，发电机的负荷百分率；j)不考虑电网的5%损失；k)不计算无功功率、平均功率因数。6计算方法6.1同类负荷额定状况下输入功率（P）00ηPnP⋅=…………………………………………（1）式中：P──总输入功率；n──实际使用台数；P0──额定功率；η0──额定效率。6.2实际需要功率H&Z640001－2002-4-a)连续负荷实际需要功率（PC）PC=00ηPnkPk⋅⋅=⋅…………………………（2）式中：k──需要系数。b)间断负荷实际需要功率（PI）00IηPnkPkP⋅⋅=⋅=…………………………（3）c)船舶各工况下总需要功率（PG）PG=ΣPC＋k0ΣPI………………………………（4）式中：k0──同时系数。6.3发电机的负荷百分率6.3.1将各种工况下总需要功率（PG）除以相应台数的发电机的总功率（PH）。%100PNP×⋅=HG负荷百分率………………………（5）式中：N──发电机台数6.4额定效率的确定一般电动机的额定效率可以从厂商提供的电动机资料上查得。若无资料时，可以取下述各值：额定功率（P0）效率（η）P0≤11KW0.8511KW＜P0＜30KW0.90P0≥30KW0.956.5需要系数的确定6.5.1负荷实际需要功率是由各设备的种类及其使用方法决定，其值可用需要系数来计算，需要系数的计算公式为：%100×=k)(设备的额定输入功率设备的实际需要功率需要系数……（6）注：设备的额定输入功率，对电动机而言，就是其额定输入功率；对照明、弱电设备而言，H&Z640001－2002-5-可采用安装的总功率；对负荷随时间上下波动时，一般取其平均功率。6.5.2需要系数随船舶运行工况不同而不同，对于一般商船，可以取下述各值：一般辅机60%～95%舵机20%～30%电热设备50%～100%一般照明70%～80%（航行）60%～70%（装卸货）50%～60%（停泊）工作灯100%（装卸货）6.5.3有关负荷分类及其需要系数（k）按下列规定：a)连续负荷分类及其需要系数（k）值，按照附录B（资料性附录）；b)间断负荷分类及其需要系数（k）值，按照附录C（资料性附录）；c)复滑车绞车需要系数，按照附录D（资料性附录）；d)甲板起重机需要系数，按照附录E（资料性附录）。6.6同时系数的确定间断负荷同时系数无精确计算值时，一般选定在0.3～0.5范围内（通常选0.5）。7电站容量选择7.1发电机组的功率和台数的确定：a)应满足全船各使用工况下用电量；b)每台发电机组的最高负荷考虑为85%左右（即应有15%左右的储备功率）；c)船舶主电站必须装有备用发电机组，其容量应在其最大容量的一台发电机组损坏时，仍能充分满足正常航行和应急情况下的需要。d)必须尽可能采用同容量、同型号机组，以有利于并联运行的稳定性和减少维修保养工作量。e)必须校核电动机起动时，总容量是否在发电机允许的容量范围之内，一般发电机短时过载能力为1.5，所以，必须满足以下关系：1）起动的有功功率＋原来的有功功率＜发电机组额定有功功率×1。2）总的视在功率（千伏安）＜发电机额定容量（千伏安）×1.5。H&Z640001－2002-6-7.2应急发电机容量的选择a)应满足海上人命安全公约（SOLAS）和主管机关的有关规定，并考虑到这些用电设备可能同时工作；b)根据船舶种类不同，吨位不同，必须由应急发电机组供电的电气设备范围也略有不同，通常根据下列用电设备的所需要功率确定应急发电机容量：1）航行灯、信号灯、应急照明灯设备；2）应急报警和信号装置、火灾探测和报警装置及防火门的固定和释放系统；3）在紧急状态下所需要的船内通讯设备；4）应急时使用的舵机、应急消防泵、应急舱底泵及其电动遥控设备，应急空压机；5）动力操纵水密门及其指示器、报警器；6）应急用无线电设备和导航设备；7）其他需要应急发电机供电的用电设备。如电梯应急装置等。7.3应急电站电力负荷计算7.3.1应急发电机作为应急电源计算时，可作为应急工况列入表中，也可另列表计算。8计算实例，见附录F（资料性附录）。H&Z640001-2002-7-表A.1需要系数和消耗功率航行进出港装卸货停泊应急KWKWKWKWKW序号用电设备名称额定功率(KW)总台数所需总功率(KW)使用台数需要系数(%)连续负荷间断负荷需要系数(%)连续负荷间断负荷需要系数(%)连续负荷间断负荷需要系数(%)连续负荷间断负荷需要系数(%)连续负荷间断负荷a总连续负荷（KW）b总间断负荷（KW）c间断负荷同时系数（%）d考虑同时系数后的总间断负荷（KW）e总负荷a+d(KW)f发电机功率(KW)和使用台数g发电机负荷率(%)附录A（规范性附录）电站电力负荷计算A.1电站电力负荷计算见表A.1。H&Z640001-2002-8-附录B（资料性附录）连续负荷分类及其需要系数k值B.1连续负荷分类及其需要系数k值，见表B.1。表B.1需要系数k（%）负荷种类航行进出港装卸货备注淡水冷却泵海水冷却泵滑油泵燃油油头冷却水泵燃油油头冷却油泵C重油净油机及泵燃油净油机及泵增压器及泵8585658570656565858565857065辅锅炉给水泵重油喷射泵鼓风机856585856585856585柴油机船舶辅机废气锅炉空气压缩机发电机冷却水泵858585通用辅机淡水泵卫生水泵通风机造水装置及其泵85858585858585858585绞车货油泵舵机202030-4030根据形式和台数决定居住区用风机电热器冷库装置808080808080505050鼓风机泵舱鼓风机货舱通风机热水循环泵8060-80808060-8080808080不包含去湿风机甲板机械冷藏机粮食用货物用606080808080}按台数决定H&Z640001-2002-9-表B.1（续）需要系数k（%）负荷种类航行进出港装卸货备注甲板机械货油用惰性气体鼓风机石油液化气用液化压缩机石油液化气载泵石油液化气用惰性气体发生装置70908070908085909080按台数决定货舱照明固定的移动的10010080探照灯电动发电机室陀螺罗经烟囱照明708070801008070100电灯居住区用机舱用航行信号灯801008010010070100不包括手提行灯其他雷达100主循环水泵发电机循环水泵75-9080-9075-9080-90主给水泵货船油船65-7070-8050-6050-60汽轮机辅给水泵主凝水泵辅凝水泵滑油泵燃油喷射泵65-7060-7075-8550-6060-7075-8575-85连续负载、装卸货时的k由实际情况决定，发电机不使用主凝水泵时，由实际情况决定。货船55-6550-60A油船65-7550-60货船65-7555-65控制速度及叶轮的情况时B油船65-7555-65强力鼓风机风板控制时货船油船75-8580-9070-8070-80需要系数k由使用情况决定A、B鼓风机使用方法鼓风机台数运转台数A2台/2炉2B2台/2炉小于85%用1台大于85%用2台B3台/2炉小