(南通中遠川崎船舶工程有限公司,江蘇 南通 226005)
以往的散貨船設計中,日用電力變壓器一般只設置兩種:通用變壓器以及應急用變壓器。變壓器將配電盤的AC440 V電源轉(zhuǎn)換成AC220 V電源再從饋電盤輸送到分電盤供各設備使用。設置兩臺三相通用變壓器(一般布置在機艙),平時一臺正常工作,供船舶通用照明,內(nèi)部通訊,導航儀器及無線電設備等使用。另一臺作為備用,當工作變壓器發(fā)生故障時,自動切換到備用變壓器輸送AC220 V電源給饋電盤。應急變壓器(設置在應急發(fā)電機房),也設置兩臺,相互作為備用設備給船舶應急設備提供AC220 V電源。
由于載重量為58 000 t的散貨船屬于大型靈便型散貨船,從機艙到船艏部跨度將近200 m,如果仍然按照常規(guī)考慮,從艉部機艙處通用變壓器提供AC220 V電源供艏部用電設備,電壓降約為4%,已經(jīng)比較接近NK船級社要求的極限值電壓降(不超過6%)。如果船東有其它特殊要求,比如要求在船艏部增加AC220 V電加熱器等大功率負載,可能電壓降就會超過6%,那么就不能滿足船級社要求。因此,考慮在船艏部專門配置電力變壓器。以降低壓降過大對電氣設備的影響。
按照以上的思路,基本確定三種變壓器的配置,見表1。
需要統(tǒng)計全船的電力負荷以便確定變壓器的輸出功率。根據(jù)全船的總體布置信息,按電氣設備分布,統(tǒng)計出電力消耗見表2~4。
表1 變壓器配置表
表2 通用變壓器(440 V/220 V)
表3 應急用變壓器(440 V/220 V)
表4 艏部變壓器(440 V/220 V)
表2~4的統(tǒng)計數(shù)據(jù)使用了以下設計標準。電網(wǎng)運行中部分電氣設備是連續(xù)運行的(如燈具),電氣設備按其額定功率的100%統(tǒng)計。部分電氣設備是間歇運行的(如冰箱),間斷運行的電氣設備按1/3額定功率統(tǒng)計其輸出功率。各種電氣設備的使用率也各不相同,根據(jù)經(jīng)驗積累,按表5統(tǒng)計電力消耗。
表5 船舶電氣設備運行負荷功率表
注:①各負荷值為a與b的乘積;②應急用時算100%;③照明負荷包含插座;④汽車滾裝船的貨艙照明除外。
例如:居住區(qū)一路通用照明回路,其額定功率為500 VA,(屬于居住區(qū)照明,使用率60%),則變壓器端需輸出為500×60%=300 VA。
而一臺面包烘箱的額定功率為150 VA,(屬于廚房設備,使用率50%),則變壓器端需輸出為150×50%×1/3=25 VA。
最終選定的變壓器容量統(tǒng)計表見表6。
表6 變壓器電力負荷