Файл: Образовательное учреждение высшего образования сибирский государственный университет водного транспорта.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.04.2024

Просмотров: 57

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Где – номинальная активная мощность подключаемого электродвигателя;

– номинальная активная мощность генератора в соответствующем расчётном режиме.

Т.к. среди потребителей на данном типе судна отсутствует электродвигатель, по мощности равный 25% мощности генератора, то проверку генераторов по провалу напряжения проводить нет необходимости.
6. Разработка структурной схемы распределения электроэнергии и схемы главного распределительного щита

Проектирование СЭЭС всегда включает в себя разработку схемы ее основных цепей, по которым электрическая энергия от генераторов (транс­форматоров) подводится к потребителям.

Основой для разработки структурной схемы СЭЭС являются тип и со­став основной и аварийной электростанций, выбор которых был произведен в четвертом разделе, а также требования Правил Речного Регистра.

Каждую СЭЭС можно условно разделить на следующие основные фун­кциональные части:

  • электростанции (основная и аварийная), состоящие из генераторов и распределительных щитов, предназначенных для распределения электричес­кой энергии;

  • электрические сети, состоящие из линий электропередачи и групповых щи­тов, предназначенных для распределения электрической энергии по приемникам.


6.1 Структурная схема распределительных сетей судна
На практике сети обычно подразделяют на фидерные и магистральные в за­висимости от преимущественного количества одних или других линий в них. При равном количестве тех и других сеть называют фидернo-магистральной.

Линии электропередачи, входящие в электрические сети, подразделяются на фидеры и магистрали. Фидером называют линию электропередачи, включенную между двумя любыми распределительными щитами или между распределительным щитом и отдельным приемником.

Магистралью называют линию электропередачи, к которой по ее длине подключаются параллельно несколько распределительных щитов или отдельных приемников электроэнергии.

На практике сети обычно подразделяют на фидерные и магистральные в зависимости от преимущественного количества одних или других линий в них. При равном количестве тех и других сеть называют фидерно-магистральной.

Сравнивая фидерные и магистральные СЭЭС, можно отметить, что СЭЭС, имеющая фидерную сеть распределения электроэнергии, обеспечивает более высокую надежность электроснабжения приемников. Применение магистралей дает возможность уменьшить габариты ГРЩ и сократить количество кабельных трасс, что существенно снижает расход кабеля и трудоемкость электромонтажных работ. СЭЭС с фидерно-магистральным распределением электроэнергии в отношении бесперебойности электроснабжения занимает промежуточное положение между СЭЭС с фидерным и СЭЭС с магистральным распределением. Однако, если в системе через фидеры питаются наиболее ответственные и мощные приемники электроэнергии, а через магистрали – второстепенные, то она по бесперебойности электроснабжения приближается к фидерной.


По Правилами Речного Регистра [2] непосредственно от шин ГРЩ должны получать питание по отдельным линиям (фидерам) следующие ответственные потребители: 1) электрические приводы рулевого устройства; 2) электрические приводы якорного устройства; 3) электрические приводы пожарных насосов; 4) электрические приводы осушительных насосов; 5) электрические приводы компрессоров; 6) гирокомпас; 7) щит холодильной установки грузовых трюмов; 8) устройства систем возбуждения гребной электрической установки; 9) щиты основного освещения; 10) щит радиостанции; 11) щит навигационных приборов; 12) щит сигнально-отличительных фонарей; 13) секционные щиты и распределительные устройства питания других потребителей ответственного назначения, объединенных по принципу однородности выполняемых ими функций; 14) распределительные устройства, встраиваемые в объединенные пульты управления судном; 15) щит станции автоматической сигнализации обнаружения пожара; 16) электрические приводы технических средств, обеспечивающих работу главной энергетической установки; 17) электрические приводы грузовых, швартовных, шлюпочных и других устройств, вентиляции и нагревательных приборов; 18) зарядное устройство стартерных и аварийных батарей, питающих ответственные устройства.

Если на судне предусмотрено не менее двух технических средств одного и того же назначения, имеющих электрические приводы, перечисленные выше, то по меньшей мере один из этих электрических приводов должен получать питание по отдельной линии от ГРЩ. На электрические приводы остальных таких технических средств допускается подавать питание от секционных щитов или специальных распределительных устройств, предназначенных для питания ответственных потребителей [2].

Схема электрическая структурная СЭЭС приведена в приложении Б

Таблица 6.1 – Распределение электроэнергии по потребителям

Вид электростанции

№ РЩ

№ фидера



Наименование потребителя



Основная электростанция




1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

Компрессор, балластный насос, осушительный насос, пожарный насос, приводной двигатель рулевого устройства, брашпиль, шпиль, шлюпочная лебедка

1

9, 10, 11, 12, 13

Насос питьевой воды, насос мытьевой воды, насос горячей воды, фекальный насос

2

14, 15, 16, 17, 18

Вентилятор камбуза, вентилятор санитарного блока, вентилятор шахты, вентилятор насосного отделения и жилых помещений

3

19, 20, 21, 22, 23

Компрессор охлаждения, циркуляционный насос, вентилятор для оттаивания испарителей, размораживающие элементы, вентилятор охладителя воздуха

4

24, 25, 26, 27, 28

Радиостанция, командно-вещательная установка, радиопеленгатор, радиолокатор, эхолот

Аварийная электростанция

5




Сигнальные средства

6




Аварийное освещение

7




Средства управления, внутрисудовая связь и сигнализация




29

Аварийный рулевой привод



7. Расчёт электрических сетей


7.1 Выбор сечения кабелей


(7.1)
Выбор площади поперечного сечения кабеля производится, исходя из следующего условия:

IрасчIдоп

где Iрасч – расчётное значение тока кабеля, А; Iдоп – допустимое значение тока для выбранной площади сечения жилы, А.


(7.2)
Расчётный ток кабеля, соединяющего Гл. генератор с ГРЩ, принимают равным номинальному току кабеля, для переменного тока это:

;

, А


(7.3)
Расчётный ток кабеля, соединяющего аварийный генератор с АРЩ, принимают равным номинальному току кабеля, для переменного тока это:

, А

где Pг.ном – номинальная мощность генератора; Uг.ном – номинальное линейное напряжение генератора, В; cosφг.ном – номинальный коэффициент мощности генератора.


(7.4)
Расчётный ток кабеля, питающего преобразователь, принимается равным номинальному току на входе преобразователя:






(7.5)
Значение расчётного тока кабеля, отходящего от трансформатора, определяется по формуле:






(7.6)
Расчётный ток кабеля, соединяющего электродвигатель с РЩ или ГРЩ, принимают равным номинальному току двигателя
, при переменном токе:




(7.7)
Расчётный ток кабеля, питающего группу приёмников (соединяющую ГРЩ и РЩ), для сетей переменного тока определяют, как:



где n – число подгрупп одинаковых приёмников; koi – коэффициент одновременности работы одинаковых приёмников в i-ой подгруппе; kc.p.i – коэффициент совместной работы потребителя в i-ой подгруппе. Активная и реактивная составляющие расчётного тока (Iai и Ipi) определяются как:


(7.8)
Iia(расч)=Ii(расч)∙cosφi

Iiр(расч)=Ii(расч)∙sinφi

Допустимый ток кабеля различен в зависимости от режимов работы потребителей (длительный, кратковременный и повторно-кратковременный), способа прокладки кабелей (одиночная, в трубах, в пучках и т.п.) и температуры окружающей среды.

7.2 Проверка кабелей по допустимой потере напряжения

Согласно Правилам Речного Регистра, общая потеря напряжения от ГРЩ до каждого потребителя не должна превышать следующих значений:

  • для потребителей освещения и сигнализации при напряжении более 50В – 5%;

  • для потребителей освещения и сигнализации при напряжении 50В и менее – 10%;

  • для силовых потребителей, нагревательных и отопительных приборов, а также для сигнально-отличительных фонарей независимо от напряжения – 7%;

  • для силовых потребителей с кратковременным и повторно-кратковременным режимами работы, независимо от напряжения – 10%;

  • для кабелей во время пуска двигателей – 25%;

  • в кабеле, питающем щит радиостанции и радионавигационных устройств, и в кабеле, предназначенном для заряда аккумуляторных батарей – 5%;

  • в кабеле, соединяющем генераторы с ГРЩ или АРЩ - не более 1%.

Превышение указанных потерь напряжения недопустимо, так как иначе будут нарушены нормальные условия работы потребителей. При этом величина общей потери напряжения на участке ГРЩ-РЩ-Ф будет определяться как сумма потерь напряжений на участках ГРЩ-РЩ и РЩ-Ф.


(7.9)
Для трёхфазных сетей переменного тока с частотой 50Гц потери напряжения находятся по формуле: