Выбор видов и количества секций ГРЩ. Расчет и выбор сборных шин. Выбор электроизмерительных приборов ГРЩ. Структурная схема ГРЩ

 

Судовые электрораспределительные щиты - это электроустановки для приема и распределения электроэнергии на судне. Их классифицируют на следующие типы: по уровням распределения электроэнергии и основным функциям - первичные, распределяющие электроэнергию источников по всему судну; вторичные, распределяющие принимаемую от первичных щитов электроэнергию между отдельными ПЭ или их группами, и специальные, имеющие индивидуальное назначение; по конструктивному исполнению - каркасные, собираемые на металлических каркасах, и блочные, располагаемые в универсальных ящиках для групповой компоновки; по способу установки - приставные, прислонные, утапливаемые, и навесные.

В качестве конструкционных материалов применяют сталь и алюминиевые сплавы. Корпуса и детали из стали фосфатируют, а из алюминиевых сплавов оксидируют, грунтуют и окрашивают в зеленовато-желтый цвет. Изоляционный материал для панелей - гетинакс, покрытый слоем лака (для климатических условий М), или стеклотекстолит, покрытый слоем лака в местах механической обработки (для условий ОМ). Крепежные изделия снабжают антикоррозийным покрытием.

Габаритные размеры щитов или их отдельных секций не должны превышать 2 м по высоте, 1,2 м по длине и 0,9 м по глубине. Щиты массой более 25 кг снабжают приспособлениями для подъема и перемещения. Силовые цепи выполняют медными шинами и проводами сечением до 16 мм²; цепи вторичной коммутации - проводами сечением 1,5 мм², а цепи сигнализации и связи - проводами сечением 1 и 0,75 мм². Шины лудят и маркируют отличительными цветами: красным и синим - положительный и отрицательный полюса; желтым, зеленым и фиолетовым - фазы А, В и С; голубым - нейтральные и зелено-желтым (поперечные полосы) - заземляющие провода. Взаимное расположение полюсов или фаз в пределах щита соблюдают одинаковым. Изоляторы для крепления шин выполняют из гетинакса или стеклотекстолита.

Пожаробезопасность электрораспределительных щитов обеспечивают применением негорючих, трудногорючих или нераспространяющих горение материалов; надежных контактных соединений и стопорных устройств в резьбовых соединениях, оптимальных электрических зазоров и проведением грамотной технической эксплуатации. Для электробезопасности щиты снабжают защитным заземлением, защитными оболочками и кранами, блокировками и т.п. Кроме того, заземляют все электротехнические изделия, доступные при оперативном обслуживании.

Дверцы щитов снабжают фиксацией в открытом положении. При наличии смонтированного электрооборудования их заземляют. На щитах, установленных в местах, доступных посторонним лицам, дверцы снабжают запорами, открывающимися одинаковым для всех щитов судна ключом.

Щиты крепят жестко или на амортизаторах, устанавливаемых в горизонтальном и вертикальном направлениях. В местах установки должна быть исключена возможность попадания внутрь щита масел, воды, пара, а также концентрация газов, водяных и кислотных испарений, пыли и т.п.

Щиты рассчитаны на непрерывную надежную работу без ТО периодами по 3000 ч, межремонтный период составляет не менее 12 лет, а срок службы - не менее 25 лет.

Первичные щиты управляют работой источников, принимают вырабатываемую ими электроэнергию и распределяют ее по судовой электрической сети.

Главный судовой электрораспределительный щит (ГРЩ) является частью СЭС и предназначен для присоединения основных и резервных источников электроэнергии и силовой судовой электрической сети и для управления работой этих источников. Он имеет каркасную конструкцию из отдельных секций шириной 600-1200 мм, глубиной 650 мм и высотой 2000 мм. Электроизмерительные приборы размещают на высоте 1500-1850 мм, АВ и плавкие предохранители - на высоте 200 - 1800 мм от уровня палубы (настила). Лицевые панели секций ' штампуют из листовой стали. Панели электроизмерительных приборов и их переключателей выполняют открывающимися, остальные - съемными. Доступ к плавким предохранителям предусматривают через открывающиеся дверцы с лицевой стороны ГРЩ, к предохранителям поддержки (всем предохранителям при постоянной вахте) - с задней стороны. На лицевой и задней сторонах ГРЩ устанавливают горизонтальные или вертикальные поручни из изоляционного материала (расстояние не более 1100 мм).

ГРЩ располагают в одной главной вертикальной противопожарной зоне с генераторами на открытой платформе или в специальной выгородке машинного помещения судна - центральном посту управления (ЦПУ), устанавливая перпендикулярно диаметральной плоскости или вдоль борта судна на амортизированной фундаментной раме с подводкой кабелей снизу. Для защиты от капежа с подволока помещения ГРЩ сверху накрывают стальным листом.

Спереди и сзади ГРЩ предусматривают проходы соответственно шириной не менее 800 и 600 мм - при длине щита до 3 м; не менее 1000 и 800 мм - при большей длине. Пространство позади ГРЩ открытой конструкции выгораживают и снабжают сдвигающейся или открывающейся наружу дверью, стопорящейся в открытом положении. При длине ГРЩ не менее 3 м устанавливают две и более удаленные друг от друга двери. ГРЩ закрытой конструкции сзади на секциях снабжают открывающимися панелями и устанавливают без выгородки.

По функциональному признаку в составе ГРЩ выделяют следующие секции: генераторную, питающую сборные шины, управляющую работой генератора и распределяющую электроэнергию между ответственными ПЭ; управления, обеспечивающую параллельную работу генераторов, секционирование сборных шин и соединение ГРЩ с АРЩ и ЩПБ; распределительную, управляющую распределением электроэнергии между ее приемниками; берегового электроснабжения, управляющую приемом электроэнергии с берега и ее распределением между ПЭ электроснабжением потребителей электроэнергии, подключаемых к судну; контроля, осуществляющую информационные функции. Число генераторных секций обычно соответствует числу генераторов. Секции управления (одну или две) предусматривают только в ГРЩ переменного тока. Число распределительных секций определяется числом и характером судовых ПЭ и принятой системой распределения электроэнергии. Секцию контроля применяют при отсутствии пульта управления. Функции берегового электроснабжения могут выполнять секция управления или распределительная секция. В средней части ГРЩ обычно размещают секции управления и контроля, к ним примыкают генераторные секции, крайними являются распределительные секции и секции берегового электроснабжения.

На генераторной секции (III и V) установлены электроизмерительные приборы генератора (РА, PV, PW и PF) и амперметр ответственного ПЭ, переключатели приборов измерительные трансформаторы ТА и TV, ГВ QF с сигнальными лампами HL, автоматический регулятор напряжения АРН, корректор напряжения КН с регулятором уставки и реактивным компенсатором, переключатели скорости дизеля НСД, устройства защиты генератора УЗ, устройство разгрузки генератора УРГ и устройство включения резерва УВР, сетевые АВ ответственных ПЭ; на секции управления (IV) - электроизмерительные приборы для управления синхронизацией (РV, PF и PS) и ламповый синхроноскоп SL с переключателями на различные генераторы, амперметр РА электроснабжения с берега, измерительные трансформаторы ТА и TV, селективные АВ QF (секционирующий и перемычек АРЩ и ЩПБ с сигнальными лампами HL, устройства типов УЗ и защиты от неполнофазного режима ЗОФН и устройство автоматической синхронизации УСГ.

Генераторный судовой щит (ГСЩ) - предназначен для передачи электроэнергии от генератора к ГРЩ и местного управления генератором в тех случаях, когда генераторы и ГРЩ переменного тока размещены в различных отсеках или помещениях судна.

Аварийный судовой электрораспределительный щит (АРЩ) - является частью аварийной СЭС и предназначен для присоединения аварийного источника электроэнергии к аварийной электрической сети и управления его работой.

В данном курсовом проекте я выбрал 3 ДГ, а значит мне нужно 3 секции для генераторов, 1 секция - панель управления, 1 секция - потребители (секция неответственных ПЭ), 1 секция - секция освещения, 1 секция - силовая секция.

Сборные шины выбираются по следующей методике при параллельной работе генераторов на общие шины:

 

 

 

по этому току выбираем из справочника Роджеро Н.И. (стр. 187) размеры (b и h) и сечение (S) шин, где I_доп.ш. - допустимый ток шины.

 

Выбор шин произведем с учетом 20% запаса =400А, отсюда h=25 мм, b=4 мм.

По требованию Регистра для каждого генератора переменного тока должны устанавливаться на ГРЩ и АРЩ следующие приборы:

·   амперметр с переключателем для измерения тока в каждой фазе I_{ном.ген.}+30% ;

·   вольтметр с переключателем для измерения фазных или линейных напряжений U_ном+20% ;

·   частотомер (допускается применение сдвоенного частотомера для параллельно работающих генераторов f_ном±10% );

·   ваттметр Р_ном+30% - 15%

В цепях ответственных потребителей с током от 20А и более - рулевое устройство, брашпиль, шпиль, пожарный насос, трансформатор - ставят отдельные амперметры. Эти амперметры допускается устанавливать на ГРЩ или у постов управления. Для синхронизации генераторов на панели управления ГРЩ размещают синхроноскоп вместе с вольтметром, частотомером с переключателями.

Выбираем из «Справочника судового электрика» Китаенко Г.И. стр. 454:

.   Вольтметр Д1600 с пределом измерения 0 - 450 В, класс точ. 1,5

.   Амперметр Д1600 с пределом измерения 0 - 200 А, класс точ. 1,5

.   Частотомер Д1606 с пределом измерения 45 - 55 Гц, класс точ. 2,5

.   Ваттметр Д1603 с пределом измерения 0 - 80 кВт, класс точ. 2,5

.   Синхроноскоп Э1605, класс точ. ±3%