Расчет мощности и проектирование судовой электростанции и элементов электрической сети судна-лесовоза, страница 7

К потребителям второй категории относятся ответственные потребители. К ним относятся: наиболее мощные судовые потребители, такие как шпиль, брашпиль, грузовые лебедки и потребители, обслуживающие главный двигатель. Продублированные механизмы подключаются к разным секциям ГРЩ.

К потребителям третей категории относятся малоответственные потребители. К ним относятся: камбузное оборудование, механизмы мастерских, бытовая вентиляция и т.д. Потребители третей категории подключаются к вторичным распределительным щитам (РЩ).

Выбираю секционированную схему ГРЩ, состоящую из двух секций СШ1, СШ2. Секционирование шин обеспечивается  автоматическими воздушными выключателями (АВВ) QF100: позволяет производить техническое обслуживание отдельных секций, предварительно отключив их от остальных шин. В случае аварии поврежденная секция будет отключена от рабочей секции, секционным АВВ.

К первой секции подключается дизель генератор G1, щит питания с берега, посредством АВВ QF101,QF103. Ко второй секции подключаются валогенератор G2, дизельгенератор G3, посредством АВВ QF104, QF105. От СШ1 получают питания фидеры распредщитов РЩ1.1-РЩ1.4. Щиты РЩ2.1-РЩ2.5 подсоединяются к СШ2. Фидеры судовых приемников и распределительных щитов защищаются АВВ QF62-QF93. Приемники подключенные к вторичным распределительным щитам защищаются АВВ QF1-QF45.

Для обеспечения питания судовой сети освещения применяется щит ГРЩ 220В, получающий питание посредством двух понижающих трансформаторов TV1, TV2 подключенным к разным секциям ГРЩ. Первичные обмотки трансформаторов защищены АВВ QF9;QF107, вторичные  QF108; QF109. От щита ГРЩ 220В получают питание РЩ3.1-РЩ3.5 подключенные посредством АВВ QF95-QF99. Фидера освещения подсоединены посредством АВВ QF46-QF60. Список потребителей получающих питание от вторичных РЩ приведен в таблице 2 в приложении к курсовому проекту.

Аварийный распределительный щит получает питание от по двум независимым фидерам подключенных к разным секциям. Щит АРЩ 220В подключается к АРЩ посредством двух трансформаторов дублирующих друг друга. Защита первичной и вторичной обмоток осуществляется АВВ QF123 - QF126.

От АРЩ получают питание:

1 – воздушный компрессор;

2 – аварийный пожарный насос;

3 – рулевая машина;

4 – зарядный агрегат стартерных батарей;

5 – зарядный агрегат промежуточных аккумуляторных батарей.

6– электрические приводы водонепроницаемых дверей с их указателями и предупредительной сигнализацией.

От щита аварийного освещения получают питание:

1 –аварийное освещение;

2 –сигнально-отличительные фонари;

3 –средства внутренней связи и оповещения, а также авральной сигнализации;

4 радио- и навигационное оборудование;

Защитное устройство АРЩ УАПП: предотвращают подачу питания с АРЩ на ГРЩ, питание АРЩ сразу по двум фидерам. В схеме также предусмотрено ступенчатое подключение нагрузки при запуске АДГ, посредством реле времени КТ1 подключающей часть нагрузки с выдержкой времени. Реле KV1 переключает питание особо ответственных потребителей с шин АРЩ, на группу батарей GB1-GB4.  Схема главного тока в приложении.

3.2 Обоснование и выбор режима нейтрали

Нейтраль электрической системы любого назначения может быть изолирована от корпуса судна или электрически с ней связана [3, с. 409].

Электробезопасность человека при различных режимах нейтрали следует рассматривать оценивая возможную величину тока через человека при прикосновении к голому проводнику одной фазы.

Рассмотрим условия безопасности в системе с изолированной нейтралью. Прикасаясь к голому проводу одной из фаз трехфазной системы через человека протечет ток  

где: Gф– проводимость изоляции каждой из фаз,

GЧ – проводимость тела человека,

С0 – емкость каждой из фаз системы по отношению к корпусу судна. Из выражения следует, что ток через тело человека определяется Uф , Rф, С0. При прочих равных условиях наименьшее значение тока Iч будет при  С0=0. С ростом С0 ток возрастает, следовательно опасность поражения растет. Чем больше С0, тем ближе ток Iч к току через тело человека в системе с глухим заземлением нейтрали. Начиная с С0= 2-5 мкф ток Iч системах с изолированной и глухозаземленной нейтралью практически одина­ков.  На средне и крупнотоннажных судах современных типов, по дан­ным    измерений,    С0 гораздо больше  Скр,    поэтому для эффективного повышения безопасности на следует перейти от систем с изолированной нейтралью к системам с нейтралью, заземленной через индуктивность, чтобы скомпенсировать емкост­ную составляющую тока через тело человека индуктивной составляю­щей. Систему с нейтралью, заземленной через индуктивность, можно назвать компенсированной системой или системой с компенсированной нейтралью.

Снижение тока Iч путем заземления нейтрали через индуктивность значительно, если индуктивность настраивается так, что соблю­даются условия резонанса: индуктивный ток IL равен емкостному току IС. Система с компенсированной нейтралью практически исключает возможность возникновения электрической дуги при замыкании фазы на корпус судна, что существенно улучшает пожаробезопасность системы. Такие преимущества как использование корпуса судна в качестве нулевого провода, что сокращает стоимость и вес судовых сетей, возможность получать напряжение 220В без использования трансформаторов в системах с глухозаземленной нейтралью,  не могут быть приняты в ущерб безопасности судна и экипажа. Таким образом делаю вывод о целесообразности применения системы с компенсированной нейтралью.

3.3. Выбор шин ГРЩ

В качестве токопроводов распределительных устройств СЭС применяются медные шины прямоугольной формы. Выбор шин ГРЩ включает:

а) определение сечения шин;

б) проверку шин на динамическую и термическую стойкость;

в) проверку шин на возможность механического резонанса.