Разработка схемы судовой электростанции (стр. 3 из 5)
Выключатели генераторов и трансформаторов выбирают по номинальному току (Серия АМ). Для сети освещения предпочтительно использовать пакетные выключатели с предохранителями. Iраб для генераторов и трансформаторов принимаем равным номинальному. Для Рулевого привода - защита от к. з. по току, превышающему номинальный на 25%. Для остальных приемников Iсраб перегруз=Iнрасц, Iсраб к. з. = (5-10) Iнрасц.
Установки по времени срабатывания выбираем для построения избирательности зашиты.
Выбор коммутационных аппаратов [1, стр 30-34] оформим в виде таблицы 2.2
Выбор коммутационных аппаратов. Таблица 2.2
| № | Наименование фидера | Тип аппарата | Номинальные данные | |||
| I, A | Iнр, А | Iу, кА | I2*t, кA2*c | |||
| 1 | Генератор | АМ15 | 1500 | 1250 | 110 | 3000 |
| 2 | Рулевое устройство | А3724СР | 80 | 50 | 15 | |
| 3 | Брашпиль | А3713БР | 80 | 80 | 75 | |
| 4 | Шпиль | А3713БР | 80 | 80 | 75 | |
| 5 | Пожарный насос | А3724СР | 80 | 50 | 15 | |
| 6 | Кран грузовой | А3713БР | 80 | 63 | 30 | |
| 7 | Трансформатор | А3743СР | 630 | 500 | 60 | |
| 8 | Прожектор | ПВМ3-25 | 16 | - | - | |
| 9 | РЩ6 компрессор ГСУ | А3713БР | 160 | 100 | 75 | |
Проверку на динамическую и термическую стойкость производим после расчета токов КЗ.
2.5 Выбор электроизмерительных приборов
По требованию Регистра для каждого генератора переменного тока должны устанавливаться на ГРЩ и АРЩ следующие приборы:
а) амперметр с переключателем для измерения тока в каждой фазе Iном+30%;
б) вольтметр с переключателем для измерения фазных или линейных напряжений Uном+20%;
в) частотомер (допускается применение сдвоенного частотомера для параллельно работающих генераторов fном±10%);
г) ваттметр Рном+30% -15%
В цепях ответственных потребителей с током от 20 А 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. Выбор электроизмерительных приборов [2, стр 34-36] оформим в виде таблицы 2.3
Для панели управления
| Прибор | Класс точности | Предел измерения | Род тока | Рпотр, Вт | Тип |
| Амперметр | 1,5 | 1,5 кА | Перем. | 3,5 | Д 1500 |
| Вольтметр | 1,5 | 500 В | Перем. | 4,5 | Д 1500 |
| Частотомер | 1,5 | 45-50 Гц | Перем. | 9 | Д 1506 |
| Синхроноскоп | - | - | Перем. | 8,1 | Э 1505 |
| Мегометр | 1,5 | 0-5 МоМ | Перем. | 1,1 | М 1503 |
Для генераторной панели
| Прибор | Класс точности | Предел измерения | Род тока | Рпотр, Вт | Тип |
| Амперметр | 1,5 | 1,5 кА | Перем. | 3,5 | Д 1500 |
| Вольтметр | 1,5 | 500 В | Перем. | 4,5 | Д 1500 |
| Частотомер | 1,5 | 45-50 Гц | Перем. | 9 | Д 1506 |
| Ваттметр | 2,5 | 600 кВт | Перем. | 7 | Д 1503 |
Для панели питания с берега
| Прибор | Класс точности | Предел измерения | Род тока | Рпотр, Вт | Тип |
| Амперметр | 1,5 | 1 кА | Перем. | 3,5 | Д 1500 |
| Вольтметр | 1,5 | 450 В | Перем. | 4,5 | Д 1500 |
| Частотомер | 1,5 | 45-50 Гц | Перем. | 9 | Д 1506 |
| Фазоуказатель | 1,5 | - | Перем. | 2 | Д-145 |
Для панели потребителей
| Приемник | Iраб, А | Тип амперметра | Класс точности | Предел измер. | Рпотр, Вт |
| Пож. Насос | 22,77 | Д1500 | 2,5 | 75 | 3,5 |
| РЩ камбузного обор. | 32,93 | Д1500 | 2,5 | 75 | 3,5 |
| Насос охл. Воды | 82,73 | Д1500 | 2,5 | 150 | 3,5 |
| Насос циркуляц. | 50 | Д1500 | 2,5 | 100 | 3,5 |
| Насос маслянный | 19,4 | Д1500 | 2,5 | 75 | 3,5 |
Схемы включения приборов.
2.6 Выбор измерительных трансформаторов
Трансформаторы тока выбираем по номинальному току и напряжению с последующей проверкой соответствия его нагрузки заданному классу точности. Условия выбора ИТТ:
; 
; 
, где 
-рабочий ток в цепи; 
- рабочее напряжение в цепи; 
- мощность нагрузки вторичной цепи.Нагрузка трансформатора тока:
,Где
- сопротивление контактов; 
- сопротивление проводов, где 
- удельное сопротивление меди; Т - температура окружающей среды, Т=45 оС; 
- длина проводов в один конец, =5м; k=2 - коэффициент при установке трансформатора в каждую из трех фаз; S=2,5мм2 - сечение провода; 
; 
- мощность потребляемая токовой обмоткой прибора. Выбор трансформаторов тока [2, табл.3.22] сводим в таблицу 2.4Выбор трансформаторов тока Таблица 2.4
| Наименование | Тип | f, Гц | Iн, А | Класс точности | Sн2, ВА | Uн, В | Iн, А | кол-во |
| Амперметр генератора | ТШС-0,66 ОМ3 | 50 | 1000 | 1 | 40 | 660 | 5 | 4 |
| Амперметр ПБ | ТШС-0,66 ОМ3 | 50 | 1000 | 1 | 40 | 660 | 5 | 1 |
| Амперметр брашпиля | ТКС-0,66 ОМ3 | 50 | 100 | 1 | 40 | 660 | 5 | 1 |
| Амперметр рулев. устр. | ТКС-0,66 ОМ3 | 50 | 100 | 1 | 40 | 660 | 5 | 1 |
| Амперметр РЩ топл. насосов | ТКС-0,66 ОМ3 | 50 | 20 | 1 | 40 | 660 | 5 | 1 |
| Амперметр РЩ рефрижерат. | ТКС-0,66 ОМ3 | 50 | 10 | 1 | 40 | 660 | 5 | 1 |
Выбор измерительных трансформаторов напряжения (ИТН)
ИТН выбираем для вольтметров: генераторных панелей, панели ПБ, сети 220В, мегомметра.
На судах применяются ИТН типа ОСС - 0,16, понижающие напряжение с 380 до 127 В, номинальная мощность 160 ВА. Класс точности 1. С первичной и вторичной стороны ИТН защищают предохранителями. ИТН проверяют по условию работы в заданном классе точности.
Выбираем 8 измерительных ТН ОСС-0,16 для 4-и генераторов.
Выбор ИТН Таблица 2.5
| приемники | Тип | U1, В | U2, В | S1, ВА | S2, ВА |
| генератор | ОСС-0,16 | 380 | 127 | 0,16 | 0,16 |
3. Проверка оборудования электроэнергетической установки на работоспособность в условиях короткого замыкания
3.1 Расчет токов короткого замыкания
Расчетным видом КЗ при проверке оборудования является трехфазное металлическое короткое замыкание.
В качестве расчетного режима принимаем режим работы СЭС при котором работает наибольшее количество источников и приемников электроэнергии и возможны наибольшие токи КЗ.
Используя схему СЭС составляем однолинейную расчетную схему.
На основании расчетной схемы составляется схема замещения для каждой точки КЗ, получаемая путем замены элементов расчетной схемы их активными и индуктивными сопротивлениями.
Дальнейшие расчеты ведем в относительных единицах, поэтому введем базисные величины:
Базисное напряжение:
;Базисная мощность:
;Базисный ток:
;Базисное сопротивление элемента:
.Далее определяем сопротивление элементов схемы, используя справочные материалы, приведенные в таблицах. Пренебрегаем сопротивлением трансформаторов, шин и автоматических выключателей.
Асинхронную нагрузку СЭС показываем на схеме замещения в виде эквивалентного АД, подключенного к шинам ГРЩ. Мощность эквивалентного двигателя:
Расчет сопротивлений цепи генератора.
Сопротивление кабеля генератора:
Сопротивление кабельных наконечников.