Електрообладнання, електронна апаратура і системи управління контейнеровоза водотоннажністю 93000 тон

           9. Живлячий насос важкого палива №2;

                   Розподільний щит (РЩ) №10

                   10. Допоміжний повітря нагнітач  №2;

          11. Насос циркуляції котла   №2;

          12. Насос підкачки палива котла  №2;

                    Розподільний щит (РЩ) №11

          13. Маслоперекачуючий насос №2;

           14. Насос перекачки важкого палива;

          15. Насос системи вирівнювання  крену №2;

                   Розподільний щит (РЩ) №12

16. Вентилятор  трюму №1,2;

17. Вентилятор  трюму №3,4;

18. Вентилятор  трюму № 4, 5;

          Розподільний щит (РЩ) №13

          19. Пожежний насос №2;

          20. Вакуумна установка №4;

          21. Трюмний пожежний насос;

          22. Вентиляція МВ №3;

          23. Насос важкого палива котла №2;

           Розподільний щит (РЩ) №14

24. Головний  кондиціонер надбудови;

25. Кондиціонер  МВ;

          Розподільний щит (РЩ) №15

26. Швартовна  лебідка №5;

27. Брашпиль;

28. Якірношвартовна  лебідка 3,6

           Розподільний щит (РЩ) №16

29. Електрообладнання  камбузу;

30. Пральні  машини;

         Розподільний щит (РЩ) №17

31.Освітлення  надбудови;

32.Освітлення  палуб;

33. Освітлення  лашингу;

        Розподільний щит (РЩ) №18

34.Освітлення  трюмів 3,4;

35.Освітлення  трюмів 6,8

36. Освітлення  проходів;

        Розподільний щит (РЩ) №19

37. Освітлення 2-ї нижньої палуби

38. Освітлення  кладових.

Особливо  відповідальні споживачі отримують  живлення від АРЩ, при цьому зв'язок АРЩ з ГРЩ забезпечується автоматичними  апаратами, відключаючими АРЩ від ГРЩ при обезточенні ГРЩ і підключаючими в даному режимі АРЩ до фідера ГРЩ. Схемою передбачене також живлення споживачів від берегових джерел електроенергії через щит живлення з берега (ЩЖБ).

Від АРЩ  отримують живлення:

1. Аварійна рульова машина;
2. Аварійний пожежний насос;
3. Аварійний компресор пускового повітря;
4. Осушувальний насос;
5. Аварійне освітлення;
6. Навігаційні та сигнальні вогні;
7. Штурманське обладнання;
8. Радіозв'язок, сигналізація;
9. Система зв’язку «INNMARSAT-C»

При розробці схеми ГРЩ передбачається комбінування збірних шин, тобто ділення їх на кілька незалежних секцій, кожна з котрих має один чи кілька своїх джерел живлення, що збільшує живучість СЕС в цілому, при пошкодженні ділянки ланцюга.

Для з'єднання секцій використовують автоматичні вимикачі, секційні роз'єднувачі. Встановлення вимикачів більш бажане, таму що в цьому випадку секція вимикається автоматично, що дозволяє зберігати без переривання живлення паралельну роботу споживачів, приєднаних до пошкодженої секції.

При розробці схеми СЕЕС має виконуватись вимога, при якій основні і відповідальні споживачі, механізми та агрегати мають бути розподілені між секціями збірних шин таким чином, щоб при виході зі строю однієї секції живлення цих споживачів забезпечувалось від непошкодженої секції шин.

Розробка мереж розподілення електроенергії СЕЕС проводиться після вибору генераторів і розміщенню всіх приймачів електричної енергії, які мають підключитися до електростанції. При цьому перш за все визначаються приймачі електроенергії, які будуть отримувати живлення безпосередньо від ГРЩ.

Користуючись переліком суднових споживачів електричної енергії справляють повний перелік електроспоживачів і їх технічні дані, вказавши в них кількість однойменних споживачів, їх номінальну потужність, коефіцієнт корисної дії і коефіцієнт потужності.

 

3. . Вибір комутаційно-захисної апаратури ГРЩ, вибір генераторних автоматів.

Розподіл  електричної енергії на судні  “MAERSK SANA” здійснюється за допомогою силової мережі, підключеної до ГРЩ(MSB), аварійної мережі, підключеної до АРЩ(ESB), і мереж приймачів електроенергії, підключених до розподільного щита. До складу кожної електромережі входять розподільні і спеціалізовані щити і лінії передачі електроенергії.

На судні, котре розглядається застосована фідерно-групова система розподілу електроенергії. У цьому випадку безпосередньо від ГРЩ(MSB) чи АРЩ(ESB) розташовані самостійні лінії живлення (фідери) по всім відповідальним токоприемникам і груповим РЩ(DB). Групові РЩ(DB) здійснюють розподіл електроенергії серед групи однакових або близьких за призначенням споживачів. Фідери призначенні для передачі електроенергії між двома будь-якими розподільними щитами чи між розподільним щитом і приймачем або джерелом електроенергії.

Підрулюючий пристрій отримує живлення по фідеру від ГРЩ(MSB). Групові щити кріплять на перегородках або бортових конструкціях. Не допускається установка щитів в місцях, де можливе скупчення кислотного випаровування, вибухонебезпечних газів і т.д.  Для скорочення витрати кабелю групові РЩ(DB) розташовуються як можна ближче до приймачів електроенергії.

Основні траси кабелів прокладаються  по бортах судна з переходом по перегородках і подволоку до щитів і приймачів електроенергії. На судні застосовуємо приховану проводку кабелів в спеціальних каналах, що забезпечують огляд кабельних трас. Кріплення кабелів проводиться за допомогою кабельних підвісив, що прикріпляються до набору корпусу судна. Проходи пучок кабелів через водонепроніцаемі перегородки судна здійснюється за допомогою прохідних кабельних коробок, що заливаються уплотнительной масою. Для прокладки кабельних трас потрібно вибирати найкоротші шляхи, по можливості, прямолінійні і доступні для огляду.

    Передача  електроенергії споживачам здійснюється  за трьохпровідної системи з  ізольованою нейтраллю, оскільки  вони мають велику електробезпеку. З'єднання фази на корпус судна не є коротким замиканням.

Для передачі електроенергії споживачам в силових мережах застосовуються трехжильні кабелі марки HTPYCY в оболонці з полівінілхлоридного пластиката при нерухомій прокладці.

Зробимо вибір кабелів, що відходять від  ГРЩ марки HTPYCY. Перетин кабелів вибираємо по струменевому навантаженню, виходячи з роботи в найбільш важкому режимі.

Для вибору кабелю, що з'єднує генератор  трифазного змінного струму з ГРЩ, розрахунковий струм визначаємо по формулі:

А;

Для кабелів, що з'єднують окремі споживачі  з РЩ:

;

де  - коефіцієнт завантаження споживача.

Розрахунковий струм кабелю розподільного щита, який живить групу споживачів, знаходимо по формулі:

 

 - Сумарний активний струм.

- сумарний реактивний струм.

Після визначення перетину кабелю зробимо  перевірку його на втрату напруги, при цьому керуємося вимогами Регістру, згідно з якими втрата напруги не повинна перевищувати для силових кабелів - 7 %; для мереж освітлення - 5 %; низьковольтних мереж (36 В) -10 %.

Для трифазної лінії при визначенні втрати напруги користуємося формулою:

%;

де  L- довжина кабелю;

r , х - активний та індуктивний опір, Ом/км.

Вибираємо два трижильних кабелі марки HTPYCY з перетином жили 600 мм ².

Кабелі з'єднуємо паралельно. Робимо перевірку на втрату напруження:

L= 410м = 0.41 км; І = І_гн./r = 1762,2 А; ; ; _г = 0.195 Ом/км; х = 0.117 Ом/км;

 

Розрахунок інших кабелів проводимо  аналогічно.

Після вибору кабелів зробимо вибір автоматичних вимикачів споживачів, які одержують живлення від ГРЩ. При цьому необхідно дотримуватися наступних двох умов:

,

де , , , - номінальні та робочі для даної схеми включення значення напруги та струму.

Автоматичні вимикачі вибираємо по струмах, які  розраховуємо по формулі:

 

Причому коефіцієнт завантаження споживачів - К₃ приймаємо рівним одиниці:  К₃ = 1.

Зробимо вибір генераторних автоматів. Генераторні автомати ДГ:  

А

Вибираємо автоматичні вимикачі фірми Hyundai типу HVF116, зі слідуючими даними:

Рис.3.3.1. Генераторний автомат.

- номінальний струм автомата - 630 А;

- номінальна  напруга - 6600 В;

- допустимий  струм короткого замикання:

а) ударний струм -120000 А;

б) діюче значення - 45000 А;

- межі уставок на струм спрацювання -(2:8) розчіплювача;

- уставка на час спрацювання  - 0.63 с;

- термічна стійкість - х.

Рис.3.3.2. Характеристика навантаження генераторного автомату.

Перевірку вибраного вакуумного автомата зробимо  за допомогою комп’ютерної программи MelShort. А саме, сконструюємо наочну віртуальну модель і побудуємо струмо-часову діаграму.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            Рис.3.3.3. Струмо-часову діаграма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4. Вибір  системи збудження синхронних  генераторів.

Вибираємо систему збудження для синхронних без щіткових генераторів фірми  Basler Electric

DECS – 300

Генератори  фірми HYUDAI моделі  HSJ7 809-10P є синхронними безщітковими генераторами повністю закритого типу з повітряним охолодженням. Генератори обладнанні сучасною цифровою системою збудження фірми Basler Electric типу DECS – 300.

DECS-300 забезпечує функції регулювання напруги, управління коефіцієнтом потужності і реактивною потужністю, а також регулювання струму збудження. DECS-300, пропонований в конфігурації для стійки 19 дюймів, включає аналогові/цифрові входи/виходи, що дозволяють виділити аварійний сигнал, управління і спрацьовування системи збудження.

Користувач  може проводити роздільну настройку  збудження, вибирати режими роботи, програмувати і калібрувати операції. Зручні для  читання індикатори на світлодіодах видають своєчасну інформацію про  конкретні умови функціонування. На передній панелі розташований великий  дисплей на рідких кристалах, що відображає в режимі реального часу заміряні інформаційні дані, стан органів, що управляють, і входів/виходів.

3.4.1. Функціональний опис

DECS-300 є  цифровим регулятором, який управляє  картою збудження, призначеною  для управління мостом потужності  транзисторного (IGBT) або тиристора  типу. Він призначений для використання  в системах збудження статичного типу або на діодах, що обертаються. Випрямний міст визначає рівень збудження системи. DECS-300 працює в різноманітних режимах, що надає великі можливості для управління синхронними машинами. У режимі регулювання напруги, що дозволяє досягати точності 0.25%, регулятор дає швидкий перехідний сигнал у разі виникнення порушень. Стабільність забезпечується програмою PID, яка управляє змінами параметрів генератора для оптимального у відповідь сигналу (характеристики).

3.4.2. Властивості

Система збудження типу DECS-300 має також функцію управління реактивними вольт-амперами (варами), коефіцієнтом потужності, а також вирівнювання напруги. Струм збудження також може регулюватися; ця функція дуже зручна при запуску генератора або у разі проведення тестів.

Властивості DECS-300

• З'єднання Modbus™
• Вимірювання в режимі реального часу
• Мікропроцесор 32 бита
• Незалежна флэш-пам'ять
• 40 типів кривих стійкості регулювання напруги з точністю до 0.25% (режим AVR)
• Програмована функція лінійно наростаючого включення напруги
• Програмований поріг нижнього значення частоти
• Вимірювання дійсної напруги (RMS), монофазне або трифазне
• Регулювання струму збудження
• Монофазне вимірювання напруги мережі для вирівнювання напруги
• Компенсація ланцюгу зворотного зв'язку струму
• Межа збудження (верхній і ніжній)
• Регулювання коефіцієнта потужності і VAR.
• Автоматичний вибір всіх робочих режимів
• Контроль настройок
• Управління через вхідний роз'єм, вимикач на лицьовій панелі або з'єднання через послідовний порт (RS232 і RS485)
• Світловий індикатор роботи через контакти загального аварійного сигналу або комунікаційного порту RS-485

Наявний захист від:

1. Наднизької і надвисокої напруги генератора
2. Наднизької частоти генератора
3. Надвисокої напруги збудження
4. Надвисокого струму збудження
5. Втрати вимірювання напруги