Расчет электрической сети.

При расчете электрической сети следует учитывать режимы работы кабеля (длительный, кратковременный или повторно-кратковременный), температуру окружающей среды, способ и место прокладки кабеля, условия его работы.

Вначале определяются расчетные токи кабелей. Расчетный ток кабеля соединяющего генератор с ГРЩ определяются по формуле:

Для трехфазного переменного тока.

где: Р_н.г- номинальная мощность генераторов кВт,

U_н.г- номинальное напряжение генератора,

cosφ- номинальный коэффициент мощности генераторов.

Расчетные токи кабелей, соединяющих, отдельные потребители с распределительными щитами находят по формуле:

Для рулевого устройства:

Брашпиля:

Шпиль:

Пожарный насос:

где:Р_н.п.. -номинальная мощность на валу потребителя, кВт;

U_н.п.-номинальное напряжение потребителя (сети),В;

cosφ-номинальный коэффициент мощности потребителя;

η- К.П.Д. потребителя;

k_з- коэффициент загрузки потребителя.

Расчетный ток кабелей распределительного щита, питающего группу потребителей, находят из выражения:

где: I_i–ток отдельного i-го потребителя РЩ,А;

I_ai- активный ток i-го потребителя, А;

I_рi- реактивный ток i-го потребителя, А;

k₀– коэффициент одновременности работы приемников.

Согласно требованиям правил Регистра РФ величина падения (потери) напряжение в сети не должна превышать следующих значений:

1. Падение напряжения на кабеле, соединяющим генераторы с главным распределительным щитом или с аварийным распределительным щитом не должна превышать 1% номинального напряжения;

2. Падение напряжения между сборными шинами главного распределительного щита и любыми точками установки при нормальных условиях работы не должно превышать 6% номинального напряжения;

3. Кабели, служащие для питания электрических двигателей переменного тока с прямым пуском, должны быть рассчитаны , чтобы на клеммах двигателя в момент пуска не превышало 25% номинального напряжения.

Согласно правилам Речного Регистра я выбираю КНРП. Он используется в силовых сетях для передачи электроэнергии от генераторов или аккумуляторов к ГЭРЩ. Сечение кабеля для Р.У исходя из моих расчётов будет 16 мм. Сечение кабеля для брашпиля 10мм. Сечение кабеля для шпиля 38 мм. Сечение кабеля для пожарных насосов 1мм.

Потеря напряжения для трехфазного переменного тока рассчитывается по формуле:

Активное сопротивление одной токопроводящей жилы кабеля

Для рулевого устройства

Для брашпиля :

Для шпиля:

Для пожарного насоса:

γ-удельная сопротивление двух- и трёхжильного кабеля

X=2 )+0,05)

Для рулевого устройства

r = м

Для брашпиля

r = м

Для шпиля:

r = м

Для пожарного насоса

r = м

где:

R-радиус сечения кабеля;

S-сечение кабеля

-постоянное число равное 3,14

Для рулевого устройства:

X=2 )+0,05) =0,223 Ом/м

Для брашпиля:

X=2 )+0,05) =0,310 Ом/м

Для шпиля:

X=2 )+0,05) =0,98 Ом/м

Для пожарного насоса:

X=2 )+0,05) =0,323 Ом/м

Где: I_p.–расчётный ток, А;

L-длинна кабельной линии, м;

U-номинальное напряжение сети, В;

U_л- линейное напряжение сети, В;

R-активное сопротивление одной токопроводящей жилы кабеля при номинальной температуре, Ом/м;

X-индуктивное электрическое сопротивление, приведённое к одной токопроводящей жиле кабеля, Ом/м.

D-расстояние между осевыми линиями соседних токопроводящих жил;

f-частота переменного тока, Гц;

α-коэффициент, учитывающий влияние стальной оплётки равной α=1,25.

Магистральная фидерная система

Выбор коммутационно-защитной аппаратуры

Бесперебойная и надежная работа судовой электрической станции полностью зависит от правильного выбора применяемых в нем электрических аппаратов. Любой аппарат выбирают с учетом рода тока, значений частоты напряжения и тока нагрузки. При выборе электрических аппаратов должны соблюдаться условия:

U_ном≥U_раб

I_ном ≥I_раб

где U_ном,I_ном – номинальные напряжения и ток аппарата;U_раб,I_раб-рабочие напряжение и ток.

Выбор предохранителей: Вначале выбирают плавкую вставку, а затем- патрон. Для защиты сетей со статической нагрузкой, в которых не возникают пусковые токи (освещения, отопительные приборы и др.) плавкую вставку выбирают по условию:

I_{ном.пл.в}≥I_ном

Для защиты цепей с динамической нагрузкой, при включении которых происходит изменение тока плавкую вставку выбирают с учетом пусковых токов. Согласно моим расчетам я выбираю ПДС-III c плавкой ставкой номинальным током 35 А с напряжением 380 В.

Выбор автоматических выключателей.

В общем случае время срабатывания защиты должно увеличиваться в направлении от потребителя к источнику питания в такой последовательности: индивидуальная защита приемника, групповая защита, защита фидеров, отходящих от ГРЩ, защита перемычек, защита источников питания.

Контрольно-измерительная и сигнальная аппаратур

Электроизмерительный прибор классифицируется по ряду признаков:

1. по виду измеряющей величины: амперметры, вольтметры, ваттметры, частотометры и др.

2. по принципу действия измерительного механизма прибора: магнитоэлектрический, электромагнитный, электродинамический

3. по роду тока: постоянный, переменный с определенной частотой

4. по классу точности, т.е. по максимально возможной для прибора приведенной погрешности

5. по типу отсчетного устройства, т.е. по виду шкалы, в каких единицах она проградуирована, по виду указателя

6. по исполнению в зависимости от условий эксплуатации

7. по устойчивости и механическим воздействиям: обыкновенные, с повышенной прочностью (ОП), не чувствительные и вибрации

8. по степени защиты от внешних воздействий электромагнитных полей приборы делятся на две категории I и II

Правила Речного Регистра требуют применения электроизмерительных приборов с пределом шкал не менее следующих:

Вольтметр – 120% U_ном

Амперметр – 130% I_ном

Ваттметр – 130% P_ном

Частотометр – 10% f_ном

Вольтметр – Э378, предел измерения 0÷500В

Класс точности 1,0

Амперметр – Э377, предел измерения 0÷1409А

Класс точности 1,5

Ваттметр – И1604, предел измерения 0÷700кВт

Класс точности ±2,5

Частотометр – Д1506, предел измерения 45÷65Гц

Кроме коммутационной, защитной и контрольно-измерительной аппаратуры на ГЭРЩ устанавливается сигнальная аппаратура.

Акустическая аппаратура сигнализации воздействует на органы слуха (звонки, ревуны). Оптическая аппаратура сигнализации воздействует на органы зрения (лампы, табло).

В качестве сигнальных ламп применяются лампы накаливания или газоразрядные.

Правила Речного Регистра РФ рекомендуют для световой сигнализации применять цвета: красный – аварийное состояние, опасность; зеленый, белый – осведомление о безопасности нормальной работы; желтый – предупреждение о приближении опасности, аварии.