Выбор кабелей и проверка их на потерю напряжения

Для всех источников и потребителей электроэнергии, кроме щита питания с берега выбираются кабели марки КНР, соответственно для ЩПБ марки НРШМ.

Рабочие токи определяем по формуле:

При этом напряжение U, для генераторов берется 400 В, а для потребителей 380 В

Потери напряжения определяем по формуле:

От генераторов:

МСК-113-4 мощность 300 кВт

Т.к промышленность не выпускает трёхжильные кабеля необходимого сечения для данного тока, то получившуюся величину тока разделим не три и возьмём три одножильных кабеля.

Потери напряжения:

Для трёх одножильных кабелей

МСК-102-4 мощность 150 кВт

Потери напряжения:

От щита питания с берега:

Для брашпиля:

Потери напряжения:

Для компрессора:

Для циркуляционного насоса:

Для станции кондиционирования воздуха:

Для насосов подготавливающих пуск:

Для осушительного насоса:

Для пожарного насоса:

Для рулевой машины:

Для вентиляторов:

Для шпиля:

Для швартовной лебёдки:

Для лифта:

Для электрокамбуза:

Для освещения и сигнальных огней:

Для приборов управления судном:

Выбранные кабели с необходимым количеством жил с сечением

Наименование	IР, А	IД, А	Марка
От генератора МСК-113-4	540,3	304	3(КНР1×95)
От генератора МСК-102-4	270.6	281	КНР3×150
От щита питания с берега	330.8	340	НРШМ3×240
К брашпилю	53	55	КНР3×10
К компрессору	22	24	КНР3×2,5
К циркуляционному насосу	43	55	КНР3×10
К станции кондиционирования воздуха	25	32	КНР3×4
К насосам подготавливающим пуск	11	14	КНР3×1
К осушительному насосу	15	18	КНР3×1,5
К пожарному насосу	77	95	КНР3×25
К рулевой машине	9	14	КНР3×1
Для вентиляторов	4	14	КНР3×1
К шпилю	36	40	КНР3×6
К швартовным лебёдкам	18	24	КНР3×1,5
К лифту	6	14	КНР3×1
Для электрокамбуза	53	55	КНР3×10
Для освещения и сигнальных огней	33	40	КНР3×6
Для приборов управления судном	27	32	КНР3×4

Расчет токов короткого замыкания.

Параметры генератора G1:

P = 300 кВт S = 375 кВА

xd1 = 0.122

ra1 = 0.0185 ом

Сопротивление кабеля от G1 до ГРЩ:

КНР1×95 R = 0.227 ом/км

Х = 0,075 ом/км

Сопротивление кабеля от К1 до ГРЩ:

КНР1×10 R = 2,16 ом/км

Х = 0,092 ом/км

Сопротивление контактов, шин, аппаратов на этом участке.

R = 0.001 ом

X = 0,0001 ом

Вычисляем базисную мощность:

Sб = 375 кВА

базисный ток:

Определяем сопротивление участков схемы :

Активное сопротивление обмоток статора G1:

Реактивное сопротивление G1:

Сопротивления от генератора G1 до шин ГРЩ:

активное

реактивное

Сопротивление участка кабеля от ГРЩ до точки К1:

активное

реактивное

полное

Z =

Общее сопротивление генераторной цепи:

активное

r3 = r1 + r2 = 0.04+0.003 = 0.043

реактивное

x3 = x1 + x2 = 0.122+0.0001 = 0.1221

Результирующее сопротивление при коротком замыкании в точке К:

Z =

Отношение

По расчетным кривым находим Io = 6.7 I_0.01 = 6

При к.з. на шинах ГРЩ ΔU₀ = 0, поэтому ток подпитки равен

Ударный ток к.з. при коротком замыкании в точке К равен:

Действующее значение ударного тока к.з. равно

При коротком замыкании в точке К1 результирующее сопротивление

r_рез = r3 + r_каб = 0.045+0.761 = 0.806

x_рез = x3 + x_каб = 0.1221+0.033 = 0.1551

Отношение

Zрез =

Io = 1.2 I_0.01 = 1,1

Остаточное напряжение на шинах ГРЩ

ΔU = 1,20,762 = 0,91

Ток подпитки двигателей

Ударный ток к.з. при коротком замыкании в точке К1

Действующее значение ударно тока к.з. равно

Выбираем АВВ – А3130Р

Номинальный ток 200 А

Номинальный ток расцепителя 150 А

Допустимый ударный ток к.з. при U = 400В 23 кА.

Полученное значение ударного тока меньше чем допустимый ударный ток АВВ, то данный АВВ применяем в установке с потребиталем.

Расчет и выбор шин ГРЩ.

Распределение электроэнергии между потребителями осуществляется с помощью шин изготовленных из электротехнической меди.

Расчет шин заключается в определении наибольшего длительного тока нагрузки на шинах, выборе размеров шин исходя из допустимого тока и проверки выбранных шин на динамическую и термическую устойчивость, а так же на возможность появления механического резонанса.

P₁=300 кВт I₁=540,3 А

P₂=150 кВт I₂=270,6 А

Так как в данной электростанции предусмотрена параллельная работа двух генераторов, то протекающий по шинам ток будет складываться из суммы токов этих генераторов:

Выбираем шину шириной 6 мм и высотой 20 мм.

I_ДОП=405,5 А

Так как на судах применяются быстродействующие автоматы, то проверка на электродинамическую устойчивость не требуется.

Вывод: расчет токоведущих шин показал, что для данной электростанции необходимо применить шины из электротехнической меди с допустимым протеканием тока по ним 440А.