- •7.092201 "Электрические системы и комплексы транспортных средств"
- •Содержание
- •1. Общие сведения, терминология и история развития сээс
- •2. Классификация сээс
- •3. Параметры сээс
- •4. Показатели качества электроэнергии
- •5. Судовые электроприемники (потребители)
- •6. Общие сведения о судовых источниках электроэнергии
- •6.1. Судовые генераторы постоянного тока
- •6.2. Синхронные генераторы (сг)
- •6.3. Генераторные установки отбора мощности (гуом)
- •6.4. Обслуживание генераторных источников электроэнергии
- •6.4.1. Генераторы постоянного тока
- •6.4.2. Генераторы переменного тока
- •6.5. Аккумуляторные батареи
- •6.5.1. Выбор и размещение аккумуляторов на судне
- •6.6. Преобразователи электроэнергии
- •7. Регулирование напряжения и частоты в сээс
- •7.1. Принципы построения сарн синхронных генераторов
- •7.2. Сарн с токовым компаундированием
- •7.3. Системы амплитудно-фазового компаундирования
- •7.4. Комбинированные сарн
- •7.5. Работа сарн генераторов серии мсс (рис. 41)
- •7.6. Система возбуждения и арч генераторов серии гмс
- •7.7. Работа системы возбуждения генераторов серии мск (рис. 42)
- •7.8. Система возбуждения генераторов серии сбг
- •7.9. Дополнительные функции сарн
- •8. Регулирование частоты вращения приВодных двигателей
- •8.1. Система автоматического регулирования частоты дг
- •8.2. Система автоматического регулирования частоты электромашинного преобразователя
- •9. Производство электроэнергии на судне
- •9.1. Выбор числа и мощности
- •9.1.1. Методы определения мощности сээс
- •9.1.2. Выбор числа и мощности генераторных агрегатов
- •9.2. Схемы электрических соединений сээс
- •9.2.1. Особенности выполнения схем судовых электростанций
- •9.2.2. Основные характеристики систем с разным режимом нейтрали
- •9.2.3. Типовые схемы судовых электростанций промысловых судов
- •9.3. Параллельная работа источников электроэнергии на судне
- •9.3.1. Преимущества и недостатки параллельной работы генераторов
- •9.3.2. Параллельная работа генераторов постоянного тока
- •9.3.3. Параллельная работа синхронных генераторов
- •9.3.4. Параллельная работа утилизационного тг и дг
- •9.3.5. Особенности параллельной работы вало- и дезель-генераторов
- •9.3.6. Включение генераторов на параллельную работу
- •10. Распределение электроэнергии на судне
- •10.1. Судовые кабели, провода и шинопроводы
- •10.2. Электрические распределительные устройства
- •10.2.1. Назначение распределительных устройств
- •10.2.2. Классификация ру по исполнению и роду тока
- •10.2.3. Вторичные распределительные щиты
- •10.3. Аппаратура распределительных устройств
- •10.3.1. Основные физические процессы в контактных электрических аппаратах, имеющих место при коммутациях
- •10.3.2. Виды аппаратов, используемых в сээс
- •10.3.3. Автоматические выключатели
- •10.3.4. Автоматические выключатели приемников
- •10.3.5. Параметры и характеристики ав
- •10.3.6. Особенности генераторных выключателей
- •10.3.7. Измерительные трансформаторы
- •11. Судовое освещение
- •11.1. Питание цепей основного освещения
- •11.2. Аварийное освещение
- •11.3. Выключатели в цепях освещения
- •11.4. Штепсельные розетки
- •11.5. Сигнально-отличительные фонари
- •11.6. Светотехническое оборудование
- •Основные характеристики светотехнического оборудования
- •11.7. Электрические источники света
- •11.8. Эксплуатация электрического освещения
10.2. Электрические распределительные устройства
Кроме назначения, указанного в самом названии, все распределительные устройства (РУ) предназначены для обеспечения надежности работы СЭЭС и безопасности их эксплуатации. Более 80% повреждений, или аварий в электрической части судовой электростанции определяются неправильным действием персонала при оперативных переключениях в схеме. Поэтому, от состава и комплектации РУ, степени их автоматизации существенно зависит надежность и эксплуатационная безопасность. В состав РУ входят: сборные шины, защитная и коммутационная аппаратура, регулирующие и сигнальные устройства, электроизмерительные приборы и другие элементы управления. Все РУ принято классифицировать по:
назначению
конструктивному выполнению
роду тока.
10.2.1. Назначение распределительных устройств
Главный распределительный щит (ГРЩ).
Судовой генераторный щит (ГЩ).
Аварийный распределительный щит (АРЩ).
Щит питания с берега (ЩПБ).
Районные судовые распределительные щиты (РРЩ).
Групповые распределительные щиты (ГрРЩ).
Щиты отдельных приемников (ЩОП).
Зарядно-распределительный щит (ЗРЩ).
Судовые контрольные щиты (КЩ).
Пульты или посты управления (ПУ).
Соединительные щиты, ящики или коробки.
Рассмотрим подробнее их состав и особенности исполнения:
Главный распределительный щит является основной частью СЭС и предназначен для соединения источников электроэнергии с судовой силовой электрической сетью. Кроме того, ГРЩ используется для управления режимами работы СЭС для контроля ее параметров. Соединение источников с ГРЩ может быть как непосредственное (через коммутационный аппарат), или через промежуточный генераторный щит. ГРЩ, как правило, выполняется сборным, в виде панелей различного назначения, количество и состав которых определяется его схемой соединений.
На рис.72. представлен общий вид и мнемосхема ГРЩ СЭС содержащей два генераторных агрегата. В средней части ГРЩ расположены 2 панели секции управления (справа и слева от которых находятся две генераторных секции, и по краям ГРЩ установлены две распределительные панели).
В комплектацию генераторной секции входят следующие приборы и устройства:
Приборы контроля нагрузки генератора, в виде амперметров и ваттметров.
Приборы контроля напряжения из одного вольтметра с переключателем.
Приборы контроля частоты.
Автоматический выключатель, обеспечивающий защиту генератора от внешних к.з. и перегрузок.
Реле обратной мощности, предназначенное для защиты генератора от перехода в двигательный режим.
Токовое реле РТД (дифференциальной защиты генератора) от внутренних к.з. в генераторе, и на участке от генератора до выключателя.
Устройство защиты генератора и его приводного двигателя от перегрузок по мощности.
Устройство включения резервного генератора УВР, выполняет так же функцию отключения генератора при снижении его нагрузки и понижения напряжения.
Кнопки, или ключ управления питания серводвигателей, регулятора частоты вращения приводного двигателя.
Автомат гашения поля возбуждения генератора, при его отключении защитой или вручную под нагрузкой.
Система возбуждения тока генератора.
Все указанные приборы и устройства получают информацию от измерительных преобразователей.
На секции управления установлены:
Амперметр передаваемой нагрузки от ГРЩ к АРЩ.
Вольтметр и частотомер контроля параметров на шинах ГРЩ.
Устройство синхронизации и ручной синхроноскоп РС для выполнения точной синхронизации генератора (ручной или автоматической).
Приборы контроля установленные на фидере подключенном к ЩПБ.
Приборы контроля состояния изоляции (ПКИ, Электрон-1Р и др.).
Само устройство автоматической точной синхронизации.
Устройство автоматического распределения активной мощности между параллельно работающими генераторами: УРМ, БРНГ.
Дополнительные устройства автоматизации, состав и комплектация которых зависит от типа судна и его степени автоматизации.
Секционный автоматический выключатель.
Автоматический выключатель в цепи перемычки ГРЩ и АРЩ.
Состав распределительной секции:
Здесь установлены приборы контроля нагрузки наиболее мощных и ответственных электроприемников, а так же фидерные автоматические выключатели, обеспечивающие коммутацию и защиту отходящих линий.
Иногда на крупных судах выделяется отдельная секция питания с берега, на ней устанавливается автоматический выключатель, приборы контроля нагрузки, напряжения и частоты.
Устройство защиты линий питания с берега от работы на двух фазах. Как правило это устройство типа 30ФН, выполняющая к тому же функцию защиты от снижения напряжения
Средства контроля изоляции (ПКИ, Электрон).
Фазоуказатель, используемый для задания правильного порядка чередования фаз заданного на судне. Обычно он имеет собственный переключатель, позволяющий изменять порядок чередования фаз.
Судовой генераторный щит представляет собой электротехническое устройство в виде цельного или сборного щита, предназначенного для передачи электроэнергии от генератора к ГРЩ. Кроме того, наличие генераторного щита позволяет производить местное управление генератора в тех случаях, когда генераторы и ГРЩ расположены в разных судовых помещениях. Иногда к судовому генераторному щиту непосредственно подключаются, минуя ГРЩ отдельные элетроприемники МКО.
Судовой АРЩ. Если ГРЩ и ГЩ является составной частью МКО и расположены в непосредственной близости от источников (то есть в ЦПУ или прямо в МКО), то АРЩ является составной частью аварийной электростанции, расположенной либо на палубе переборок, либо на верхней палубе. АРЩ выполняет те же функции, что и ГРЩ, но предусматривает так же работу и в аварийных режимах. Соответственно к нему применяется особое требование Морского Регистра.
ЩПБ предназначен для подключения судовой электрической сети к береговой сети или какой-либо другой автономной системе. Обычно ЩПБ подключается к ГРЩ через ФПБ с установкой в цепи автоматического выключателя. В самой береговой колонке защита цепей от токов к.з. обычно выполняется предохранителями, но обязательно предусматривается устройство защиты от неполнофазных режимов. Если параметры электроэнергии судовой электростанции и береговой сети различны, то в береговых колонках обычно предусматриваются различные преобразователи и согласующие установки (трансформаторы, выпрямители, инверторы и т.д.).
Районный щит используется для распределения энергии в пределах одного района судна. Разновидностью РРЩ является отсечной щит ОРЩ, предназначенный для распределения энергии в пределах одного района судна. Как правило он является промежуточным, и к нему подключены групповые щиты.
Групповой щит используется для распределения электроэнергии между одноименными приемниками одинакового назначения, например: два двигателя насоса. Различают силовые ГрРЩ и осветительные. Обычно они различаются габаритами, но на осветительный ГрРЩ добавляется буква О.
Судовой щит одноименных приемников обеспечивает электроснабжение мощных отдельных приемников. Обычно на него выносятся приборы и системы управления режимами работы приемника, например: ЩП холодильной установки.
Зарядно-распределительный щит используется для связи аккумуляторной батареи и зарядного устройства с сетью постоянного тока. С него обеспечивается управление режимами заряда аккумуляторной батареи. На многих судах он выполняется просто в виде щита, когда аппаратура управления приемниками постоянного тока не выносится на его панель.
Судовой контрольный щит используется для контроля работы источников и отдельных приемников, связанных единым технологическим циклом, например: щит холодильной установки.
Судовые пульты управления используют для дистанционного контроля параметров установки и управления ее работой. Как правило пульты управления используются для отдельных ответственных приемников находящихся на удалении, например: пульт ЯШУ.
Судовой соединительный ящик – это специальное электротехническое устройство, предназначенное для жесткого соединения электрических цепей без использования электрических аппаратов.