Построение функциональной электрической схемы автоматизации судовой электростанции

Контроль сопротивления изоляции:

Рисунок 4 – Электрическая схема контроля сопротивления изоляции

Для контроля сопротивления изоляции судовой сети переменного тока при наличии и отсутствии напряжения применяется прибор ПКИ. Он имеет пять уставок сопротивления изоляции (500, 200, 100, 50 и 25 кОм) и выдает сигнал при его снижении. Прибор состоит из преобразователя В переменного тока в стабилизированное постоянное напряжение (150 В) , измерительной схемы ИС, ограничивающего резистора R, фильтрующего конденсатора С и выходного бесконтактного элемента РЭ. При снижении сопротивления изоляции ниже заданного постоянный ток, протекающий по цепи через измерительную схему и резистор, приводит к срабатыванию реле РЭ. Оно подает напряжение переменного тока 24 В на звонок и сигнальные лампы в пульт управления ПУ. Конденсатор предназначен для защиты схемы от влияния переменного тока утечки через сопротивление изоляции.

Выбор кабелей, коммутационной защитной и распределительной аппаратуры на основании расчета

Условия:

1) потребитель – мощностью Р = 37 кВт;

2) режим работы – непрерывный;

3) участок 1 – L1=17 м;

4) участок 2 – L2=42 м;

5) участок 3 – L3=9 м.

Способ монтажа кабеля по участкам:

1) L1 – однорядная пучковая прокладка;

2) L2 – многорядная пучковая прокладка;

3) L3 – автономная прокладка в трубе длиной более 1,3 м.

Температура в МКУ 47 С⁰, в остальных помещениях не превышает расчетной, места контактирования на шинах ГРЩ необработанные.

На I участке:

(21)

Поправки с учетом прокладки и режима работы:

I’_расч. = I_расч./(k₁× k₂)=100,2 А, (22)

где k₁=0,9 - коэф.,учитывающий способ прокладки (однорядная пучковая),

k₂= 1 - коэф.,учитывающий режим работы (непрерывный [24ч]).

С учетом температурного режима:

(23)

где k_Ѳ - температурный коэффициент.

I’’_расч.=I’_р/k _q=105,7 А (24)

На II участке:

, (25)

где k_з=0,85 - коэф. загрузки потребителя,

P_н=37 кВт - номинальная мощность потребителя,

U_н=380 В - напряжение сети,

h_н =0,9 - номинальный К.П.Д. потребителя,

cos j=0,89 - номинальный коэф. мощности потребителя.

С учетом прокладки и режима работы:

I’_{расч. =} I_расч./(k₁×k₂)= 98,3 А,

где k₁=0,6 - коэф., учитывающий способ прокладки (многорядная пучковая),

k₂=1 - коэф., учитывающий режим работы (непрерывный).

С учетом температурного режима:

I’’_расч.=I’_расч /k _q=65,5А

На III участке:

,

где kз=0,85 - коэф. загрузки потребителя,

Pн=37 кВт - номинальная мощность потребителя,

Uн=380 В - напряжение сети,

hн =0,9 - номинальный К.П.Д. потребителя

cos j=0,89 - номинальный коэф. мощности потребителя.

Поправки с учетом прокладки и режима работы:

I’_расч. = I_расч./(k₁× k₂)=73,8 А,

где k₁=0,8 - коэф.,учитывающий способ прокладки (автономная в трубе L более 1,3м),

k₂= 1 - коэф., учитывающий режим работы (непрерывный [24ч]).

С учетом температурного режима:

I’’_расч.=I’_р/k _q=49,2 А

Выбор кабелей.

Произведем выбор кабелей для заданной трассы питания электропривода насоса рефрижератора трюмов с учетом режимов работы кабелей под нагрузкой, особенностей прокладки трассы и фактической температуры окружающей среды.

На 1 участке: I’’_расч.= 105,7 А

По этому току из таблиц выбираем ближайшее большее значение допустимого тока: I_доп=115А для кабеля КНР 3 35 мм² ,число кабелей = 3

На 2 участке: I’’_расч.= 65,5 А

По этому току из таблиц выбираем ближайшее большее значение допустимого тока: I_доп =79А для кабеля КНР 3 25 мм².

На 3 участке: I’’_расч.= 49,2 А

По этому току из таблиц выбираем ближайшее большее значение допустимого тока: I_доп =60А для кабеля КНР 3 16 мм².

Выбор аппаратуры управления и защиты

Для выбора коммутационной и защитной аппаратуры и сечения отходящих фидеров питания потребителей, определим номинальный ток каждого потребителя по формуле:

(26)

1 Рулевая машина:

А

2 Брашпиль:

А

3 Буксирная лебедка:

А

4 Пожарный насос:

А

5 Осушительный насос:

А

6 Насосы МКО:

А

7 Вентиляторы:

А

8 Компрессор:

А

9 ЭРНП:

А

10 Приборы управления судном:

А

11 Камбузные плиты:

А

12 Освещение и сигнальные огни:

А

13 Питание толкаемых барж:

А

14 Шпиль:

А

15 Подруливающее устройство:

А

Защиту всех потребителей на судне от токов короткого замыкания и перегрузок можно обеспечить установив на каждый потребитель автоматический воздушный выключатель серии АК50-3МГ с током главных контактов 50А. Для расчета тока установки максимальных расцепителей автоматов рассчитываем по формуле:

I_уст = I_H·K₃ (А) (K₃ = 1,25) (27)

1 Рулевая машина:

I_уст = 29,2·1,25 = 36,5 А АК50-3МГ(40А)

2 Брашпиль:

I_уст = 9,06·1,25 = 11,3 А АК50-3МГ(16А)

3 Буксирная лебедка:

I_уст = 17,14·1,25 = 21,43 А АК50-3МГ(25А)

4 Пожарный насос:

I_уст = 8,64·1,25 = 10,8 А АК50-3МГ(16А)

5 Осушительный насос:

I_уст = 11,59·1,25 = 14,49 А АК50-3МГ(16А)

6 Насосы МКО:

I_уст = 7,3·1,25 = 9,13 А АК50-3МГ(10А)

7 Вентиляторы:

I_уст = 3,65·1,25 = 4,56 А АК50-3МГ(6А)

8 Компрессор:

I_уст = 9,26·1,25 = 11,58 А АК50-3МГ(16А)

9 ЭРНП:

I_уст = 16,25·1,25 = 20,31 А АК50-3МГ(25А)

10 Приборы управления судном:

I_уст = 8,95·1,25 = 11,19 А АК50-3МГ(16А)

11 Камбузные плиты:

I_уст 10,95·1,25 = 13,69 А АК50-3МГ(16А)

12 Освещение и сигнальные огни:

I_уст = 7,61·1,25 = 9,51 А АК50-3МГ(10А)

13 Питание толкаемых барж:

I_уст = 19,09·1,25 = 23,86 А АК50-3МГ(25А)

14 Шпиль:

I_уст = 10,11·1,25 = 12,64 А АК50-3МГ(16А)

15 Подруливающее устройство:

I_уст = 35,65·1,25 = 44,56 А АК50-3МГ(50А)

Для выбора автомата защиты генератора находим номинальный ток генератора по формуле:

А

Рассчитаем ток установки максимального расцепителя:

I_уст = 2· I_Н = 171,8·2 = 343,6 А (28)

Автоматический воздушный выключатель для генератора выбираем серии А3144Р- трехфазный с комбинированным расцепителем для дистанционного управления. Номинальный ток выключателя и максимального расцепителя тока 400А.