Проектирование электропитания на судне (стр. 4 из 5)
- В столбце «Номер фидера» указываем номера фидеров питания потребителей в соответствии с нумерацией на однолинейной схеме коммутации ГРЩ (17);
- В столбце «Номер автомата» указываем номера автоматов фидеров питания потребителей в соответствии с нумерацией на однолинейной схеме коммутации ГРЩ (QF11);
- В столбце «Номинальная мощность» указываем соответствующие номинальные мощности потребителей (13кВт);
- В столбце «Напряжение сети/генератора» указываем напряжение питающей сети (380В);
- В столбец «Номинальный КПД» вводим соответствующие значения для потребителей (87,5);
- В столбец «Номинальный коэффициент мощности» вводим соответствующие значения для потребителей (0,89);
- Для потребителей, в соответствующих столбцах, указываем коэффициент загрузки самого напряженного режима работы (0,92) и номинальный ток (22,19 А);
- В столбец «Коэффициент уменьшения допустимой нагрузки кабеля» вводим соответствующие значения коэффициента для потребителей (0,8);
- В столбец «Коэффициент, учитывающий число часов работы кабеля» вводим соответствующее значение (1,0);
- В столбце «Режим работы кабеля» указано условное обозначение режима работы кабеля, П – продолжительный, К – кратковременный, ПВ – повторно-кратковременный;
- Указываем тип и сечение кабеля в соответствующем столбце (КНРП 3´4);
- Для потребителей указываем значение коэффициента апериодической составляющей пускового тока в соответствующем столбце (1,3);
- В столбец «Минусовой допуск на ток срабатывания в зоне КЗ» вводим соответствующие значения для потребителей (для рулевой машины: 0,1);
- Во все оставшиеся незаполненными ячейки заполняем символом «-».
- Потери напряжения на кабеле рассчитываются автоматически.
9. Выбор аппаратуры защиты
Электрические сети во всех ответвлениях имеют защиту от К.З. и перегрузки. Защита от перегрузки не требуется для фидеров питания приемников, имеющих защиту от перегрузки, для фидеров питания некоторых ответственных приемников (рулевое устройство, электроприводы палубных механизмов и др.), а также для фидеров питания распредустройств и перемычек, если питаемые по этим фидерам приемники имеют индивидуальные устройства защиты от перегрузки.
Защита от К.З. осуществляется максимальными расцепителями тока, встроенными в автоматические выключатели, или предохранителями.
Автоматические выключатели или аппараты СЭС выбираются по условиям длительной работы в номинальном эксплуатационном режиме и проверяются по токам короткого замыкания.
Выбор аппаратуры заключается в сравнении напряжения и наибольшего длительного рабочего тока той цепи, где предполагается установить данный аппарат, с номинальным рабочим напряжением и током.
Если аппарат предназначается для работы при температуре, превосходящей расчетную, то величина длительного рабочего тока аппарата должна быть уменьшена до значения, рекомендуемого приближенной формулой
(31)Выбор автоматических выключателей производят исходя из величины номинального напряжения и номинального тока защищаемой цепи Iраб. При этом номинальный ток максимального расцепителя Iн.р. выключателя должен удовлетворять неравенству:
IН.Р. ³ IРаб(32)
Для генераторных автоматов величина Iраб. равна номинальному току генератора Iн.г.
Для секционных автоматических выключателей величина Iраб. рассчитывается по значению мощности, передаваемой через этот выключатель в наиболее тяжелом эксплуатационном режиме.
Приближенно эта величина определяется по формуле:
Iраб = 1,15 Iном (33)
Типы, типоисполнения и значения номинальных токов максимальных расцепителей выбранных АВВ вносим в соответствующие графы таблицы рабочего листа «РЩ».
9.1 Выбор уставок выключателей на ток срабатывания в зоне К.З.
Уставку на ток срабатывания в зоне К.З. выключателей питания электродвигателей выбираем из условия отстройки от ложных срабатываний при пуске электродвигателей по формуле:
(34)где К ср.н. – уставка на ток срабатывания в зоне К.З. выключателя по ТУ;
К над. = 1,05 – коэффициент надежности;
К доп. = 1,15 – коэффициент, учитывающий плюсовой допуск на величину пускового тока электродвигателя;
К пуск. – кратность пускового тока электродвигателя по ТУ;
Ка – коэффициент, учитывающий величину апериодической составляющей пускового тока (К а=1,3 для систем переменного тока);
di– минусовой допуск на ток срабатывания выключателя в зоне К.З. Для автоматов типа АК – 50 di = 0,1. Для автоматов типа А – 3000 di = 0,15;
I н.дв. – номинальный ток двигателя;
I н.р.– номинальный ток расцепителя выключателя.
(для рулевой машины)Принимаем стандартную для А3700 уставку (КСР) = 9
Уставку на ток срабатывания в зоне К.З. генераторных и секционных выключателей, а также выключателей перемычек следует выбирать из условия отстройки указанных выключателей от ложных срабатываний при пусках электродвигателей, синхронизации, переключении нагрузки с одного источника на другой.
Для отстройки секционных и генераторных АВВ, уставку на срабатывание следует принимать в пределах
.Если требуется защитить фидер от тока перегрузки, выбираем выключатель с комбинированным расцепителем.
10 Проверка электрооборудования по режиму короткого замыкания
10.1 Расчет токов К.З.
Расчет токов К.З в судовой электроэнергетической системе выполняется для проверки сборных шин, автоматических выключателей и кабелей некоторых особо ответственных потребителей на устойчивость к действию токов к.з.
Расчет выполняется для наиболее вероятных в судовых САЭЭС и наиболее тяжелых для электрических аппаратов режимов к.з. – глухого трехфазного. Расчет ведется в следующей последовательности:
1.Составление исходной однолинейной схемы фрагмента электроэнергетической системы;
2.Выбор расчетных точек к.з. на этой схеме;
3.Составление расчетной схемы для определения токов к.з.
4.Преобразование расчетной схемы к простейшему виду относительно каждой принятой для расчета точки к.з.
5.Нахождение результирующего (эквивалентного) сопротивления для определения тока к.з.
6.Определение действующего значения периодической составляющей тока к.з. в различные моменты времени по расчетным кривым.
Расчет токов к.з. начинается с составления фрагмента исходной однолинейной схемы электроэнергетической системы, содержащей номинальные параметры всех входящих в нее элементов, а так же предполагаемые для расчета точки К.З. Фрагмент включает в себя все работающие генераторы (исключая резервный), сборные шины и отходящие фидеры.
Составляем схему замещения, содержащую сопротивления всех элементов, входящих в расчетную схему. При этом сопротивления выражаем в относительных единицах по отношению к принятым в расчете базисным условиям.
Базисный ток:
(35)где SБ – мощность всех работающих генераторов кроме резервного.
Величины активных и индуктивных сопротивлений приводятся к базисным величинам:
; 
.Производим преобразование схемы замещения с определением полных (rр и хр) и результирующего сопротивления.
(36)С помощью расчетных кривых, приведенных на рис.10.3[2] для ранее рассчитанного эквивалентного сопротивления определяется действующее значение тока К.З. для моментов времени t=0 и t=0.01.
Затем находится ударный коэффициент КУД по кривой рис.10.4 [2], и затем ударный ток К.З., посылаемый генераторами, и после определения остаточного напряжения на шинах ГРЩ определяется значения тока подпитки двигателей.
(37)где ЕДВ = 0,9 – ЭДС эквивалентного электродвигателя в момент К.З.
Z = 0,266 – Сопротивление двигателя и кабеля, соединяющего двигатель с ГРЩ.
DU = I0 ZКАБ – изменение напряжения от ГРЩ до эквивалентного АД.
ZКАБ – полное сопротивление кабеля, отходящего от ГРЩ.
ударный ток К.З., посылаемый генераторами с учетом тока подпитки двигателей:
(38)Действующее значение тока К.З. определяется:
(39)Результаты расчетов эквивалентных сопротивлений сводятся в таблицу «Токи КЗ».
10.2 Проверка автоматических выключателей по предельным токам к.з
По предельным токам к.з. автоматические выключатели проверяются на коммутационную способность и термическую стойкость.
Селективные автоматы проверяются по условиям:
- на динамическую стойкость iуд.расч. < iуд.доп.;
- на разрывную способность Iрасч. < Iдоп,
где i уд. расч. – расчетный ударный ток к.з. для точки, выбранной с целью проверки селективного автомата;
iуд.доп. – допустимое значение ударного тока к.з. автомата
Iрасч. – расчетное действующее значение тока в момент размыкания дугогасительных контактов автомата;
Iдоп.– допустимое действующее значение тока автомата в момент размыкания дугогасительных контактов