Aviatreid.ru

Прокат металла "Авиатрейд"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Щит электрораспределительный судовой

Щит электрораспределительный судовой

ЩИТ ЭЛЕКТРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ судовой — устройство, служащее для распределения электроэнергии между потребителями. По назначению и конструктивному исполнению Электрораспределительные Щиты делятся на главные распределительные щиты (ГРЩ) и вторичные распределительные щиты (ВРЩ). Основным … Морской энциклопедический справочник

Судовой распределительный щит электроснабжения с берега — 22. Судовой распределительный щит электроснабжения с берега Судовой электрораспределительный щит, предназначенный для присоединения судовых приемников электроэнергии к береговой электрической сети или к аналогичному устройству другого судна… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

главный судовой электрораспределительный щит — Судовой электрораспределительный щит, являющийся частью судовой электростанции, предназначенный для присоединения источников электроэнергии к силовой судовой электрической сети, и для управления работой источников электроэнергии. [ГОСТ 22652 77]… … Справочник технического переводчика

Главный судовой электрораспределительный щит — 17. Главный судовой электрораспределительный щит Судовой электрораспределительный щит, являющийся частью судовой электростанции, предназначенный для присоединения источников электроэнергии к силовой судовой электрической сети, и для управления… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

аварийный судовой электрораспределительный щит — Судовой электрораспределительный щит, являющийся частью аварийной судовой электростанции, предназначенный для присоединения аварийного источника электроэнергии к аварийной электрической сети и управления работой аварийного источника… … Справочник технического переводчика

Аварийный судовой электрораспределительный щит — 18. Аварийный судовой электрораспределительный щит Судовой электрораспределительный щит, являющийся частью аварийной судовой электростанции, предназначенный для присоединения аварийного источника электроэнергии к аварийной электрической сети и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

групповой судовой электрораспределительный щит — Судовой электрораспределительный щит, предназначенный для распределения электроэнергии между группой приемников электроэнергии одинакового назначения. [ГОСТ 22652 77] Тематики системы электроэнергетические судовые … Справочник технического переводчика

отсечный судовой электрораспределительный щит — Судовой электрораспределительный щит, предназначенный для распределения электроэнергии в пределах определенного отсека судна. [ГОСТ 22652 77] Тематики системы электроэнергетические судовые … Справочник технического переводчика

районный судовой электрораспределительный щит — Судовой электрораспределительный щит, предназначенный для распределения электроэнергии в пределах определенного paйoна и обеспечивающий электроэнергией несколько отсечных щитов. Примечание Район судна включает два или более отсеков. [ГОСТ 22652… … Справочник технического переводчика

Групповой судовой электрораспределительный щит — 21. Групповой судовой электрораспределительный щит Судовой электрораспределительный щит, предназначенный для распределения электроэнергии между группой приемников электроэнергии одинакового назначения Источник: ГОСТ 22652 77: Системы… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Судовая электроэнергетическая установка

Судовая электроэнергетическая установка

Изобретение относится к судостроению, а именно к электроэнергетическим установкам судов с преобразователями частоты и гребными электродвигателями. Судовая электроэнергетическая установка содержит главные дизели или турбины и главные синхронные генераторы, на статоре которых размещаются две аналогичные трехфазные обмотки, линейные напряжения на которых смещены на 30 электрических градусов, обмотки статора которых через автоматические выключатели подключаются к двум линиям питания главного распределительного щита, преобразователи частоты, каждый из которых состоит из 12-пульсного выпрямителя и автономного инвертора напряжения, к выходу которого подключен гребной электродвигатель. Через автоматические выключатели к двум линиям питания главного распределительного щита подключены две первичные обмотки трансформатора, соединенные в звезду и треугольник, а вторичная обмотка трансформатора через автоматический выключатель подключена к распределительному щиту остальных судовых потребителей. Достигается повышение КПД электроэнергетической установки с меньшими габаритами и массой. 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов с преобразователями частоты и гребными электродвигателями.

Аналогом является, например, изобретение «Marine propulsion system with reduced on-board network distortion factor» (патент WO 02/100716 A1), содержащая двигатели внутреннего сгорания или турбины, вращающие роторы генераторов переменного тока, трехфазные обмотки статоров которых подключены к трехфазным линиям главного распределительного щита, к трехфазным линиям главного распределительного щита подключены первичные обмотки пропульсивных трансформаторов. К вторичным обмоткам пропульсивных трансформаторов подключаются входы 12-пульсных выпрямителей, входящих в состав преобразователей частоты, к выходам которых подключены гребные электродвигатели переменного тока.

Наиболее близка к предлагаемой установке, судовая электроэнергетическая установка (патент РФ 2436708, В63Н 21/17), содержащая главные дизели, вращающие роторы главных трехфазных синхронных генераторов, на статорах которых размещаются две аналогичные трехфазные обмотки, линейные напряжения на которых смещены друг относительно друга на 30 электрических градусов. Выводы обмоток статора подключены через автоматические выключатели к трехфазным линиям питания главного распределительного щита, число которых равно числу трехфазных обмоток статора одного из генераторов. К трехфазным линиям главного распределительного щита подключены входы 12-пульсных выпрямителей, обеспечивающих малые пульсации выходного напряжения. Выпрямленное напряжение с выхода каждого выпрямителя поступает на вход автономных инверторов напряжения, входящих в состав преобразователей частоты, а с выхода автономных инверторов переменное напряжение, управляемое по амплитуде и частоте, поступает на обмотки статоров гребных электродвигателей переменного тока. К каждой трехфазной линии главного распределительного щита через автоматические выключатели подключены также первичные обмотки трехфазных трансформаторов, а вторичные обмотки, имеющие различные схемы соединения, через автоматические выключатели подключены к одной и той же трехфазной линии питания распределительного щита остальных судовых потребителей, к которой через автоматические выключатели подключена обмотка статора стояночного дизель-генератора, трехфазная линия распределительного щита аварийного дизель-генератора, а также фидеры и распределительные щиты отдельных судовых потребителей.

В данной судовой электроэнергетической установке гребные электродвигатели и все остальные судовые потребители получают электроэнергию от одной и той же электростанции, что повышает надежность электроснабжения и живучесть судна. Гальванически не связанные обмотки синхронных генераторов, линейные напряжения на которых смещены друг относительно друга на 30 электрических градусов, позволяют в составе преобразователей частоты применить 12-пульсные выпрямители, характеризующиеся малыми пульсациями напряжения на выходе, необходимые для питания автономных инверторов напряжения, от которых запитываются гребные электродвигатели, которые являются на судах с электродвижением основными потребителями электроэнергии. Применение 12-пульсных выпрямителей в составе преобразователей частоты позволяет обеспечить гребные электродвигатели переменным напряжением высокого качества, что обеспечивает хороший КПД гребных электродвигателей и судовой электроэнергетической установки в целом.

Читайте так же:
Условное графическое изображение выключателя нагрузки

Однако, питание распределительного щита остальных судовых потребителей производится от вторичных обмоток двух трехфазных трансформаторов, первичные обмотки которых подключаются к двум трехфазным линиям главного распределительного щита. При таком способе питания распределительного щита остальных судовых потребителей, частичная компенсация 5-й и 7-й гармоник тока, возникающих при работе 12-пульсных выпрямителей, обеспечивается на вторичных обмотках трансформаторов и на трехфазной линии распределительного щита остальных судовых потребителей. Поэтому происходит увеличение потерь в магнитопроводе у обоих трансформаторов, и в фидерах, соединяющих распределительный щит остальных судовых потребителей с трансформаторами, из-за наличия 5-й и 7-й гармоник тока. Увеличение потерь в магнитопроводе трансформаторов и в фидерах, соединяющих трансформаторы с распределительным щитом остальных судовых потребителей, ведет к росту их нагрева, снижению срока службы, а также к снижению КПД всей установки, а значит к увеличению расходов при эксплуатации судна.

Предлагаемое изобретение позволит создать судовую электроэнергетическую установку с более высоким КПД и меньшими габаритами и массой..

Это достигается тем, что в предлагаемой судовой электроэнергетической установке, содержащей главные дизели или турбины и главные синхронные генераторы, на статоре которых размещаются две аналогичные трехфазные обмотки, линейные напряжения на которых смещены на 30 электрических градусов, обмотки статора которых через автоматические выключатели подключаются к двум линиям питания главного распределительного щита, преобразователи частоты, каждый из которых состоит из 12-пульсного выпрямителя и автономного инвертора напряжения, к выходу которого подключен гребной электродвигатель, согласно изобретению, питание распределительного щита остальных судовых потребителей производится от вторичной обмотки трансформатора, на котором размещены две первичные обмотки, имеющие схемы соединения звезда и треугольник. Обе первичные обмотки трансформатора подключаются к двум трехфазным линиям главного распределительного щита.

Применение трансформатора с двумя первичными обмотками, соединенными в звезду и треугольник, позволяет частично компенсировать 5-ю и 7-ю гармонические составляющие тока, возникающие при работе 12-пульсных выпрямителей в магнитной системе трансформатора, и тем самым исключить потери от гармоник в магнитопроводе трансформатора, а также в фидере, соединяющем трансформатор и распределительный щит остальных судовых потребителей, что в целом, повышает к.п.д., сокращает количество элементов и снижает расходы при эксплуатации судовой электроэнергетической установки.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемой судовой электроэнергетической установки, где выходной вал 2 первого главного дизеля (или турбины) 1 соединен с ротором 3 синхронного генератора 4, на статоре которого находятся трехфазная обмотка 5 и трехфазная обмотка 6. Трехфазные обмотки 5 и 6 должны быть размещены на статоре синхронного генератора 4 так, чтобы линейные напряжения трехфазной обмотки 5 были смещены относительно линейных напряжений обмоток 6 на 30 электрических градусов. Выводы трехфазной обмотки 5 через автоматический выключатель 7 подключаются к трехфазной линии 8 главного распределительного щита 9, а выводы трехфазной обмотки 6 через автоматический выключатель 10 подключаются к трехфазной линии 11 главного распределительного щита 9. Выходной вал 13 второго главного дизеля (или турбины) 12 соединен с ротором 14 второго синхронного генератора 15, на статоре которого находятся трехфазная обмотка 16 и трехфазная обмотка 17. Трехфазные обмотки 16 и 17 должны быть размещены на статоре синхронного генератора 15 так, чтобы линейные напряжения трехфазной обмотки 16 были смещены относительно линейных напряжений обмоток 17 на 30 электрических градусов. Выводы трехфазной обмотки 16 через автоматический выключатель 18 подключаются к трехфазной линии 19 главного распределительного щита 9, а выводы трехфазной обмотки 17 через автоматический выключатель 20 подключаются к трехфазной линии 21 главного распределительного щита 9. Трехфазная линия 8 и трехфазная линия 19 могут быть соединены автоматическим выключателем 22, а трехфазная линия 11 и трехфазная линия 21 могут быть соединены автоматическим выключателем 23.

К трехфазным линиям 8 и 11 с помощью автоматических выключателей соответственно 24 и 25 подключаются входы 12-пульсного выпрямителя 26, который входит в состав преобразователя частоты 27. Выпрямленное напряжение с выхода выпрямителя 26 подается на вход автономного инвертора напряжения 28, к выходу которого подключен гребной электродвигатель 29, на валу которого установлен гребной винт 30.

К трехфазным линиям 19 и 21 с помощью автоматических выключателей соответственно 31 и 32 подключаются входы 12-пульсного выпрямителя 33, который входит в состав преобразователя частоты 34. Выпрямленное напряжение с выхода выпрямителя 33 подается на вход автономного инвертора напряжения 35, к выходу которого подключен гребной электродвигатель 36, на валу которого установлен гребной винт 37.

К трехфазной линии 19 с помощью автоматического выключателя 38 подключается первая первичная обмотка 39 трансформатора 40, соединенная звездой. К трехфазной линии 21 с помощью автоматического выключателя 41 подключается вторая первичная обмотка 42 трансформатора 40, соединенная треугольником. Вторичная обмотка 43 трансформатора 40, соединенная звездой, с помощью автоматического выключателя 44 подключается к трехфазной линии 45 распределительного щита 46 судовых потребителей электроэнергии. Автоматические выключатели 47 подают питание от трехфазной линии 45 распределительного щита 46 на фидеры 48, питающие распределительные щиты судовых потребителей электроэнергии (не показаны на схеме).

Предлагаемая судовая электроэнергетическая установка работает следующим образом. После запуска главных дизелей (или турбин) 1 и 12, устройства регулирования напряжения и частоты синхронных генераторов 4 и 15 обеспечивают на выходе генераторов 4 и 15 номинальные напряжение и частоту. Затем автоматические выключатели 7 и 10 подключают обмотки 5 и 6 синхронного генератора 4 к линиям 8 и 11, а автоматические выключатели 18 и 20 подключают обмотки 16 и 17 синхронного генератора 15 к линиям 19 и 21 главного распределительного щита 9. Перед включением автоматических выключателей 22 и 23 производится синхронизация синхронных генераторов 4 и 15, при этом достаточно обеспечить условия синхронизации генераторов 4 и 15 только по напряжениям на одной паре трехфазных обмоток, например, 5 и 16, так как синхронизация напряжений на другой паре обмоток 6 и 17 также будет обеспечена, поскольку трехфазные обмотки 5, 16 и 6, 17 аналогичны, а линейные напряжения обмоток 6 и 17 смещены относительно линейных напряжений обмоток 5 и 16 на одинаковый угол 30 электрических градусов. После включения автоматических выключателей 22 и 23 трехфазные линии 8 и 19, и трехфазные линии 11 и 21 соединены и синхронные генераторы 4 и 15 будут работать параллельно.

Читайте так же:
Прогрузка автоматических выключателей авв

При замыкании автоматических выключателей 24 и 25 к двум трехфазным линиям 8 и 11 подключаются входы 12-пульсного выпрямителя 26 преобразователя частоты 27. Выпрямленное напряжение с выхода выпрямителя 26 поступает на вход автономного инвертора напряжения 28, и с выхода инвертора 28 управляемое переменное напряжение подается на гребной электродвигатель 29, вращающий винт 30.

Аналогичным образом будет работать вторая гребная установка: автоматические выключатели 31 и 32 подают питание на 12-пульсный выпрямитель 33 преобразователя частоты 34, с выхода выпрямителя 33 напряжение поступает на вход автономного инвертора напряжения 35, и с выхода инвертора 35 переменное напряжение подается на гребной электродвигатель 36, вращающий винт 37.

Для обеспечения электроэнергией остальных судовых потребителей к линии 19 главного распределительного щита 9 через автоматический выключатель 38 подключается первая первичная обмотка 39 трансформатора 40, соединенная звездой. К линии 21 главного распределительного щита 9 через автоматический выключатель 41 подключается вторая первичная обмотка 42 трансформатора 40, соединенная треугольником. Вторичная обмотка 43 трансформатора 40 соединенная звездой через автоматический выключатель 44 подключается к трехфазной линии 45 распределительного щита 46 судовых потребителей. Различный способ соединения первичных обмоток 39 и 42 трансформатора 40, позволяет компенсировать наличие сдвига фаз в 30 электрических градусов, на трехфазных линиях 19 и 21 главного распределительного щита 9.

Распределительные щиты судовых потребителей через автоматические выключатели 47 и фидеры 48 подключаются к трехфазной линии 45 распределительного щита 46.

Таким образом, в предлагаемой судовой электроэнергетической установке питание распределительного щита остальных судовых потребителей производится от вторичной обмотки трансформатора, на котором размещены две первичные обмотки, имеющие схемы соединения звезда и треугольник. Обе первичные обмотки трансформатора подключаются к двум трехфазным линиям главного распределительного щита. Применение трансформатора с двумя первичными обмотками, соединенными в звезду и треугольник, позволяет частично компенсировать 5-ю и 7-ю гармонические составляющие тока, возникающие при работе 12-пульсных выпрямителей, в магнитной системе трансформатора, и тем самым исключить потери от гармоник в магнитной системе трансформатора и в фидере, соединяющего вторичную обмотку трансформатора и распределительный щит остальных судовых потребителей, что в целом, повышает к.п.д., сокращает количество элементов и снижает расходы при эксплуатации судовой электроэнергетической установки.

Судовая электроэнергетическая установка, содержащая главные дизели или турбины и главные синхронные генераторы, на статоре которых размещаются две аналогичные трехфазные обмотки, линейные напряжения на которых смещены на 30 электрических градусов, обмотки статора которых через автоматические выключатели подключаются к двум линиям питания главного распределительного щита, преобразователи частоты, каждый из которых состоит из 12-пульсного выпрямителя и автономного инвертора напряжения, к выходу которого подключен гребной электродвигатель, отличающаяся тем, что через автоматические выключатели к двум линиям питания главного распределительного щита подключены две первичные обмотки трансформатора, соединенные в звезду и треугольник, а вторичная обмотка трансформатора через автоматический выключатель подключена к распределительному щиту остальных судовых потребителей.

Виды судовых распределительных устройств

Судовыми электрораспределительными устройствами называются щиты, в корпусах которых размещаются аппараты, отвечающие за управление системой энергоснабжения, защиту сети и подачу сигналов об изменении параметров работы оборудования. Они обеспечивают прием и распределение ресурсов по потребителям, могут охватывать как все судно целиком, так и обслуживать отдельные его сегменты или приборы, чем обусловлено выделение нескольких категорий РЩ.

Общие сведения

Конструктивно НКУ – металлические каркасы или блоки, которые монтируются в универсальные ящики, позволяющие реализовать групповую компоновку. исполнение устройств предполагает повышенную степень защиты: IP21, IP23, IP55.

Корпуса, детали изготавливаются из стали, сплавов на основе алюминия, а также бывают комбинированными. изоляция панелей формируется с применением гетинакса или стеклотекстолита. В зонах, где проводилась механическая обработка, на них в один слой наносится лак. Для предотвращения разрушения крепежных изделий предусмотрена антикоррозийная защита в виде специального покрытия.

В зависимости от способа установки и фиксации щитов выделяются агрегаты, которые располагаются на палубе (перпендикулярно ей) и обслуживаются с фасада и задней стенки, и прислонные, монтирующиеся там же или в области переборок, при этом доступ к содержимому в них организуется только через переднюю часть. Оба вида аппаратов – с жестким или амортизирующим (по двум направлениям – вертикали и горизонтали) креплением.

Рекомендованная высота шкафов – не более 2 м, дина и глубина – до 1,2 м и 0,9 м соответственно. Если укомплектованная конструкция тяжелее 25 кг, к ней добавляются приспособления, облегчающие подъем и перемещение.

При выполнении силовых цепей применяются медные шины прямоугольного сечения, размеры которого лежат в промежутке между 15,3 мм2 и 100,10 мм2, или кабели (одножильные, многожильные) до 16мм2. Для вторичных коммутируемых сетей предназначены провода 1,5 мм2, сигнализации – 0,75 мм2 и 1 мм2.

Соединительные шины фаз надежно фиксируются на корпусе в 30-70 мм друг от друга. За счет этого достигается максимальная прочность образованных сегментов, что позволяет им выдерживать электродинамические усилия, вызванные коротким замыканием. Гребенки лудятся и помечаются разными цветами: если ток постоянный, положительный полюс – красным, отрицательный – синим; переменный – фаза А маркируется желтым, В – зеленым, С – фиолетовым. Голубой оттенок используется для обозначения нулевых рабочих проводов, темно-зеленый – заземляющих.

Аппараты могут эксплуатироваться непрерывно в течение 3000 ч, по истечении которых проводится плановое ТО. Минимальная продолжительность межремонтного периода равняется 12 годам, срока службы – 25 годам.

Читайте так же:
Разводка проводов под выключатель

Электробезопасность НКУ обеспечивают специальные оболочки и экраны, блокировки, а также заземление, которым оснащаются не только РЩ, но и весь комплекс электротехнических изделий, доступных во время оперативного обслуживания.

Главный распределительный щит (ГРЩ) предназначен для ввода и распределения электрической энергии 0,4кВ 50 Гц на объект. Содержит аппаратуру, обеспечивающую возможность ввода, распределения, контроля и учёта электроэнергии, а также управления и защиты отходящих распределительных и групповых электрических цепей в жилых, общественных и промышленных объектах.

ГРЩ и генераторный щит

ГЭРЩ – это металлоконструкция с разными видами устройств, помещенных в нее: коммутационными (замыкают и размыкают электрические цепи, представлены пусковыми кнопками, рубильниками, выключателями и переключателями), регулирующими (реостаты), защитными (формируются предохранителями, различными реле, например, обратной мощности или тока), сигнальными и контрольно-измерительными.

В норме судовые распределительные шкафы должны находиться рядом с электростанцией в том же отсеке. Ширина свободного пространства, которое остается вокруг них, составляет 0,6 м-1 м и определяется длиной панелей и размерами плавучего сооружения. На входе устанавливаются двери, оборудованные механизмом закрепления их в открытой позиции.

Фасад корпуса выполняется с расположенными на нем сигнальными и контрольно-измерительными приборами, рукоятками регулирования работы прочих аппаратов, которые занимают тыльную сторону конструкции вместе с токоведущими элементами. КиП предназначены для постоянного надзора за судовой электростанцией.

В ГРЩ реализована возможность управления параметрами ее эксплуатации не только в ручном, но и в автоматическом и дистанционном режимах через центральный пост (ЦПУ) или мостик.

Произведенная энергия передается потребителям по магистральной, фидерной (радиальной) и смешанной распределительным сетям, отходящим от агрегата.

Основная задача генераторного щита – снабжение определенного ГРЩ электричеством, поступающим непосредственно от источника питания. Он также обеспечивает местное управление машиной, вырабатывающей ресурсы, если она и главный шкаф установлены не в одном отсеке или помещении водного транспорта, и поддерживает подключение к нему отдельных приемников.

Аварийный РЩ участвует в автоматическом запуске резервного дизель-генератора, если обнаружено исчезновение напряжения на шинах ГРЩ. Он также распределяет нагрузку по потребителям, которые требуют непрерывной подачи энергии. Дополнительно аппарат защищает АДГ от токов короткого замывания и сигнализирует о провале старта ведущего НКУ.

Генераторная секция устройства оснащена автоматом и двумя контакторами, с помощью которых шины АРЩ соединяются с источником питания или перемычка – с ГРЩ. Лицевая панель оборудована амперметром, вольтметром, киловаттметром, частотомером, мегаомметром, индикаторами режимов работы. Ее нижняя часть содержит автоматы генератора и щита приемников. Внутрь монтируется реле защиты, благодаря которому неответственные потребители отключаются от производящей электричество машины при ее перегрузке в момент срабатывания сигнализации.

Распределительная секция имеет дверцу с амперметром и вольтметром, автоматами ПЭ на

Выключатели, питающие КиП, промежуточные реле, контакторы и лампы, освещающие панели, присутствуют в конструкции обоих видов блоков.

АРЩ организует энергоснабжение особо ответственных приемников, характеризующихся относительно невысокой мощностью: второй рулевой машины, навигаторов и средств связи, общесудовой сигнализации (к примеру, авральной), аварийной иллюминации и др. Электричество для них при этом вырабатывается резервным дизель-генератором.

Продолжительность перерыва от момента обесточивания до включения АДГ на шины АРЩ не должна превышать 45 с. Указанное требование прописано в Правилах Регистра.

Вторичные щиты

Вторичными называются щиты, энергия к которым, в отличие от первичных, связанных напрямую с источником питания, поступает от вышестоящих комплектных устройств.

В иерархической структуре силовых сетей современных плавучих сооружений может выделяться до пяти уровней НКУ, соответствующих районным, отсечным, групповым и распределительным агрегатам.

На их число напрямую влияют мощность энергетической системы и количество потребляющих электричество механизмов. На транспортных судах реализуется схема ГРЭЩ – ОРЩ – РЩ – РЩ1. Водному транспорту со специализированными потребителями, собранными в группы, куда входят, например, рыбные цеха, морозильные и холодильные установки со всем оборудованием, присуща структура, которая формируется главным, районным, отсечным и нижестоящими распределительными щитами (РЩ и РЩ1).

Чтобы соединить СЭЭС сетью, расположенной на суше или принадлежащей другому судну, применяются ящики электроснабжения с берега.

Для питания отдельных приборов и регулирования их работы используются щиты приемников.

РРЩ направляют ресурсы в районы, объединяющие несколько отсеков, и подают энергию ко всем ОРЩ в его пределах.

Основной задачей групповых НКУ является обеспечение функционирования лебедок, насосов, вентиляторов (расположенных в трюме или машинном отделении) и прочих групп ПЭ одинакового назначения и равномерное распределение нагрузки между ними.

Виды судовых распределительных устройств

Смотрите также новости по этой теме:

Главный распределительный щит (ГРЩ)

Главный распределительный щит (ГРЩ) предназначен для ввода и распределения электрической энергии 0,4.

Распределительный щит (ЩР)

Распределительный щит предназначен для приема, распределения электроэнергии и защиты электроустаново.

Щит с автоматическим выключателем судовой

Изобретение относится к судостроению, в частности к электроэнергетическим установкам судов с преобразователями частоты и гребными электродвигателями.

Аналогом является, например, судовая электроэнергетическая установка (патент РФ на изобретение №2436708, опубликованный 20.12.2011), содержащая главные дизели или турбины и главные синхронные генераторы, на статоре каждого из которых размещаются две аналогичные трехфазные обмотки.

Наиболее близка к предлагаемой судовой электроэнергетической установке судовая электроэнергетическая установка (патент РФ на изобретение №2458819, опубликованный 20.08.2012), содержащая главные дизели, вращающие роторы главных трехфазных синхронных генераторов, на статоре которых размещаются две или более гальванически не соединенные аналогичные трехфазные обмотки, у которых одноименные напряжения совпадают по фазе, главный распределительный щит, имеющий трехфазные линии питания, число которых равно числу трехфазных обмоток каждого синхронного генератора, и к каждой трехфазной линии питания через автоматические выключатели подключены трехфазные обмотки статоров синхронизированных главных генераторов. К трехфазным линиям главного распределительного щита через автоматические выключатели подключены входы выпрямителей, число выпрямителей равно числу трехфазных линий главного распределительного. Выходы выпрямителей подключены к входам многоуровневых инверторов, которые вырабатывают переменное напряжение, управляющее гребными электродвигателями. К каждой трехфазной линии главного распределительного щита через автоматические выключатели подключены также первичные обмотки трехфазных трансформаторов, а вторичные обмотки трансформаторов через автоматические выключатели присоединены к трехфазной линии питания распределительного щита общесудовых потребителей.

Читайте так же:
Legrand celiane механизм выключателя

В прототипе выполнение главных генераторов судовой электростанции с двумя и более трехфазными обмотками, линейные напряжения которых совпадают по фазе, позволяет после выпрямления трехфазных напряжений выпрямителями преобразователей частоты получить гальванически не связанные источники постоянного тока без дополнительных трансформаторов и применить в составе преобразователей частоты многоуровневые инверторы, обеспечивающих уменьшение искажений синусоидального напряжения, подаваемого на гребные электродвигатели и, уменьшение уровня помех, вносимых преобразователями частоты в единую электроэнергетическую систему. За счет этого повышаются к.п.д. и надежность гребных электродвигателей и судовой электроэнергетической установки в целом.

Однако в прототипе в главном распределительном щите содержится две или более трехфазных силовых линий, каждая из которых имеет свои коммутационно-защитные аппараты, а также трехфазные кабели большой длины, соединяющие линии главного распределительного щита с выпрямителями преобразователей частоты. Судовая электростанция и главный распределительный щит располагаются примерно в центре продольного сечения судна, а гребные электрические установки с преобразователями частоты находятся в кормовой части судна, и длина кабелей, соединяющих главный распределительный щит с выпрямителями преобразователей частоты может составлять более 100 м. Питание общесудовых потребителей осуществляется через трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к каждой трехфазной линии главного распределительного щита, а вторичные обмотки трансформаторов присоединены к трехфазной линии питания. распределительного щита общесудовых потребителей.

Большое число трехфазных линий с коммутационно-защитной аппаратурой в составе главного распределительного щита, трансформаторы, через которые питаются общесудовые потребители, и трехфазные кабели большой длины, соединяющие главный распределительный щит с выпрямителями преобразователей частоты, усложняют судовую электроэнергетическую систему, увеличивают стоимость электромонтажных работ при постройке судна и потери мощности в кабельных трассах, соединяющих судовую электростанцию и гребную электрическую установку.

Предлагаемое изобретение позволит упростить судовую электроэнергетическую систему, и как следствие, снизить стоимость электрооборудования и электромонтажных работ при постройке судна и снизить потери мощности в кабельных трассах, соединяющих судовую электростанцию и гребную электрическую установку.

Это достигается тем, что в предлагаемой судовой электроэнергетической установке, содержащей главные дизели или турбины, вращающие роторы главных синхронных генераторов, на статоре которых размещаются две или более гальванически не соединенные аналогичные трехфазные обмотки, у которых одноименные напряжения совпадают по фазе, главный распределительный щит, преобразователи частоты, состоящие из выпрямителя и автономного инвертора, к выходу которых подключены гребные электродвигатели, одна из трехфазных обмоток статора синхронных генераторов через автоматический выключатель подключена к трехфазной линии главного распределительного щита, к которой через автоматические, выключатели подключаются общесудовые потребители, а также один из трехфазных выпрямителей, расположенный рядом с главным распределительным щитом, Выход этого выпрямителя с помощью линия питания постоянного тока присоединен к одному из входов автономных инверторов. Другие трехфазные обмотки, размещенные на статоре главных синхронных генераторов, через автоматические выключатели подключены к входам трехфазных выпрямителей, расположенных рядом с главными синхронными генераторами. Выходы этих трехфазных выпрямителей с помощью линий питания постоянного тока присоединены к входам автономных инверторов. А к выходам автономных инверторов подключены гребные электродвигатели.

Выполнение в предлагаемой судовой электроэнергетической установке главного распределительного щита с одной трехфазной линией, от которой питаются общесудовые потребители, позволяет сократить число коммутационно-защитных аппаратов и исключить трансформаторы, от которых питаются общесудовые потребители. Это дает возможность упростить судовую электроэнергетическую установку и снизить стоимость электрооборудования и стоимость электромонтажных работ при постройке судна. Размещение выпрямителей в составе судовой электростанции позволяет подвести питание к автономным инверторам с помощью линий постоянного тока вместо трехфазныхкабелей переменного тока. Вследствие этого сокращается число проводников в кабелях и уменьшаются потери, так как при постоянном токе в проводниках отсутствует поверхностный эффект.

В изображенной на фиг. 1 схеме судовой электроэнергетической установки выходной вал первого главного дизеля (или турбины) 1 соединен с ротором 2 синхронного генератора 3, на статоре которого находятся две изолированные аналогичные трехфазные обмотки: трехфазная обмотка 4 и трехфазная обмотка 5. Трехфазная обмотка 4 через автоматический выключатель 6 подключается к трехфазной линии 7 главного распределительного щита 8. Трехфазная обмотка 5 через автоматический выключатель 9 подключается к входу трехфазного выпрямителя 10, а выход выпрямителя 10 подключается к линии постоянного тока 11.

Выходной вал второго главного дизеля (или турбины) 12 соединен с ротором 13 синхронного генератора 14, на статоре которого находятся две изолированные трехфазные обмотки 15 и 16. Трехфазная обмотка 15 через автоматический выключатель 17 подключается к трехфазной линии 18 главного распределительного щита 8. Трехфазные линии 7 и 18 могут соединяться автоматическим выключателем 19. Трехфазная обмотка 16 через автоматический выключатель 20 подключается к трехфазному выпрямителю 21, а выход выпрямителя 21 подключается к линии постоянного тока 11.

К трехфазной линии 18 главного распределительного щита 8 через автоматический выключатель 22 подключается вход трехфазного выпрямителя 23, а выход выпрямителя 23 подключается к второй линии постоянного тока 24.

Две линии постоянного тока 11 и 24 через автоматические выключатели 25 и 26 подключаются к входам трехуровневого инвертора 27 гребной электрической установки 28. Выход трехуровневого инвертора 27 подключен к гребному электродвигателю 29, на валу которого установлен гребной винт 30 Линии постоянного тока 11 и 24 через автоматические выключатели 31 и 32 подключаются также к входам трехуровневого инвертора 33 гребной электрической установки 34. Выход трехуровневого инвертора 33 подключен к гребному электродвигателю 35, на валу которого установлен гребной винт 36.

К трехфазным линиям 7 и 18 главного распределительного щита 8 через автоматические выключатели 37, 38 и 39 подключаются общесудовые потребители.

Аварийный дизель-генератор состоит из дизеля 40, вращающего ротор 41 синхронного генератора 42, на статоре которого размещены две гальванически не Связанные трехфазные обмотки 43 и 44. Трехфазная обмотка 43 через автоматический выключатель 45 аварийного щита 46 и автоматический выключатель 47 в случае аварии подключается к трехфазной линии 7 главного распределительного щита 8. Трехфазная обмотка 44 через автоматический выключатель 48 подключается к входу трехфазного выпрямителя 49, а выход выпрямителя 49 подключается к линии постоянного тока 11.

Читайте так же:
Технические характеристики автоматического выключателя авм

Предлагаемая судовая электроэнергетическая установка работает следующим образом. После запуска главного дизеля 1 устройства регулирования напряжения и частоты генератора 3 обеспечивают на выходе трехфазной обмотки 4 номинальное напряжение и частоту. На холостом ходу на выходе трехфазной обмотки 5 будет такое же напряжение, как и на обмотке 4, поскольку обмотки 4 и 5 одинаковы. После этого замыкается автоматический выключатель 6 и подключает обмотку 4 к трехфазной линии 7 главного распределительного щита 8. Затем запускается главный дизель 12 и устройства регулирования напряжения и частоты генератора 14 обеспечивают на выходе трехфазной обмотки 15 номинальное напряжение и частоту. Замыкается автоматический выключатель 17 и подключает обмотку 15 к трехфазной линии 18 главного распределительного щита 8. Устройство синхронизации напряжений генераторов обеспечивает условия синхронизации напряжений на линиях 7 и 18, после чего замыкается автоматический выключатель 19 и обмотки 4 и 15 работают параллельно.

Замыкается автоматический выключатель 9, и на вход трехфазного выпрямителя 10 поступает напряжение с выхода обмотки 5. Выпрямленное напряжение с выхода выпрямителя 10 поступает на линию постоянного тока 11. Замыкается автоматический выключатель 20, и на вход трехфазного выпрямителя 21 поступает напряжение с выхода обмотки 16. Выпрямленное напряжение с выхода выпрямителя 21 также поступает на линию постоянного тока 11. Замыкается автоматический выключатель 22, и на вход трехфазного выпрямителя 23 поступает напряжение с линии 18 главного распределительного щита 8. Выпрямленное напряжение с выхода выпрямителя 23 поступает на линию постоянного тока 24.

После того как на линиях постоянного тока 11 и 24 появилось напряжение, |можно включать трехуровневые автономные инверторы 27 и 33, которые будут |вырабатывать переменное напряжение с заданной амплитудой и частотой и гребные электродвигатели 29 и 35 будут вращать гребные винты 30 и 36 с заданной частотой.

На распределительные щиты общесудовых потребителей питание поступает от трехфазных линий 7 и 18 главного распределительного щита 8, соединенных автоматическим выключателем 19, через автоматические выключатели 37, 38 и 39. Устройства стабилизации напряжения и частоты генераторных агрегатов обеспечивают стабильность напряжения и частоты на выходе обмоток 4 и 15, обеспечивая стабильное напряжение на линиях 7 и 18 главного распределительного щита 8, от которых получают питание общесудовые потребители.

При необходимости запускается аварийный дизель 40, вращающий ротор 41 синхронного генератора 42. Устройство стабилизации напряжения и частоты генератора 42 обеспечивает стабильное напряжение и частоту на обмотке 43, которая через автоматический выключатель 45 подключается к линии аварийного щита 46, и затем через автоматический выключатель 47 подключается к линии 7 главного распределительного щита 8, обеспечивая питанием общесудовых потребителей и выпрямитель 23, с выхода которого постоянное напряжение поступает на линию 24. Со второй обмотки 44 синхронного генератора 42 через автоматический выключатель 48 получает питание выпрямитель 49, с выхода которого постоянное напряжение поступает на линию 11. Таким образом, в случае необходимости аварийный генератор обеспечит питанием общесудовые потребители и автономные инверторы 27 и 33.

По сравнению с прототипом предлагаемая судовая электроэнергетическая установка проще, так как в главном распределительном щите содержится только одна трехфазная линия с коммутационно-защитной аппаратурой вместо трех, а также исключены трансформаторы, от которых питаются общесудовые потребители. Для передачи электроэнергии от судовой электростанции к гребным установкам в прототипе используются трехфазные кабели, имеющих три проводника, а в предлагаемой судовой электроэнергетической установке кабели постоянного тока, имеющие два проводника. При постоянном токе в проводнике допускается более высокая плотность тока, чем при переменном, так как отсутствует поверхностный эффект, значит, в предлагаемой судовой электроэнергетической установке будут меньше потери мощности в кабельных трассах. Таким образом, в предлагаемой судовой электроэнергетической установке по сравнению с прототипом сокращается число проводников в кабелях, передающих электроэнергию от судовой электростанции к гребным установкам, и уменьшаются потери в них, то есть снижается стоимость электромонтажных работ при постройке судна.

Судовая электроэнергетическая установка, содержащая главные дизели или турбины, главные синхронные генераторы, на статоре которых размещаются две или более изолированные аналогичные трехфазные обмотки, у которых одноименные напряжения совпадают по фазе, главный распределительный щит, преобразователи частоты, состоящие из выпрямителя и автономного инвертора, к выходу которых подключены гребные электродвигатели, а также аварийный дизель-генератор, отличающаяся тем, что одна из трехфазных обмоток статора синхронных генераторов через автоматический выключатель подключена к трехфазной линии главного распределительного щита, к которой через автоматические выключатели подключены общесудовые потребители, а также один из трехфазных выпрямителей, расположенный рядом с главным распределительным щитом, выход которого с помощью линии питания постоянного тока присоединен к одному из входов автономных инверторов, а другие трехфазные обмотки, размещенные на статоре главных синхронных генераторов, через автоматические выключатели подключены к входам трехфазных выпрямителей, расположенных рядом с главными синхронными генераторами, выходы этих трехфазных выпрямителей с помощью линий питания постоянного тока присоединены к входам автономных инверторов, на статоре аварийного дизель-генератора размещены две или более изолированные аналогичные трехфазные обмотки, у которых одноименные напряжения совпадают по фазе, одна из этих трехфазных обмоток через автоматические выключатели подключена к трехфазной линии главного распределительного щита, а другие трехфазные обмотки статора аварийного дизель-генератора через автоматические выключатели подключены к входам трехфазных выпрямителей и выходы этих трехфазных выпрямителей присоединены к линиям постоянного тока, подключенным к входам автономных инверторов.
Судовая электроэнергетическая установка
Судовая электроэнергетическая установка

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector