что такое грщ на судне
§ 50. Главный распределительный щит
§ 50. Главный распределительный щит
ГРЩ устанавливается в плоскости шпангоутов на возвышенной площадке, чтобы надзор за размещенными на нем приборами и сигнализацией был возможен из многих мест помещения. На судах монтируют ГРЩ закрытого типа, на которых все токоведущие части выводятся с внутренней стороны щита, подход к которой должен быть тщательно огражден. На лицевой стороне щита размещаются только панели контрольно-измерительных приборов, сигнальные устройства и рычаги управления аппаратурой.
Помимо ручного управления судовой электростанцией предусматривается также дистанционное и автоматическое управление ею из центрального поста управления (ЦПУ) или из рулевой рубки.
Из ЦПУ производят пуск и остановку генераторов. Автоматическое управление судовой электростанцией предусматривает автоматическую синхронизацию генераторов при их одновременной работе отключение второстепенных потребителей при наступающей перегрузке генераторов, запуск аварийного дизель-генератора и подключение к нему потребителей, которые должны работать в аварийном режиме.
Электрический ток передается от ГРЩ к потребителям по электрическим сетям, состоящим из кабелей или проводов и распределительных устройств.
Читайте также
Глава 57. Сэр Уильям Уайт, главный строитель флота в 1886-1903 гг.
Глава 57. Сэр Уильям Уайт, главный строитель флота в 1886-1903 гг. Уильям Генри Уайт родился в Дрю-коттэдж 2 февраля 1845 г. Будучи допущенным в 1859 г. к вступительным экзаменам на казённую верфь он, когда выяснилось, что его рост не дотягивает до принятого стандарта, подложил в
Глава 16. Сэр Э.Дж. Рид, главный строитель флота в 1863-1870 гг.
Глава 16. Сэр Э.Дж. Рид, главный строитель флота в 1863-1870 гг. [До 1860 г. эта должность в британском Королевском флоте носила название Surveyor of the Navy («Инспектор Флота»), которое в 1860 г. в связи с бурным развитием новых технологий в кораблестроении было заменено на Chief Constructor («Главный
20.3. «Дебют». Главный конфликт этапа. Обстоятельства и ходы
20.3. «Дебют». Главный конфликт этапа. Обстоятельства и ходы Дебют — это чаще всего детство, хотя бывают и случаи позднего включения человека в дело, которое становится делом всей своей жизни. Например, М. К. Чюрленис начал заниматься живописью уже в зрелом возрасте, будучи
20.4. «Миттельшпиль». Главный конфликт этапа. Обстоятельства, связанные с нахождением в системе. Ходы
20.4. «Миттельшпиль». Главный конфликт этапа. Обстоятельства, связанные с нахождением в системе. Ходы Миттельшпиль — важнейший этап деятельности. Он будет завершен только после того, как будет найдено принципиальное решение поставленной задачи, получены первые
М.Г.Русанов – Главный конструктор АПЛ пр.705 и 705К
М.Г.Русанов – Главный конструктор АПЛ пр.705 и 705К Б.В.Григорьев21 ноября 2000 г. исполнилось 90 лет со дня рождения Михаила Георгиевича Русанова – Главного конструктора СПМБМ «Малахит» (СКБ-143), создателя высокоскоростной автоматизированной АПЛ малого водоизмещения
9 Советский Главный конструктор и спутник
9 Советский Главный конструктор и спутник Я предполагаю, что, когда мы, наконец, доберемся до Луны, нам придется пройти через русскую таможню. Вернер фон Браун У каждого героя большой драмы должен быть двойник, в сравнении с которым более ярко проявляются его качества. Был
Главный калибр
Главный конструктор
Главный конструктор «Работа — последнее прибежище тех, кто больше ничего не умеет» Оскар Уайльд, английский писатель «Мне нечего предложить Вам, кроме крови, труда, пота и слез…» Из речи У. Черчилля в палате общин воюющей Англии в мае 1940 г. Став главным конструктором,
БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
Блог судового электромеханика. Электроника, электромеханика и автоматика на судне. Обучение и практика. В помощь студентам и специалистам
07.10.2014
Распределительные устройства судовых электростанций
Различают системы распределения электроэнергии: одно-, двух-, трех- и четырехпроводную.
Правилами Регистра применение однопроводной системы, когда для электрической цепи прокладывается только один провод, а в качестве другого используется корпус судна, не разрешается.
При этой системе значительно увеличивается опасность поражения током обслуживающего персонала при сравнительно небольшой экономии цветных металлов. Однопроводная система встречается на иностранных судах.
При двухпроводной системе постоянного тока оба провода («плюсовой» и «минусовой») должны быть изолированы от корпуса судна. Двухпроводная система может применяться как для постоянного, так и для переменного (однофазного) тока.
Трехпроводная система (три фазных провода) распределения электроэнергии применяется при переменном токе.
Так же как и при двухпроводной системе все провода трехпроводной и четырехпроводной систем (в том числе нулевой провод) должны быть изолированы от корпуса судна.
Для контроля, управления и распределения получаемой от генераторов электроэнергии необходимо иметь специальное распределительное устройство, где были бы сосредоточены необходимые для этой цели приборы и аппараты. Таким устройством на судовой электростанции является главный распределительный щит.
Он состоит из металлического каркаса и отдельных панелей, укрепленных на каркасе при помощи болтов или винтов. Панели должны быть сделаны из огнестойкого и негигроскопического материала (гигроскопичность — способность материала впитывать влагу).
Наибольшее распространение получили панели из листового железа и гетинакса. Применение деревянных панелей для установки оборудования ни в какой части щита не допускается. Из пропитанного парафином дерева устраиваются лишь ограждающие щит поручни.
По конструкции щиты можно подразделить на две группы: щиты открытого типа и щиты закрытого типа. На щитах открытого типа все приборы и аппараты располагаются на лицевой стороне, на щитах закрытого типа на лицевой стороне размещаются лишь электроизмерительные приборы, а от других приборов и аппаратов на лицевую сторону выводятся рукоятки (маховики, ручки), сами же приборы и аппараты и все токоведущие части монтируются на задней стороне щита.
Согласно правилам Регистра на морских судах допускается установка лишь щитов закрытого типа. Количество панелей главного распределительного щита определяется числом генераторов электростанции и количеством судовых потребителей тока. Обычно предусматривают самостоятельные панели для каждого генератора (эти панели называются генераторными) и для отдельных групп потребителей тока (силовая сеть, сеть рабочего освещения, сеть нагревательных приборов и т. д.). Часто для уменьшения габаритов распределительного щита нижнюю часть генераторной панели используют в качестве распределительной.
Электрическая аппаратура, устанавливаемая на главном распределительном щите, подразделяется по своему назначению на следующие группы:
1) коммутационные аппараты, служащие для включения, выключения и переключения (рубильники, выключатели и переключатели);
2) защитные аппараты, служащие для защиты электрических машин и проводников от чрезмерной перегрузки током и от других нарушений нормальной работы электроустановок (плавкие предохранители, автоматические выключатели и реле);
3) электроизмерительные приборы — амперметры, вольтметры, высокоомные вольтметры для измерения сопротивления изоляции.
Кроме того, на щите устанавливаются регулировочные реостаты для генераторов, сигнальные лампы и лампы освещения щита.
Подавляющее большинство современных судов имеет электростанции, состоящие из нескольких (чаще всего двух или трех) генераторов, предназначенных для длительной параллельной работы. В этом случае все генераторы присоединяются к общим непрерывным сборным шинам. Довольно часто для возможности раздельной работы генераторов общие шины при помощи секционных разъединителей или автоматов делят на отдельные секции, число которых может быть равно количеству генераторов или меньше его (например, две секции при трех генераторах). Такое деление шин на секции удобно и с точки зрения возможности отключения какой-либо секции на ходу судна для неотложного ремонта.
На рис. 1 приведена полная принципиальная схема генераторной панели главного распределительного щита (ГРЩ) судовой электростанции с генераторами постоянного тока смешанного возбуждения.
автоматический выключатель А. Плюсовой и минусовой полюсы автоматического выключателя имеют максимальные расцепители РМ, которые обеспечивают защиту генератора от перегрузки. Эти расцепители обычно регулируют на срабатывании при токе, равном 115% номинального тока генератора. Средний (уравнительный) полюс автомата максимального расцепителя не имеет и работает как рубильник.
Защита генератора от обратного тока осуществляется реле обратного тока РОТ. Сериесная катушка этого реле включена в положительный полюс генератора, а шунтовая катушка подключена к напряжению генератора через нормально открытый контакт коммутатора автоматического выключателя. При срабатывании реле обратного тока его нормально открытый контакт замыкается и подает напряжение на катушку отключающего реле ОР, которое выключает автоматический выключатель.
Второй нормально открытый контакт коммутатора используется для подключения желтой сигнальной лампы ЛЖ, показывающей включенное положение автомата. Третий нормально закрытый контакт коммутатора включает зеленую сигнальную лампу ЛЗ в выключенном положении автомата. Цепи сигнальных ламп отключающего реле и шунтовой катушки реле обратного тока защищены плавкими предохранителями.
При расстоянии между генератором и щитом свыше 12 м правила Регистра, помимо наличия автоматического выключателя на ГРЩ, требуют установки в непосредственной близости от генератора плавких предохранителей, которые защищают последний от коротких замыканий в кабеле между генератором и ГРЩ.
К клеммам генератора через плавкие предохранители подключена сигнальная лампа ЛБ, показывающая наличие напряжения у генератора при выключенном автоматическом выключателе; лампа эта часто используется и для освещения генераторной панели ГРЩ.
Регулирование напряжения генератора осуществляется ручным регулятором напряжения PH.
При снятии напряжения с генератора ползунок регулятора напряжения устанавливают на холостой контакт Л1. При этом шунтовая обмотка возбуждения генератора Ш1 — Ш2 оказывается замкнутой сама на себя через сопротивление PC. Разрядное сопротивление PC предназначено для гашения токов самоиндукции, возникающих в обмотке Ш1 — Ш2 при ее выключении.
Если генератор размагнитится, то его можно намагнитить от другого работающего генератора напряжением с шин ГРЩ. При замыкании выключателя В и постановке ползунка регулятора напряжения на холостой контакт Л1 через шунтовую обмотку генератора проходит ток того же направления, что и при работе генератора; последний при этом намагничивается, сохраняя нужную полярность, После намагничивания выключатель В отключают и, вращая маховик регулятора напряжения по часовой стрелке, переводят генератор на работу с самовозбуждением. Сопротивление ДС в цепи намагничивающего устройства служит для ограничения тока намагничивания.
Напряжение генератора контролируется вольтметром V1, подключенным через плавкие предохранители к плюсу и минусу генератора до автоматического выключателя, считая от генератора.
Вольтметр часто включается через переключатель, который позволяет при выключенном автомате одним и тем же прибором измерять напряжение генератора и напряжение на шинах ГРЩ. Такое включение вольтметра удобно при вводе генераторов в параллельную работу.
Нагрузка генератора измеряется амперметром А, шунт которого Ш включен в положительный полюс с тем, чтобы замерить весь ток, проходящий через якорь генератора. При включении амперметра в минусовой полюс он не будет учитывать токи, проходящие через уравнительный провод.
Высокоомный вольтметр V2 с переключателем ПВ служит для измерения величины сопротивления изоляции установки.
На рис. 2 дана полная принципиальная схема генераторной панели главного распределительного щита переменного тока.
Селективный трехфазный автомат А снабжен электромагнитным замедлителем расцепления.
При размыкании контактов максимальных реле РМ магнитный поток катушки замедлителя ЗР, питающейся постоянным током через селеновый выпрямитель 1ВС, спадает постепенно, вследствие чего автомат остается включенным еще некоторое время после срабатывания максимальных реле, снабженных в свою очередь часовыми механизмами.
Отключающее реле ОР получает питание через контакты реле обратной мощности РОМ, которое защищает генератор от перехода в двигательный режим аналогично тому, как это осуществляет реле обратного тока.
Обмотка возбуждения синхронного генератора ОВГ питается постоянным током от возбудителя В через рубильник гашения поля РГП. При выключении обмотки возбуждения контакты рубильника сначала подключают к ней сопротивление гашения поля СГП, играющее роль разрядного, а затем отключают питание.
Регулирование напряжения генератора в период первоначального возбуждения при пуске осуществляется ручным регулятором напряжения РРН, включенным в цепь шунтовой обмотки возбудителя ОВВ. Постоянство напряжения во время работы генератора поддерживается автоматическим угольным регулятором напряжения РУН. Токовая цепь регулятора получает питание от трансформатора 1TT, а цепь напряжения — от клемм генератора.
Переключение с ручного управления напряжением на автоматическое осуществляется переключателем регуляторов напряжения ПРН, контакты которого показаны на схеме в положении, соответствующем автоматическому регулированию.
От клемм генератора (до автомата) получает питание серводвигатель СД, который управляет топливным регулятором дизеля. Включая серводвигатель переключателем ПСД короткими импульсами в ту или иную сторону, можно в некоторых небольших пределах изменять скорость вращёния дизеля, что необходимо при синхронизации генераторов.
Токовые катушки измерительных приборов (амперметры и ваттметры) получают питание от трансформаторов тока 2ТТ и 3ТТ. Ток можно измерить при помощи амперметрового переключателя АП в любой из трех фаз генератора. Катушки напряжения ваттметра, вольтметра и частотомера подключены к напряжению генератора через плавкие предохранители. Универсальный переключатель ВП дает возможность измерить напряжение и частоту между двумя любыми фазами генератора.
Схемы распределительных панелей щитов постоянного и переменного тока в принципе одинаковы.
На рис. 3 приведена принципиальная схема распределительной панели постоянного тока. В качестве коммутационных аппаратов и аппаратов защиты на ней смонтированы: рубильник Р, установочные автоматы УА и пакетные выключатели П с предохранителями ПР.
Для ответственных потребителей на распределительных панелях ставят индивидуальные амперметры, для замера тока менее важных потребителей применяют групповой амперметр с переключателем, при помощи которого амперметр подключается поочередно к каждому из шунтов потребителей.
При переменном токе вместо шунтов в цепи потребителей устанавливают трансформаторы тока.
В этом случае, прежде чем отключить прибор от трансформатора тока, амперметровый переключатель должен замкнуть накоротко клеммы вторичной обмотки трансформатора тока.
Делают это для того, чтобы избежать на зажимах трансформатора тока высокого напряжения и чтобы магнитопровод трансформатора не перегревался.
Кроме генераторных и распределительных панелей, на щитах переменного тока обычно предусматривается общая для всех генераторов панель управления. На этой панели сосредоточены все приборы (вольтметр, частотомер, синхроноскоп), необходимые для синхронизации генераторов. При помощи переключателей эти приборы могут быть подключены к шинам и к любому генератору. На этой же панели часто устанавливают мегомметр для измерения величины сопротивления изоляции установки.
Аварийные щиты проще по схеме и меньше по габаритам. По конструкции они аналогичны главным распределительным щитам.
Схема распределительного щита аварийной электростанции с одним генератором представлена на рис. 4. Для того чтобы могла быть обеспечена возможность питания аварийного освещения также и от главных генераторов судна, необходимо подвести к распределительному щиту аварийной электростанции отдельную магистраль от сборных шин главного распределительного щита.
При этом схема должна быть выполнена таким образом, чтобы генератор Г аварийного агрегата не мог по ошибке оказаться включенным на сборные шины главного распределительного щита (во избежание возможной при этом перегрузки и выхода аварийного агрегата из строя).
В представленной схеме это достигнуто установкой переключателя П, позволяющего подключить сборные шины распределительного щита аварийной электростанции либо к магистрали, идущей от главного распределительного щита, либо к генератору аварийного агрегата, но устраняющего возможность подключения генератора аварийной станции к магистрали, идущей от главного щита. Существуют и другие схемы, не допускающие ошибочного включения генератора аварийной электростанции на сборные шины главного распределительного щита. Для упрощения схемы на ней не показаны регулировочный реостат генератора и обмотка возбуждения.
Блог судового электромонтажника
Монтаж электрических проводок и узлов автоматики на судне. В помощь судовому электромонтажнику. Монтаж проводок систем автоматизации на суше и в море.
Схемы главных электрораспределительных щитов
Состав ГЭРЩ определяется количеством и мощностью генераторных агрегатов, режимами работы судовой электростанции, количеством и назначением приемников электроэнергии, степенью автоматизации электроэнергетической системы судна.
Обычно схема ГЭРЩ (рис. 1) обеспечивает следующие режимы работы судовой электростанции: продолжительную одиночную работу любого генератора на шины ГЭРЩ, продолжительную параллельную работу любых двух генераторов, параллельную работу (на время перевода нагрузки) всех установленных генераторов, включение на шины ГЭРЩ питания с берега и выключение группы приемников.
Схема ГЭРЩ должна гарантировать защиту генераторов от перегрузки, коротких замыканий и обратной мощности; защиту от помех радиоприему; защиту фидеров, контрольных и вспомогательных цепей от токов короткого замыкания и перегрузки; контроль основных параметров электроэнергии тока, напряжения, частоты, мощности; контроль сопротивления изоляции; гашение поля генераторов, световую сигнализацию оперативного положения селективных выключателей.
Большинство современных схем ГЭРЩ обеспечивает автоматическое распределение реактивных и активных мощностей между параллельно работающими генераторами.
На рис. 2 представлена схема генераторной секции ГЭРЩ постоянного тока, предназначенной для управления генератором постоянного тока со смешанным возбуждением.
Генератор G имеет две обмотки возбуждения — параллельную LG1 и последовательную LG2, а также обмотку дополнительных полюсов LG3.
С помощью кабеля генератор соединяется с контактами автоматического выключателя Q1, непосредственно присоединенного к шинам щита. Распределенные шины представляют собой жесткие полосы прямоугольного сечения, изготовленные из электролитической меди. Площадь сечения шин выбирается с таким расчетом, чтобы при длительной нагрузке их температура не превышала 90˚С. Площадь сечения уравнительного провода определяется нагрузкой, равной 50 % номинального тока наиболее мощного генератора.
Для контроля напряжения и тока генератора на лицевой панели секции установлены вольтметр и амперметр магнитоэлектрической системы. Амперметр подключен к цепи генератора с помощью шунта, обеспечивающего необходимое расширение пределов измерения прибора.
Автоматический выключатель Q1 — трехполюсный, с максимальной защитой в двух полюсах с помощью реле K1.1, К1.2, имеет катушку К1.3 независимого расцепителя.
Защита от обратного тока действует следующим образом. Реле обратного тока с катушками К2.1, К.2.2 электродинамической системы при появлении обратного тока в силовой цепи генератора подает через свой контакт К20 питание катушке К1.3 независимого расцепителя, после чего автоматический выключатель Q1 размыкает свои контакты, отключая генератор от шин ГЭРЩ, и одновременно разрывает уравнительный провод.
Положение автоматического выключателя контролируется сигнальными лампами H1, Н2, включенными последовательно с его вспомогательными контактами. Регулирование напряжения генератора производится с помощью реостата возбуждения Rв.
При эксплуатации в судовых условиях генератор постоянного тока в результате тряски и вибрации может потерять остаточный магнетизм; при этом не произойдет самовозбуждение генератора. Для восстановления остаточного магнетизма через обмотку возбуждения должен быть пропущен ток от другого работающего генератора или от аккумуляторной батареи. Для этого реостат возбуждения Rв устанавливают в положение 1, и обмотка возбуждения с помощью пакетного выключателя S на короткое время подключается к постороннему источнику. Для предотвращения обгорания контактов выключателя S при размыкании параллельно обмотке возбуждения включают разрядный резистор Rр. Необходимо следить за тем, чтобы в схеме подмагничивания была соблюдена правильная полярность, иначе генератор будет намагничен в обратном направлении.
Схема генераторной секции ГЭРЩ переменного тока (рис. 3) выполнена по трехпроводной изолированной системе. Синхронный генератор через автоматический выключатель подключают к шинам щита. Конструкция шин такая же, как и у щитов постоянного тока.
Автоматический выключатель Q1 имеет максимальную защиту и независимый расцепитель. Реле обратной мощности К3 в случае срабатывания замыкает свой контакт К3.1 и подает питание на катушку К1, что приводит к отключению автоматического выключателя.
Положение максимального расцепителя контролируется с помощью сигнальных ламп Н1 и Н2, включенных последовательно с вспомогательными контактами автоматического выключателя.
Для регулирования активной нагрузки генератора и частоты тока в сети путем изменения подачи топлива в приводной двигатель с его топливной рейкой связан серводвигатель, включаемый переключателем дистанционного управления ПДУ на три положения 0, 1, 2 (на схеме не показаны). При нулевом положении серводвигатель не вращается, при положении 1 вращается в одну сторону, при положении 2 — в другую. Рукоятка переключателя возвращается в нулевое положение с помощью пружин. ПДУ подключен к аппаратуре синхронизации АС. Автоматический регулятор напряжения АPH может быть установлен на генераторной панели ГЭРЩ. На панели установлен ручной регулятор напряжения R3. Для защиты генератора и его приводного двигателя от перегрузки установлено реле К2, которое отключает неответственные приемники контактором К6.
Включение на параллельную работу осуществляется контактором К4. При раздельной работе генератора крупные приемники, например электродвигатель подруливающего устройства, получают энергию через контактор К5.
Для контроля работы генератора установлены амперметр, вольтметр с переключателями, фазометр, частотомер и ваттметр. Амперметр электромагнитной системы подключен к цепи генератора с помощью двух трансформаторов тока Т1. Такое включение позволяет с помощью переключателя S1 измерять токи во всех трех фазах генератора. В этом случае амперметр включают сначала на ток одного трансформатора, затем на ток другого и, наконец, на суммарный ток двух трансформаторов, который при отсутствии нулевого провода равен току третьей фазы. Вольтметром электромагнитной системы с помощью переключателя S2 измеряют линейное напряжение между двумя любыми фазами.
Блог судового электромонтажника
Монтаж электрических проводок и узлов автоматики на судне. В помощь судовому электромонтажнику. Монтаж проводок систем автоматизации на суше и в море.
Распределительные устройства в судовой электроэнергетической системе
Электрические приборы и аппараты устанавливают в специальных судовых распределительных устройствах, изготовленных из унифицированных металлических конструкций.
ГЭРЩ предназначен для управления, защиты, контроля и регулирования параметров электроэнергетической установки и распределения электроэнергии по судну в целом.
АРЩ выполняет ту же роль, что и ГЭРЩ, но для аварийных источников тока и приемников, работающих в аварийном режиме.
Групповым называют распределительное устройство, служащее для питания нескольких РЩ и получающее питание непосредственно от ГЭРЩ и АРЩ.
ЩП обеспечивают контроль и управление работой отдельных приемников со сложными схемами, например рулевого устройства, брашпиля и т. д.
КЩ служат для контроля за работой генераторов или отдельных групп приемников, связанных между собой технологическим процессом, например контрольные щиты холодильных установок, вспомогательных механизмов, механизмов судовых систем и др.
По степени защищенности от воздействия окружающей среды распределительные устройства подразделяются на защищенные, брызгозащищенные, водозащищенные и герметичные.
При водозащищенном исполнении щита (рис. 2) дверца 2 прижимается к корпусу щита специальными натяжными замками 3. В местах прилегания дверцы к корпусу устанавливают уплотнительную прокладку 4. Кабели и провода вводят через сальники 1 с резиновыми уплотняющими кольцами, находящимися снизу или сбоку щита. Измерительные приборы могут быть установлены внутри корпуса, тогда дверцы снабжаются застекленными окнами для наблюдения за показаниями приборов. При наружной установке применяются приборы также в водозащищенном исполнении.
Распределительные устройства водозащищенного исполнения размещают на открытых палубах, в помещениях, куда могут проникать брызги от воды, а также в душевых, банях, трюмах и в сырых неотапливаемых помещениях.
По способу установки на судне различают щиты, вертикально устанавливаемые на палубах, подвесные, закрепляемые на переборках, и встроенного типа. Электрооборудование щитов может быть выполнено по двухпроводной изолированной системе для сетей постоянного и однофазного переменного тока или по трехпроводной изолированной системе для сетей трехфазного переменного тока.