Primärverteilung von Kraftwerken an Bord großer Schiffe

Einkommenspolitik - Formen der Einkommensverteilung einfach erklärt - Primäre & Sekundäre Verteilung (Kann 2019).

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Anonim

Fortsetzung vom ersten Teil Kraftwerke an Bord großer Schiffe - LV / MV-Distribution

Kraftwerke an Bord großer Schiffe - Primärverteilungssysteme (Foto: Kreuzfahrtschiffsmaschinenraum; Kredit: crucelselegend.com)

MV primäres Verteilernetzwerk

Das primäre MV-Verteilungsnetz besteht im Allgemeinen aus einem dreiphasigen System mit drei Leitern ohne Nullleiter . Ein solches System wird üblicherweise mit dem Sternpunkt-Neutralleiter betrieben, der von der Erde isoliert ist oder durch einen Widerstand oder eine Petersen-Spule mit Erde verbunden ist, wodurch eine Verringerung der Werte von Leck- und Kurzschlußströmen ermöglicht wird.

Auf diese Weise stellt ein erster Fehler mit Isolationsverlust keine Gefahr dar und ermöglicht es, das System ohne Eingriff des Schutzes in Betrieb zu halten.

Offensichtlich muss der Fehler signalisiert werden und die Standardbetriebsbedingungen müssen sofort wiederhergestellt werden, so dass vermieden werden kann, dass der erste Fehler zu einem doppelten Fehler an Erde wird, was in IT-Systemen äußerst gefährlich ist.

Als die Onboard-Installationen einmal nicht sehr weit waren und die beteiligten Leistungen sehr klein waren, bestand das sekundäre Verteilungssystem aus einem einphasigen Netz mit zwei isolierten Leitern oder drei Leitern, wobei der mittlere Punkt des Transformators mit Erde verbunden war.

Heutzutage, da die beteiligten Kräfte beträchtlich zugenommen haben, ist es vorzuziehen, ein vieradriges Dreiphasensystem zu verwenden, das mit verteiltem Neutralleiter und in den meisten Fällen nicht mit der Erde verbunden ist, mit der Möglichkeit, die Leitung leicht zu entfernen -line und der Phasenspannungen.

Im Allgemeinen ist das sekundäre Verteilungsnetzwerk radial verteilt mit der Möglichkeit einer doppelten Versorgung durch zwei verschiedene Leitungen, wodurch die Reserveverbindung mit der Last realisiert wird. Die Wahl des einen oder anderen Typs hängt vom Anlagenzustand ab und erfolgt entweder über einen Schalter oder über verriegelte Leistungsschalter.

  • Radialkraftverteilung
  • Zusammengesetzte radiale Verteilung
  • Stromverteilung mit Ringschaltung
  • Hochspannungs-Shore-Verbindung (HVSC)

Radialkraftverteilung

MV Hauptverteilnetze sind je nach Schiffstyp und installierter Leistung unterschiedlich aufgebaut . Sie können von einfacher radialer Art sein mit Unterstationen oder Unterschalttafeln.

Das einfache Radialdiagramm (siehe Abbildung 1) enthält eine Hauptschalttafel mit einer einzigen Sammelschiene, von der die Ausgangsabgänge für alle NS-Stromverbraucher ausgehen. Diese Anordnung erweist sich als besonders kritisch, da ein Fehler an der Hauptschalttafel die Zuverlässigkeit der Dienste an Bord gefährden kann.

Abbildung 1 - Prinzipskizze für die radiale Verteilung

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Zusammengesetzte radiale Verteilung

Das zusammengesetzte Radialdiagramm (siehe Fig. 2) ist fitter als das vorhergehende für die Realisierung von mittelgroßen Kraftwerken und umfaßt eine Hauptschalttafel mit einer oder mehreren Hauptsammelschienen und einigen Nebenschalttafeln, die nur die Stromversorgung von der Hauptleitung liefern Schalttafel zu den Verteilerschalttafeln unterschiedlich platziert.

Mit dieser Konfiguration wird die Anzahl der von der Hauptschalttafel und somit von den in der Schalttafel installierten Vorrichtungen abgeleiteten Schaltkreise beträchtlich verringert .

Abbildung 2 - Prinzipskizze für die radiale Verteilung der Verbindung

Im Hinblick auf die Dienstkontinuität der Benutzer, die von verschiedenen Verteiler-Unterverteilern abgeleitet werden, ist eine bemerkenswerte Wichtigkeit durch die richtige Dimensionierung der auf den verschiedenen Ebenen des Verteilersystems angeordneten Leistungsschalterkette gegeben, so dass es möglich ist, diese zu erhalten nur die vom Fehler betroffene Auslösung des Leistungsschalters, so dass die Stromversorgung für die anderen Verbraucher und Unterschalttafeln gewährleistet ist.

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Stromverteilung mit Ringschaltung

Um die Kontinuität der Stromversorgung zu gewährleisten, ist das radiale System häufig mit einem Reservering (Abbildung 3) für die Versorgung der Unterstationen mit unterbrochener Hauptleitung oder im Falle eines schwerwiegenden Fehlers an der Sammelschiene mit der gesamten Untergruppengruppe ausgestattet der Hauptschalttafel liefert sie normalerweise.

In diesem Fall, der als sehr schwer und hart zu betrachten ist, ergibt sich nur die Hälfte der Generatoren und folglich die Hälfte der installierten Energie. Der Ring muss so dimensioniert sein, dass er den Bedürfnissen der Anlage entspricht, die für diese Betriebssituation vorgesehen ist, die, wie offensichtlich ist, extremer Notstand ist.

Abbildung 3 - Prinzipskizze für die Verteilung mit Ringschaltung

Die Anlage an Bord kann in drei Hauptteile unterteilt werden:

1. Hauptanlage

Die Hauptanlage, die aus den wesentlichen Diensten des Schiffes besteht, wie der Antrieb oder die für die vorrangigen Funktionen bestimmten Kreisläufe an Bord, von denen jede für die Schiffstypologie charakteristisch ist (z. B. die Kreisläufe, die zum Gaspumpen oder Verdichten für einen Gasförderer bestimmt sind); oder die Schaltkreise beabsichtigen, die Geräte für die Handhabung von Lasten auf Schiffscontainern zu steuern).

2. Hilfsstromkreise //

Die Hilfskreise, die Stromerzeugungs- und -verteilungssysteme für die Beleuchtung und die Hilfskraft umfassen ;

3. Sonderanlagen //

Die speziellen Installationen, für die eine bestimmte Technologie entwickelt wurde:

  • Telefonanlagen,
  • Elektronikgeräte für verschiedene Anwendungen,
  • Fernschreiber,
  • Drehmomentmesser,
  • Integrierte Navigationssysteme,
  • Feuerwarngeräte.

Ein weiterer Hauptunterschied betrifft die Unterscheidung zwischen wesentlichen und nicht wesentlichen Lasten, die das Verteilungssystem beeinflussen, das sie versorgt.

Die ersten sind jene, für die die Versorgung und der ordnungsgemäße Betrieb auch unter Notfallbedingungen gewährleistet werden müssen, da sie Funktionen ausführen, die für die Sicherheit des Schiffes unerlässlich sind. Unter ihnen, vor allem das Antriebssystem, die Steuerungssysteme von Motoren, Helmen und Stabilisatoren, die Rückverhütungssysteme, die Alarme, die Kommunikations- und Hilfssysteme für die Navigation, die Notbeleuchtung.

Auch solche Lasten, die zur Schaffung des besten Komforts oder einer besseren Sicherheit für das Leben der Passagiere an Bord beitragen, wie die Klimaanlage oder das Wasserabsaugsystem, sind als wesentlich anzusehen.

Das elektrische System, in Übereinstimmung mit den Regeln der Seestreitkräfte, stellt auch eine Notstromstation bereit, die in einem anderen Bereich in Bezug auf das Kraftwerk an Bord positioniert ist, normalerweise auf einem der hohen Decks und jedoch über der Wasserlinie. Das Kraftwerk besteht aus einem autonomen Niederspannungs-Dieselaggregat (440 V oder 690 V) in der Größenordnung von einigen MW.

Der betreffende Dieselmotor muss auch starten können, wenn das Hauptnetz keine Energie liefern kann. Dies wird normalerweise durch eine Verbindung mit dem USV-System erreicht . Ein Satz Kondensatoren ist vorhanden, um die Energieverfügbarkeit auch während der Startzeit des Notstromaggregats zu gewährleisten. Unter normalen Betriebsbedingungen, dh bei Vorhandensein von Spannung im Netz, soll ein Gleichrichter die Aufgabe haben, die notwendige Energie an die Kondensatorbatterien zu liefern, um die maximale Ladung zu halten.

Bei Ausfall der Hauptstation sorgt eine automatische Steuerungssequenz dafür, dass die Stromversorgung des Teils der Anlage, an den die vorrangigen Lasten, die auch im Notfall arbeiten müssen, angeschlossen sind (z. B. Notbeleuchtung, Pumpen, Lenkvorrichtungen und Hilfsausrüstungen, die für die Maschinensysteme, Kommunikations- und Signalnetze und andere Schaltkreise unentbehrlich sind.

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Hochspannungs-Shore-Verbindung (HVSC)

Aufgrund von Umwelteinschränkungen müssen Schiffe in Häfen ihre Dieselmotoren abschalten, wodurch die Stromerzeugung unterbrochen wird. Dann müssen sie eine Verbindung zum On-Shore-Netz herstellen, normalerweise zu einer LV-Quelle, oder in den modernsten Lösungen zu einem MV-Abgriff, der in dem Port verfügbar gemacht wird.

Dieses Verfahren, definiert HVSC (High-Voltage Shore Connection), findet bei den Hafenverwaltungen weltweit Zustimmung, ermöglicht eine Reduzierung der Schadstoffemissionen von Schiffen am Liegeplatz und verbessert die Luftqualität in den Hafengebieten und in den umliegenden Gebieten.

Abbildung 4 - Hochspannungs-Shore-Verbindung (HVSC) - Bildnachweis: pkelektriska.se

Die HVSC-Technologie (Abbildung 4) ermöglicht die Stromversorgung direkt vom Kai zum Schiff, um den Betrieb der an Bord befindlichen Maschinensysteme und -anlagen (Kühlschränke, Beleuchtung, Heizung und Klimaanlage) sicherzustellen und die normalerweise zur Versorgung von elektrischen Generatoren verwendeten Dieselmotoren zuzulassen Board ausgeschaltet werden.

Dieser Parallelbetrieb, der für die Bordstromversorgung notwendig ist, darf keine Probleme mit der Stromqualität des Onshore-Verteilnetzes haben .

Um eine Vorstellung von den Auswirkungen auf die Umwelt zu bekommen, vermeidet ein großer Linienkreuzer am Liegeplatz für 10 Stunden, wenn er die Landstromversorgung nutzt, das Verbrennen von bis zu 20 Tonnen Brennstoff, was 60 Tonnen Kohlendioxid entspricht, die nicht in die USA emittiert werden Atmosphäre, die die jährliche Emission von 25 Autos ist.

Strom-zu-Schiff-Stromlösung

Hochspannungs-Shore-Anschluss (Bildnachweis: sam-electronics.de)

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Referenz // Allgemeines zu Schiffssystemen und -installationen an Bord - ABB

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