Схема ГРЩ состоит из главных цепей, по которым электроэнергия передается от генераторов на сборные шины щита, а затем распределяется между потребителями, и из вспомогательных, обеспечивающих подключение измерительных приборов, элементов защиты, сигнализации и управления. Главные цепи включают кабельные линии подключения генераторов, генераторные выключатели, сборные шины, кабельные линий (фидеры) потребителей, выключатели потребителей.
Схемы ГРЩ должны отличаться определенной гибкостью. Это значит, что при неисправности, ремонте или профилактическом осмотре можно обесточить часть щита, не лишая при этом питания хотя бы наиболее ответственных потребителей. Гибкость схемы ГРЩ достигается применением специальной системы сборных шин, секционированием шин, рациональным расположением генераторных панелей и панелей потребителей и соответствующим подключением резервных электроустановок.
При разработке схемы ГРЩ удобно все потребители электроэнергии разделить на три категории:
первая — особо ответственные потребители, от которых зависят безопасность мореплавания, живучесть судна и устранение аварии. На судах, где имеется аварийная электростанция с дизель-генератором в качестве аварийного источника электроэнергии, потребители первой категории подключаются к аварийному распределительному щиту;
вторая — потребители, обслуживающие работу главной энергетической установки судна (масляные, топливные, охлаждающие насосы, компрессоры пускового воздуха и т. д.), и потребители, без которых невозможно обеспечить нормальные ходовой, маневренный и стояночный режимы судна (брашпиль, шпиль, балластные, пожарные, перекачивающие насосы, грузоподъемные устройства, рефрижераторные установки и т. д.);
третья — потребители, временное выключение которых не приводит к нарушению основных режимов работы судна. Их часто называют второстепенными (камбуз, бытовая вентиляция, отопление, климатическая установка, мастерские). Как уже отмечалось, при перегрузке генераторов защита прежде всего отключает именно потребителей этой категории.
Рис. 89. Принципиальная однолинейная схема ГРЩ
На рис. 89 приведена однолинейная принципиальная схема ГРЩ судовой электростанции трехфазного переменного тока. Сборные шины ГРЩ разбиты на пять секций. Каждая секция может объединять одну или несколько панелей. Три генератора подключены к различным секциям, разделенным между собой секционными выключателями ВС1 и ВС2. В качестве секционных выключателей можно применять воздушные автоматические выключатели, но чаще используют разъединители. При нормальной работе СЭС оба секционных выключателя замкнуты, а в случае необходимости они позволяют снять напряжение с части ГРЩ.
Потребители первой категории подключены к шинам АРЩ, который, в свою очередь, получает питание от ГРЩ. При исчезновении напряжения на шинах ГРЩ обесточивается катушка контактора KJ, тем самым АРЩ отключается от ГРЩ и подается сигнал для запуска аварийного дизель-генератора АДГ. После этого срабатывает контактор К2.
Потребители второй категории подключены к секциям II и IV, при этом основные и резервные агрегаты разнесены по разным секциям. Так, если электропривод основного масляного насоса получает питание от секции II, то электропривод резервного — от секции IV.
Секция I объединяет потребителей третьей категории. Питание на эту секцию подается через автоматический выключатель АВЗ или через контактор. При перегрузке защита генераторов воздействует на выключатель АВЗ, и секция I лишается питания.
Секция V получает питание через понижающие или разделительные трансформаторы Тр1 и Тр2, один из которых является резервным. К секции V подключены распределительные щиты наружного, внутреннего освещения судна и освещения машинного, отделения, а также понижающие трансформаторы низковольтного переносного освещения.
Береговое питание ПБ подводится к секции III.
Существуют схемы ГРЩ с более сложной системой шин, но и рассмотренная схема позволяет обесточить любую часть ГРЩ, не нарушая питания основных потребителей электроэнергии.
