double arrow

Структурные схемы судовых электроэнергетических систем ( СЭЭС )


Классификация СЭЭС

Классифицируют СЭЭС по следующим признакам:

у с т а н о в л е н н о й м о щ н о с т и ГА - малой ( 0,5-5 МВт ), средней ( 5-10 МВт ) и большой ( свыше 10 МВт ) мощности;

с т е п е н и а в т о м а т и з а ц и и - автоматизированные с дистан­ционным и программным управлением. Автоматизированные СЭЭС с дистанционным управлением имеют простые средства автоматизации специализированного назначения (например, системы пуска РДГ, устройства синхронизации генераторов и распределения нагрузки). В состав СЭЭС с программным управлением входят общесудовые ЭВМ или, гораздо чаще, узкоспециализированные мини-ЭВМ, позволяющие реализовать сложные законы управления СЭЭС по различным програм­мам в зависимости от режима работы судна;

к о л и ч е с т в у э л е к т р о с т а н ц и й - системы с одной, двумя и большим количеством электростанций;

с в я з и С Э Э С с С Э У - на автономные, с отбором мощности от СЭУ и единые с СЭУ.

Последние 2 признака являются определяющими для структурных схем СЭЭС.

На структурных схемах СЭЭС показывают основные функциональ­ные части элект-

роэнергетических систем, их назначение и взаимо­связь.




А в т о н о м н ы е С Э Э С имеют автономные, т. е. независимые от СЭУ, источники электроэнергии - ДГ или ТГ. На большинстве тран­спортных судов автономная СЭЭС состоит из основной и аварийной электростанций (рис. 1.3). Основные генераторы G1-G4 приводятся во вращение дизелями Д или турбинами Т. Приводным двигателем ава­рийного генератора АГ, по правилам Регистра СССР, должен быть дизель.

Приемники получают от ГРЩ электроэнергию непосредственно ( П1), через РЩ (П2-П6), через понижающий трансформатор Т и РЩ (П7-П8), а также преобразователи электроэнергии - выпрямительное устройство ВУ или тиристорный преобразователь часто

ты ТПЧ.

Рис. 1.3. Структурная схема автономной СЭЭС с одной основной и одной аварийной электростанциями

Элект­рическая связь между ГРЩ и АРЩ в нормальных режимах работы осуществ

ляется через кабельную перемычку ( 3-жильный кабель ) Х, в рассечке которой находится контакт К мощного контактора. Катушка этого контактора питается непосредственно от шин ГРЩ, поэтому при наличии напряжения на шинах ГРЩ контактор включен и его контакт замкнут. По перемычке элект­роэнергия передается в направле­нии от основной электростанции к аварийной. При обесточивании ГРЩ контактор теряет питание и его контакт К, размыкаясь, разъе­диняет шины АРЩ и ГРЩ.

Одновременно начинается автома­тический пуск АДГ с последую­щим подключени

ем его к шинам АРЩ. Тем самым обеспечивается практически бесперебойное питание от

ветственных приемни­ков П12-П14, подключенных к АРЩ.

Рис. 1.4. Структурная схема СЭЭС Рис. 1.5. Структурная схема единой СЭЭС



с отбором мощности от СЭУ

Отбор мощности от СЭУ может осуществляться применением в составе электро-

станций ВГ и УТГ ( рис. 1.4 ). Валогенераторы приводятся во вращение через механиче-

скую передачу П от судового валопровода или непосредственно от ГД. Применение пере-

дачи вызвано тем, что частота вращения валопровода или ГД в несколько раз меньше но-

минальной частоты вращения выпускаемых промышленностью генерато­ров.

Утилизационные турбогенераторы УТГ получают пар от УК, ис­пользующих тепло

ту отработавших газов ГД.

ВГ могут применяться как на теплоходах, так и на паротурбинных судах, УТГ - только на теплоходах. Практически применение УТГ возможно при мощности ГД свыше 6,5 МВт, валогенераторные установ­ки целесообразно использовать при мощности ГД до 11-15 МВт, при большей мощности экономически оправдано применение комбиниро­ванных турбовалогенераторных блоков, включающих ВГ и УТГ.

Основным недостатком систем отбора мощности является зависи­мость их работы

от частоты вращения гребного вала.

При использова­нии ВГ на судах с ВФШ изменение скорости судна, т. е. изменение частоты вращения валопровода, приводит к пропорциональному изменению частоты тока и напряжения ВГ. Это затрудняет или делает почти невозможной параллельную работу ВГ с автономными генерато­рами, а при остановке ГД требует быстрого включения резервного генератора взамен ВГ.



Для стабилизации параметров тока ВГ при изменении скорости судна в пределах 100-70 % номинальной приме­няют электромеханические и статические тиристорные пре-

образова­тели, объемные гидропередачи и наиболее совершенные дифферен­циальные электро- и гидромеханические регулируемые передачи.

На судах с ВРШ конструкция валогенераторной установки упрощается, так как частота вращения валопровода неизменна. УТГ благодаря тепловой инерции УК, а также возможности регулирования расхода пара продолжают нормально функционировать в течение 5-20 мин после остановки ГД.

Рассмотренные системы отбора мощности целесообразно применять на судах, со-

вершающих длительные переходы с постоянной или мало изменяющейся скоростью.

При этом экономится топливо, уменьшается среднегодовая наработка ГА, что увеличивает интервал времени между работами по ТО и ремонту основных генераторов. Все это приводит к снижению эксплуатационных расходов. Разрабатываемые в настоящее время системы глубокой утилизации теплоты позволяют в ходовом режиме полностью обеспечить потребности судна не только в электроэнергии, но и в теплоте.

Е д и н о й С Э Э С называется система, объединенная с СЭУ (рис. 1.5). Единые СЭЭС применяют на судах с электродвижением, на которых от шин ГРЩ питаются как гребные электродвигатели М1 и М2, так и приемники электроэнергии П1-ПЗ. К таким судам относятся плавучие краны, земснаряды и др., на которых значение мощности, потребляе­мой ГЭУ в ходовом режиме судна, соизмеримо с мощностью, потреб­ляемой технологическим оборудованием во время стоянки. Единые СЭЭС применяют также на некоторых ледоколах, пассажирских и промысловых судах с ВРШ.







Сейчас читают про: