69

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
Херсонська державна морська академія
факультет суднової ЕНЕРГЕТИКИ
КАФЕДРА ЕКСПЛУАТАЦІЇ СУДНОВОГО ЕЛЕКТРООБЛАДНАННЯ І ЗАСОБІВ АВТОМАТИКИ
Шифр №
Реєстр. №
СКОРОЧЕНИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ
В ПИТАННЯХ І ВІДПОВІДЯХ
з дисципліни		«Суднові електроенергетичні системи»
		підготовки бакалавра
галузь знань		0507 Електротехніка та електромеханіка
напрям		6.050702 Електромеханіка
спеціалізація		«Експлуатація електрообладнання і автоматики суден»
курс		ІV, / ІV, V
форма навчання		денна / заочна
Херсон - 2011

Скорочений конспект лекцій з дисципліни «Суднові електроенергетичні системи» для курсантів (студентів) напряму 6.050702 «Електромеханіка», спеціалізації «Експлуатація електрообладнання і автоматики суден» денної (заочної) форми навчання / Растьогіна Г.І. – Херсон: ХДМА, 2011. – 94 с., рос. мовою.
Скорочений конспект лекцый розглянуто на засіданні кафедри експлуатації суднового електрообладнання і засобів автоматики «30» серпня 2011 р., протокол № 1
Схвалено навчально-методичним відділом ХДМА
Начальник навчально-методичного відділу		В.В. Черненко
«_____» __________ 2011 р.
Завідувач кафедри експлуатації суднового електрообладнання і засобів автоматики, д.т.н., професор		Є.О. Ісаєв
«1» вересня 2011 р.

Вопрос 1

Призначення СЕЕС, основні елементи. Класифікація і структурні схеми.

Судовая электроэнергетическая система- это совокупность судовых электротехнических устройств, предназначенных для производства, преобразования, распределения электроэнергии и питания ею судовых приемников (потребителей). Такая система состоит из трех основных частей:

судовых электрических станций (основные и аварийные);

силовой электрической сети;

сети приемников (сами приемники в состав СЭЭС не входят).

Судовая электрическая станция- это энергетический комплекс, состоящий из источников электроэнергии и ГРЩ, к которому они подключены.

Источниками электроэнергии на судах являются ГА и АБ. В качестве ГА применяют дизель-генераторы, турбогенераторы, валогенераторы (генераторы с приводом от гребного вала), утилизационные турбогенераторы (генераторы с приводом от утилизационной турбины). По назначению источники электроэнергии подразделяют на основные, резервные и аварийные: основные предназначены для работы в любом режиме СЭЭС, резервные - для обеспечения резерва мощности системы, аварийные - для работы в аварийном режиме СЭЭС.

Для передачи электроэнергии от источников к приемникам используют линии электропередачи, состоящие из кабелей, проводов и шин.

СЕЕС можно классифицировать по следующим признакам:

1) По установленной мощности ГА:

- малой (0,5-5 МВт);

- средней (5-10 МВт);

- большой (свыше 10 МВт) мощности.

По степени автоматизации:

- автоматизированные с дистанционным управлением;

- автоматизированные 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.

По количеству электростанций:

- системы с одной электростанцией;

- с двумя электростанциями;

- с большим количеством электростанций.

По связи СЭЭС с СЭУ:

- автономные, не имеющие непосредственной связи с СЭУ;

- с отбором мощности от СЭУ;

- единые с СЭУ.

На структурных схемах СЭЭС показывают основные функциональные части электроэнергетических систем, их назначение и взаимосвязь.

Автономные СЭЭСимеют автономные, т. е. независимые от СЭУ, источники электроэнергии - ДГ или ТГ. На большинстве транспортных судов автономная СЭЭС состоит из основной и аварийной электростанций (рисунок. 1.1).

Основные генераторы G1-G4 приводятся во вращение дизелями Д или турбинами Т. Приводным двигателем аварийного генератора АГ, по правилам Регистра, должен быть дизель. Приемники получают от ГРЩ электроэнергию непосредственно, через РЩ, через понижающий трансформатор Т и РЩ, а также преобразователи электроэнергии – выпрямительное устройство ВУ или тиристорный преобразователь частоты ТПЧ. В нормальном режиме работы шины ГРЩ и АРЩ должны находиться под напряжением, причем АРЩ получает питание от ГРЩ по перемычке Х через контакт К контактора. При обесточивании ГРЩ контактор теряет питание и его контакт К, размыкаясь, разъединяет шины АРЩ и ГРЩ. Одновременно начинается автоматический пуск АДГ с последующим подключением его к шинам АРЩ. Обратная подача электроэнергии от АРЩ к ГРЩ невозможна.

Рисунок 1.1 Структурная схема автономной СЭЭС

Рисунок 1.2. Структурная схема СЭЭС с отбором мощности от СЭУ.

Отбор мощности от СЭУ может осуществляться применением в составе электростанций ВГ и УТГ (рисунок 1.2).

Валогенераторы приводятся во вращение через механическую передачу П от судового валопровода или непосредственно от ГД. Применение передачи вызвано тем, что частота вращения валопровода или ГД в несколько раз меньше номинальной частоты вращения выпускаемых промышленностью генераторов. Утилизационные турбогенераторы УТГ получают пар от утилизационных котлов УК, использующих теплоту отработавших газов ГД

Основным недостаткомсистем отбора мощности является зависимость их работы от частоты вращения гребного вала.

Рассмотренные системы отбора мощности целесообразно применять на судах, совершающих 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.

Единой СЭЭС называется система, объединенная с СЭУ (рисунок 1.3). Единые СЭЭС применяют на судах с электродвижением, на которых от шин ГРЩ питаются как гребные электродвигатели M1 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.

Рисунок 1.3. Структурная схема СЭЭС единая с СЭУ

Структура СЭС должна обеспечиватьпараллельную и раздельную работу генераторов, прием питания с берега, защиту генераторов и линий электропередачи от токов КЗ, возможность снятия напряжения на отдельных секциях ГРЩ при ТО и ремонте, а также экономичную работу электростанции.