1.Назначение и структура судовой электроэнергетической установки.

Судовая электроэнергетическая установка (СЭЭУ) представляет собой сложный технический комплекс, состоящий из различных видов электрооборудования, обеспечивающего процессы генерирования и распределения электроэнергии между приемниками, преобразующими электроэнергию в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую, химическую и т.п.).

В состав судовой электроэнергетической установки входят:

· судовая электроэнергетическая система (СЭЭС);

· общесудовые приемники электроэнергии;

· гребная электрическая установка (ГЭУ),

Структура СЭЭУ приведена на рис. 1.1.

СЭС называют технический комплекс, состоящий из источников электроэнергии и главного распределительного щита (ГРЩ), основным назначением которой является производство электроэнергии необходимого количества и качества во всех режимах эксплуатации судна.

Судовые электростанции подразделяютна основные, аварийные и специальные. Основная СЭС обеспечивает электроэнергией общесудо­вые приемники во всех эксплуатационных режимах работы судна, вклю­чая аварийный (пожар, пробоина). АварийнаяСЭС обеспечивает питани­ем только особо важные приемники в случае отказа основной.

Электрические распределительные сети состоят из:

- электрораспределительных щитов (РЩ);

- кабельных линий электропередачи, передающих электроэнергию от источников или распределительных щитов (РЩ) к приемникам;

- преобразователей электроэнергии, обеспечивающих питание ло­кальных сетей, таких как сеть переносного рабочего освещения, транс­ляционная сеть и т.д.

На судах с ГЭУ движение обеспечивается за счет работы гребных электродвигателей (ГЭД), которые получают питание или от специаль­ной, или от основной электростанции.

В единых СЭЭС производимая электроэнергия расходуется на общесудовые нужды и обеспечение движения судна.

2.Структура и источники электроэнергии судовой электроэнергетической системы

В состав судовой электроэнергетической установки, без учета ЭУ, входят следующие основные элементы (рис. 1.6):

источники электроэнергии в виде генераторных агрегатов, электрохимических элементов и внешней по отношению к судну (береговой) системы электроснабжения;

· электрораспределительные устройства, включая главный распределительный щит (ГРЩ);

· электрическая сеть судна, обеспечивающая передачу электрической энергии от источников к приемникам электроэнергии;

· приемники электрической энергии.

В судовых электроэнергетических установках используются напряжения:

12 В, 24 В - в устройствах переносного освещения;

42 В - в переносном инструменте с питанием его через стационарные штепсельные розетки;

220 В, 380 В - в постоянно подсоединенном к сети электрооборудовании.

Как правило, напряжение источников электроэнергии равно 400 В(450 В при частоте 60 Гц), а в сети освещения судна применяют напряжение 220 В. В установках переменного тока требуемое напряжение легко получается с помощью трансформаторов.

Являясь основным источником электрической энергии судовых электростанций, генераторный агрегат (ГА) состоит из приводного двигателя и электромашинного генератора. Приводной двигатель выполняет преобразование энергии топлива (пара) в механическую энергию, обеспечивая вращение вала генератора электрической энергии. В качестве приводных двигателей ГА применяют дизели, паровые и газовые турбины.

Генераторы могут приводиться во вращение через механическую передачу или непосредственно от вала главного двигателя. В этом случае их называют валогенераторами. Такие установки, учитывая свойство обратимости электрических машин, в принципе, могут обеспечить аварийный ход судна при отказе главного двигателя. Работая в режиме электродвигателя, электрическая машина осуществляет вращение гребного винта (аварийный ход) за счет электрической энергии, получаемой от генераторов судовой электростанции. Применение таких установок позволяет существенно повысить безопасность плавания судна.

В ГА применяют генераторы как постоянного, так и переменной тока, независимо от типа приводного двигателя. Наиболее распространены на судах дизель-генераторы, имеющие в составе синхронные генераторы переменного тока Основными техническими характеристиками синхронного генератора являются: мощность, частота вращения, напряжение, коэффициент мощности, коэффициент полезного действия, масса и габариты, напряжение и ток возбуждения, сопротивления обмоток.

Генераторы имеют различную конструкцию, воздушное или водяного охлаждение, разные схемы системы возбуждения и другие особенности Некоторые характеристики судовых синхронных генераторов отечественного производства представлены в табл. 1.2.

Работу дизель-генератора (ДГ) обеспечивает ряд систем (рис. 1.7), в составе которых применяют различные виды электрооборудования: электронасосы, электромагнитные клапаны, датчики и т.д. Качество электроэнергии во многом определяется работой ГА. В связи с этим классификационные общества предъявляют к ним следующие требования.

ГРЩ (см. рис. 1.6) представляет собой закрытый металлическими панелями каркас, в котором смонтированы коммутацино-защитные аппараты, измерительные приборы, сигнальные устройства и другие средства управления генераторными агрегатами СЭС и распределением электроэнергии по судну. Подключение оборудования производится к шинам ГРЩ, представляющим собой медные полосы, проходящие по всей длине щита и располагаемые в верхней его части.. Генераторы с приемниками через ГРЩ соединяются кабелями, составляющими электрическую сеть судна. Кабель подключается к шинам ГРЩ через коммутационно-защитный аппарат - автоматический воздушный выключатель или пакетный выключатель с предохранителями.

Приемники электроэнергии судна подразделяют на ряд групп:

электроприводы,

осветительное

оборудование,

электронагревательные приборы,

навигационное оборудование и радиооборудование,

приборы контроля и управления.

. Электроснабжение основных / и резервных 2 приемников одного назначения производят от разных секций ГРЩ Особо ответственные приемники б, 7, обеспечивающие безопасность судна и экипажа, получают питание не только от ГРЩ, но и от аварийного распределительного щита. Система управления судовой электрической станции (см. рис. 1.5) обеспечивает управление, защиту и контроль (мониторинг) оборудования электростанции в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах, осуществляя при этом следующие операции:

• пуск и остановку генераторного агрегата;
• синхронизацию генератора;
• защиту генератора;
• защиту приемников электроэнергии от работы в условиях, когда нарушено качество электроэнергии;
• распределение нагрузки между агрегатами при их параллельной работе;
• контроль и регистрацию параметров, сигнализацию об отклонении параметров;
• выбор варианта управления работой агрегата (местное, дистанционное, автоматическое управление);
• вывод электростанции из состояния обесточивания;
• контролъ работоспособности, диагностирование и т.д.

Устройство управления размещают в ГРЩ либо в специальных щитах и пультах. Датчики и исполнительные органы системы управления располагаются в ГРЩ и на генераторных агрегатах.

Техническая эксплуатация оборудования электростанции производится в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации судовых технических средств и конструкций» и рекомендациями заводов-изготовителей оборудования.

Контрольные вопросы:

1.Охарактеризовать состав и назначение СЭЭУ.

2.Пояснить структуру, источники и потребители электроэнергии судовой электросети.