logo
СЭУ оригинал

§ 27. Судовая электроэнергетическая установка (система)

Судовой электроэнергетической установкой (системой) называется совокупность электротехнических устройств, предназначенных для производства, преобразования и распределения электроэнергии, питания судовых потребителей. СЭЭУ состоит из источников электроэнергии, электрических сетей, распределительных щитов, преобразователей и потребителей электроэнергии. В качестве источников электроэнергии используются судовые генераторы с приводом от турбин или дизелей, а также аккумуляторные батареи. Линии электропередач (эл.сети) выполняются с помощью кабелей. Распределительные щиты – устройства, предназначенные для подключения линий передач. Преобразователи - трансформаторы, выпрямители и т.п. Распределительный щит, к которому подключены основные источники электроэнергии называется главным распределительным щитом (ГРЩ). Распределительный щит, к которому подключен аварийный источник электроэнергии и аварийная сеть, называется аварийным щитом (АРЩ).

Совокупность источников электроэнергии и распределительных устройств (ГРЩ, АРЩ) с приборами управления, контроля и защиты представляет собой (составляет) судовую электрическую станцию (СЭС), которая является важнейшей частью судовой электроэнергетической системы (установки). Упрощенная схема СЭС представлена на рис. 2.30.

Поскольку судно представляет собой автономное сооружение, все нормальные и аварийные режимы его работы должны обеспечиваться собственными средствами. К числу аварийных режимов можно отнести такие как получение пробоины и, как следствие, затопление отсеков; пожар; выход из строя ответственных механизмов; генераторов; повреждение кабельных трасс и т.п. В такой ситуации часть потребителей может быть повреждена, часть лишиться питания и т.п. Однако перерыв в работе некоторых судовых механизмов недопустим вообще или допустим ограниченное время. К примеру, перерыв в работе рулевого устройства может привести к аварии судна; перерыв в работе водоотливных средств (в следствии перерыва питания) может привести к затоплению помещения. В связи с этим судовые электроэнергетические системы должны обеспечивать бесперебойность снабжения потребителей электроэнергией во всех режимах работы судна.

Это является основным требованием, предъявляемым к судовым электрическим станциям. Для этого предусматриваются такие меры, как:

  1. Питание ответственных потребителей по двум фидерам (рулевая машина, отличительные огни...).

  2. Установка резервных и аварийных агрегатов.

  3. Установка на судне нескольких электростанций и др.

К ответственным механизмам относятся: рулевая машина, спасательные и пожарные средства; механизмы, обслуживающие главную силовую установку; радионавигационное оборудование; гирокомпас; приборы управления судном; брашпиль и другие механизмы, работа которых непосредственно влияет на безопасность мореплавания.

Резервные агрегаты устанавливаются для питания особо ответственных потребителей, выход из строя которых приводит к тому, что судно не может выполнять своих функций.

На всех морских судах имеется аварийная электростанция от которой питаются жизненно важные потребители при выходе из строя основной СЭС. Судовые электростанции могут быть классифицированы по нескольким признакам:

I. По назначению:

  1. основные (питание всех потребителей в нормальных условиях эксплуатации судна);

  2. аварийные (питание жизненно важных потребителей);

  3. специальные (питание специальных потребителей, таких как ГЭУ, траловые лебедки; технологическое оборудование земснарядов и др.).

П. По роду тока:

  1. СЭС постоянного тока;

  2. СЭС переменного тока.

III. По типу первичных (приводных) двигателей:

  1. Турбогенераторные;

  2. Дизель-генераторные;

  3. С отбором мощности от главного двигателя (валогенераторы);

  4. Смешанные (гл. образом ДГ+ ВГ).

В качестве первичных двигателей для привода генераторов на судах морского и речного флота преимущественно применяются дизели.

IV. По установленной мощности (условное деление):

  1. СЭС малой мощности: 500-2000 кВт;

  2. СЭС средней мощности: 2000 - 5000 кВт;

  3. СЭС большой мощности: свыше 5000 кВт.

V. По степени автоматизации:

1) Неавтоматизированные;

  1. Частично автоматизированные;

  2. Автоматизированные.

В неавтоматизированных СЭС операции по контролю и управлению генераторными агрегатами выполняются обслуживающим персоналом.

Однако все СЭС должны обеспечивать получение качественной электроэнергии.

Поэтому для генераторных агрегатов неавтоматизированных СЭС предусматривается автоматическое выполнение следующих операций:

а) поддержание частоты вращения первичных двигателей ±10% от номинального значения;

б) поддержание температуры охлаждающей воды и масла в заданных пределах:

ДТВ - 45 (реле т.КРМ, 35°-45°);

ДТМ - 45 (реле т.КРМ, 35°-45°).

в) стабилизация напряжения генератора (Uг) на уровне ±2,5% от номинального значения;

г) аварийная сигнализация: давление масла - 0,22 Мпа;

температура охлаждающей воды - 100°С.

д) защита первичных двигателей и генераторов: остановка давление масла-0,17 Мпа;

ДГА скорость вращения дизеля - 1750 об/мин (nн = 1500 об/мин).

Частично автоматизированные СЭС.

Объем автоматизации колеблется в значительных пределах и сводится главным образом к автоматизации следующих операций:

а) поддержание генераторных агрегатов в состоянии готовности к немедленному запуску и приему нагрузки.

б) программный дистанционный запуск генераторных агрегатов (и остановка), выполняемые автоматически или вручную.

в) Синхронизация и включение генераторов на шины ГРЩ.

г) Регулирование напряжения и оборотов генераторных агрегатов.

д) Защита генераторных агрегатов при появлении неисправностей.

е) Отключение второстепенных потребителей при перегрузках.

ж) Аварийно-предупредительная сигнализация.

з) Контроль состояния изоляции электрических цепей.

Автоматизированные СЭС (с программным управлением). Все процессы управления, контроля и защиты генераторных агрегатов автоматизированы. Это главным образом следующие операции:

а) ДАУ - дистанционное автоматизированное управление судовой электроэнергетической установкой;

б) САРН - системы автоматического регулирования напряжения судовых генераторов;

в) УСГ - устройства автоматической синхронизации генераторов;

г) УРМ - устройства автоматического распределения активной нагрузки (мощности);

д) УВР - устройства автоматического включения резерва;

е) УРГ - устройства автоматической разгрузки генераторов;

ж) УПП - устройства автоматического переключения питания;

з) УКИ - устройства контроля сопротивления изоляции;

и) УС - устройства световой и звуковой сигнализации, и др.