Валогенераторная установка переменного тока.
Здесь при колебаниях скорости винта существенной проблемой становится стабилизация частоты сети (стабилизация напряжения обеспечивается).
Различают:
ВГУ стабильной частоты,
ВГУ переменной частоты.
ВГУ стабильной частоты:
б)
а)
а) механический путь стабилизации частоты,
б) электрический путь стабилизации частоты.
При статических колебаниях вращения винта стабилизация частоты вращения ВГ (и частоты сети) обеспечивается за счет системы Г-Д постоянного тока (регулировка возбуждения ДПТ и ГПТ).
В динамических режимах отключается электромагнитная муфта 3, запускается дизель 4, с включением электромагнитной муфты 2, поддержание частоты вращения ВГ на момент перехода с ДПТ на 4, поддерживается накопителем энергии (маховик 1).
5 –стояночный ДГ.
Вариант б.
Частота вращения ВГ переменна, а частота тока сети постоянна. Это обеспечивается преобразователем частоты. Этот вариант экономичнее, а сегодня и надежней.
ВГУ переменной частоты.
1 – главный двигатель (турбина),
2 – вал,
3 – ГТЗА.
В СЭЭС есть шины ГРЩ, с секцией f=var и секции f=const. На шины f=var подключаются АД, а на шины f=const – потребители требующие стабильной частоты. АД работают нормально, если выполняется условие:
При статических колебаниях винта, выполнение условия обеспечивает АРН ВГ.
При динамических колебаниях, нагрузка переводится на АТГ.
При переводе нагрузки на АТГ, АС можно замкнуть, а ДГ отключить, так как на обоих секциях шин f=const.
Это самая экономичная СЭС (≈30%) для судов с турбинами.
Схемы с утилизационными генераторами тоже повышают экономичность ГЭУ (пар отработавший в ГЭУ).
Распределение электроэнергии на судах.
Электрические сети.
Электроэнергия от схем генерирования передается потребителям с помощью сетей.
Они бывают:
Силовая электрическая сеть – для распределения электроэнергии на судах от ГРЩ до потребителей или приемников электроэнергии.
Аварийная – используется для распределения энергии от аварийного щита до неотключаемой нагрузки, перечень приемников который оговорен нормативными документами.
Сеть приемников – предназначена для распределения электроэнергии от определенного щита или преобразователя до определенных потребителей.
К таким сетям относят:
Сети основного освещения,
Сети аварийного освещения,
Сети переносного освещения,
Сети вентиляции,
Сеть 400 Гц,
Сеть установок слабого тока (телефонные установки, звонковая и пожарная сигнализация, машинные телеграфы, сеть рабиотрансляции).
Рассмотрим принцип формирования силовой сети.
Сети бывают:
Фидерные (а) (фидер – питающий радиус),
Магистральные (б),
Магистрально-фидерные (смешанные) (в).
а
) б)
в
)
М – магистраль
МК – магистральная коробка
ГрЩ – групповой щит
При выборе принципа построения сети исходят из надежности электроснабжения, с одной стороны, и стоимости и веса (массы кабеля) сети.
Наиболее надежна – фидерная, так как выход из строя одного фидера не нарушает питание остальных потребителей.
При повреждении магистрали питания лишается большая группа потребителей, зато магистральная сеть имеет меньшую массу и меньшую стоимость
Смешанная сеть – сочетает достоинства и недостатки предыдущих.
Выбор зависит от количества и состава потребителей, мощности СЭС и назначения и состава судна.
Отдельные потребители могут питаться от нескольких источников (двубортное питание). Такой принцип питания называется кольцевым и применим на судах с ЯЭУ для неотключаемой нагрузки.
АДГ – аварийный дизель генератор.
1 – потребители с однобортным питанием
2,3 – потребители с двубортным питанием
АПП – автоматический переключатель питания
АПС – автоматический переключатель сетей
4 – выпрямители,
5 – высокочастотные преобразователи 220/400
Наиболее и мощные потребители получают питание от ГРЩ по отдельным фидерам (1).
Передача электроэнергии осуществляется судовыми кабелями
Судовой кабель – один или несколько изолированных гибких проводников, заключенных в общую оболочку. Кабель допускает непосредственную прокладку по стальным деталям корпуса, в сырых помещениях и на открытых палубах.
Судовой провод – один или несколько изолированных гибких проводников, заключенных в общую защитную оболочку, допускает прокладку непосредственно по стальным деталям корпуса в сухих отапливаемых помещениях.
Провод – изолированный или не изолированный электрический проводник, прокладываемый на изоляторах или изолирующих прокладках.
Шнур – два или три изолированных проводника, имеющих общую или раздельную оболочку из х/б или шелковых нитей, на судах шнур применяется для настольных ламп, вентиляторов и других бытовых приборов.
Классификация кабеля по назначению:
-
Назначение
Марка
Силовые и освутительные:
- неподвижная прокладка
КНР, КНРП, КНРЭ, СРМ, СРБМ, КБМ, КБНЭ, КОВЭ
- подвижная прокладка
КНРТ, КНРТП, КНРТЭ, МРШН, НГРШМ
Высокочастотные
РК, РД, РКС, РКГ
К – кабель
С – свинцовая оболочка
Б – броня из стальной ленты
Р – резиновая изоляция жил и наружная оболочка
Н – негорючий
Ш – шланговый
М – морской
П – плетенка ПСО
Э – экранированный
Б – изоляция на основе бутил-каучука
В – поливинилхлоридный шланг
О – облегченный
Для высокочастотных:
Р – радиокабель
К – коаксиальный
С – свинцовая оболочка
Г – гибкий
Выбор кабеля включает: выбор марки, расчет сечения токоведущей жилы по допустимому току, проверка выбранного сечения по допустимой потере напряжения.
Выбор марки:
Определяется назначением потребителя, к которому подводится питание и условиями прокладки.
Защита (броня) – нужна по условиям прокладки кабеля в сырых помещениях, на открытых палубах, где возможны механические повреждения.
Экран необходим для защиты от помех.