2.2. Выбор рода тока сээс, частоты и

уровней напряжения в судовой сети.

2.2.1. Род тока. Электростанции промысловых судов выполняются как на постоянном, так и на переменном токе.

В настоящее время, как в отечественной, так зарубежной проектной практике судостроения, все большее предпочтение отдается электростанции переменного тока, обеспечивающей большинство судовых электроприемников. Только в отдельных случаях для питания специальных электроприемников используется постоянный ток. Такое решение наиболее эффективно как по экономическим, так и по техническим соображениям, хотя при этом приходится использовать специальные устройства для питания отдельных потребителей постоянным током.

Это объясняется тем, что до 80% нагрузки судовой электростанции составляют электрические двигатели электроприводов различных судовых механизмов и систем.

В подавляющем большинстве (до 70-80%) судовые электрифицированные механизмы не требуют регулирования частоты вращения — это вентиляторы, насосы и компрессоры. В таких электроприводах используется простые, надежные и дешевые трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. По сравнению с ДПТ они в 2-4 раза дешевле, поскольку имеют меньшие габариты (на 25-30 %) и легче на 30-40 %.

В небольшой группе электроприводов необходимо осуществлять ступенчатое регулирование, в основном, это шпили, брашпили и некоторые другие механизмы. Здесь чаще всего используются многоскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и реже АД с фазным ротором.

И лишь очень малая часть электроприводов требует широкого и плавного регулирования частоты вращения, это — буксирные, траловые и ваерные лебедки, грузоподъемные механизмы и т.п. В таком электроприводе обычно применяется двигатель постоянного тока, работающий в системе управляемый выпрямитель – двигатель - (УВ-ДПТ) или в системе асинхронный двигатель- генератор постоянного тока - двигатель постоянного тока (АД-ГПТ-ДПТ).

Таким образом, по своему составу двигательная электрическая нагрузка СЭЭС хотя и неоднородна, но всё же преимуществённо - переменного тока. И именно поэтому применение трехфазного переменного тока в судовых электроустановках обладает целым рядом достоинств по отношению к постоянному току:

• Высокая надежность, меньшие габариты и стоимость, более высокий КПД, наряду с простотой конструкции электрических машин, не требуется тщательный уход ввиду отсутствия коллектора и щеточного аппарата;

• Возможность прямого пуска АД, что снижает стоимость и упрощает их пускорегулирующую аппаратуру;

• Простое и надежное изменение уровней напряжения с помощью трансформаторов, позволяющих к тому же электрически разделить сети разного назначения (силовая, сеть освещения и т.п.)

• Возможность использования электроэнергии от береговых электростанций во время стоянки судна в порту;

• Большая пожаро- и взрывобезопасность ввиду отсутствия искрения коллектора и щеточного аппарата.

Но наряду с очевидными достоинствами применение переменного тока в судовых электроустановках имеет и отрицательные качества:

• Большие значения массы, объема и стоимости линий электропередач, чем при использовании постоянного тока

• Необходимость использования очень сложной и дорогой аппаратуры для регулирования скорости вращения, но и она не позволяет плавно и в широких пределах управлять электроприводом ряда палубных механизмов;

• Провалы напряжения при пуске короткозамкнутых АД, мощность которых соизмерима с мощностью СГ судовой электростанции, что вызывает необходимость ограничения их больших пусковых токов.

Применение СЭЭС постоянного тока сегодня остается актуальным лишь для судов, где в качестве источников электроэнергии используются аккумуляторные батареи, работающие параллельно с зарядными агрегатами.

Большое значение при выборе рода тока имеет силовая установка судна. При использовании электрической гребной установки целесообразно создавать комплекс энергетической установки, обеспечивающей движение судна и снабжение потребителей энергией. Род тока таких установок, как правило, устанавливается по гребному двигателю.

В связи с вышеизложенным возмем СЭЭС переменного тока, как наиболее оптимальный вариант.

2.2.2. Частота переменного тока.

Правила морского регистра предписывают установленное в Украине Государственным стандартом частоту 50 Гц для электроприемников общепромышленного назначения. Напряжение электростанции принимаем 400 В, т.к. отечественные генераторы выпускаются на напряжение 400 В.

3. Выбор структурной схемы главной

энергетической установки судна

В качестве первичных двигателей судовых генераторов на судах флота рыбной промышленности наибольшее применение получили дизели. Применение валогенераторов существенно повышает гибкость и эффективность комплексного использования установленной мощности судовой электростанции.

Структурная схема генерирования и распределения электроэнергии представлена на рис 1.

Рис. 1.

В данной схеме главный двигатель работает на гребной винт, схема судовой электростанции автономная. Питание наиболее мощного потребителя (траловая лебедка) осуществляется от валогенератора без отборак электроэнергии от судовой электростанции.

4. Состав, мощность и режимы работы

судовых электроприемников