2.3. Однолинейные схемы сэс

Структурная схема СЭС, изображённая в однолинейном варианте называется однолинейной.

Современные суда имеют струк­турную схему с одной системой сборных шин или с двумя системами сборных шин.

Структура СЭС должна обеспечивать параллельную 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.

На большинстве транспортных судов с мощностью электростанции до 3 МВт и напряжением 400 В применяют СЭС с одной системой сборных шин.

Рисунок 2.4 - Структурная схема СЭС с одной системой сборных шин

На большинстве транспортных судов СЭС имеют 2-4 основных ГА, для каждого из которых выделяется отдельная секция шин в средней части ГРЩ, а крайние секции используются для приемников электро­энергии. Для коммутации секций применяют как АВ, так и разъедини­тели. Последние представляют собой рубильники без дугогашения и не допускают размыкания шин под нагрузкой.

При мощности СЭС свыше 3 МВт и невозможности размещения на судне нескольких электростанций применяют СЭС с двумя сис­темами сборных шин, электрически несвязанных между собой .

Рисунок 2.5 - Структурная схема СЭС с двумя системами сборных шин

Приемники электроэнергии равномерно распределены между обеими системами.

0. 2.4. Параметры сээс

К основным параметрам СЭЭС относят род тока, частоту и напряжение.

Существуют два рода тока: постоянный и переменный.

На современных судах наибольшее распространение получил 3-фазный переменный ток и только в отдельных случаях для питания специальных приемников используют постоянный ток. Широкое использование переменного тока основывается на том что:

- основными приемниками электроэнергии на судах являются асинхронные электродвигатели, потребляющие до 80 % вырабатываемой электро­энергии как наиболее простые, надёжные и требующие минимальных затрат на техническое обслуживание и имеющие электромеханические свойства удовлетворяющие требования к обеспечению основных функций судового электрооборудования :

- переменный ток способен трансформироваться;

- возможно разделить СЭЭС на отдельные электрически не связанные друг с другом части с помощью трансформаторов;

- при необходимости использовать напряжение береговой сети.

Частота переменного го тока на большинстве судов состав­ляет 50 Гц, а на некоторых судах иностранной постройки – 60 Гц.

Использование повышенной частоты позволяет снизить массу и размеры СЭО. При частоте 400 Гц суммарная масса и размеры всех элемен­тов СЭЭС вместе с приемниками электроэнергии в 2-3 раза меньше, чем при частоте 50 Гц. Но повышение частоты СЭЭС транспортных судов проблематично по ряду причин:

- электрические машины, трансформаторы и электромаг­нитные аппараты при частоте 400 Гц по сравнению с частотой 50 Гц создают более высокий уровень шума и радиопомех, имеют большую стоимость и меньшую надежность;

- при частоте 400 Гц частоты вращения двигателей составят 6000 и 8000 об/мин что делает их использование для большой группы судовых электроприводов с частыми пусками (грузовых лебедок, кранов и др.) практически невозможно. Это объясняется увеличением времени разгона до номинальной часто­ты вращения и высокими температурными напряжениями в АД при разгоне.

Поэтому СЭЭС повышенной частоты (400 Гц) используют только на судах, где массогабаритные показатели являются решающими – это суда на подводных крыльях и воздушной подушке.

Напряжение СЭЭС большинства транспортных судов составляет 380 В. Увеличение напряжения – существенно уменьшает массу кабелей и кабельных трасс, вследствие уменьшения площади поперечного сечения, так как с ростом напряжения уменьшается ток, передаваемый по кабелю. Вместе с тем с увеличением напряжения увеличиваются токи КЗ, растут масса и размеры распределительных устройств, повышается опасность поражения обслуживающего персонала электрическим током. Поэтому оконча­тельному выбору значения напряжения должно предшествовать сравнение технико-экономических показателей нескольких вариантов СЭЭС с разными напряжениями.

Правила Регистра устанавливают следующие значения напря­жений переменного и постоянного тока:

для источников электроэнергии – 400 и 230 В при частоте 50 Гц, 460 и 270 В при частоте 60 Гц, 230 В на постоянном токе;

для приемников электроэнергии – 380, 220, 42, 24 и 12 В при часто­те 5С Гц, 250 В при частоте 60 Гц, 220, 24 и 12 В на постоянном токе.