2.3 Синхронные машины

В гребных электрических установках переменного тока в ка­честве главных генераторов применяются синхронные машины, а в качестве гребных электродвигателей — синхронные или асин­хронные.

Электротехническое устройство, предназначенное для автоматического включения синхронного генератора на параллельную работу ( на шины ), называется синхронизатором.

Синхронизаторы обеспечивают практи­чески безударное включение СГ на шины методом точной синхрониза­ции.

Существующие АС допускают включение СГ при неточном выпол­нении условий синхронизации, что позволяет ускорить процесс синхро­низации и одновременно упростить схему самого АС.

Синхронизация считается возможной, если отклонения от условий синхронизации имеют такие значения:

1. разность напряжений генератора и сети ΔU < (0,10…0,12) U_ном ( при напряжении на шинах 400 В напряжение подключаемого генератора может составлять 360…352 В);

2. разность частот Δf < (0,005…0,015) f_ном (при частоте 50 Гц на шинах частота тока подключаемого генератора может составлять 49,75…49,25 Гц);

3. угол сдвига фаз одноименных векторов фазных напряжений генератора и сети

φ < 10°.

В СЭЭС напряжение генераторов поддерживается постоянным при помощи АРН. Поэтому на долю аппаратуры, осуществляющей синхро­низацию, остаются процессы подгонки частоты и определение момента выдачи сигнала на включение АВ генератора. Этот сигнал надо пода­вать с некоторым опережением по времени (t_оп) относительно момента совпадения фаз, потому что АВ генератора имеет собственное время срабатывания (t_авт).

По принципу действия различают два вида АС:

1. с постоянным временем опережения;

2. с посто­янным углом опережения.

На практике нашли применение АС первого типа, которые, вне зависимости от разности частот обоих генераторов, выдают сигнал на включение АВ генератора всегда с одним и тем же временем опережения t_оп, равным времени срабатывания t_авт автоматического выключателя подключаемого генератора.

При соблюдении этого условия (t_оп = t_авт) включение генератора на шины получается безударным («мягким»).

В качестве примера рассмотрим автоматический синхронизатор типа БСГ.

2.4 Элементы систем и их характеристики. Распределительные устройства

Судовые электрораспре­делительные устройства - это комплектные электротехниче­ские устройства в виде щитов с аппаратами управления, защиты и сигнализации, предназначенные для приема и распределения электро­энергии между приемниками.

Судовые электрораспре­делительные устройства классифицируют по следующим основным признакам:

а) по назначению

главный, предназначенный для присоединения источников элект­роэнергии к судовой силовой сети, управления их работой и распреде­ления электроэнергии;

аварийный, являющийся частью аварийной СЭС и предназначен­ный для присоединения аварийных источников электроэнергии к аварийной сети, управления их работой и распределения электроэнер­гии;

групповой, предназначенный для распределения электроэнергии между группой приемников одинакового назначения;

приемника, предназначенный для подачи электроэнергии на отдельный приемник, а также управления его работой;

электроснабжения с берега, предназначенный для присоединения судовой сети судна к береговой электрической сети или сети другого судна;

генераторный, предназначенный для передачи электроэнергии от генератора к определенному ГРЩ, а также для местного управления генератором в тех случаях, когда генератор и ГРЩ размещены в разных отсеках судна (от генераторного щита могут получать электропитание отдельные приемники электроэнергии);

соединительный электрический ящик (щит), представляющий собой судовое электрораспределительное устройство, предназначенное для соединения электрических цепей;

сигнализации и контроля, предназначенный для подачи сигналов (звуковых, световых) о состоянии контролируемых помещений, установок, систем, ЭП и других объектов;

б) по месту раположения на судне

районный, предназначенный для распределения электроэнергии в пределах определенного архитектурного района судна и обеспечивающий электро­энергией несколько отсечных щитов; отсечный, предназначенный для распределения электроэнергии в пределах отсека судна;

в) по конструктивному исполнению на каркас­ные и блочные. Щиты в каркасном исполнении изготовляют, как правило, по индивидуальным чертежам, что затрудняет их производ­ство и увеличивает стоимость. Блочные РЩ выпускают в виде нормали­зованных серий на напряжении 30 В постоянного тока и 220 и 380 В при частоте 50 и 400 Гц переменного тока. При необходимости из отдельных блочных ящиков можно комплектовать РЩ любых размеров и для любой схемы.

г) по степени защищенности от воздействия окружающей среды различают защищенные (IР21), брызгозащищенные (IР23) и водозащищенные (IР55) распределительные устройства. Ввод кабелей в щиты брызгозащищенного исполнения выполняют снизу через отвер­стия с обрамлениями, исключающими повреждение оболочки кабелей, а в щиты водозащищенного исполнения - через индивидуальные или групповые сальники.

д) по роду тока различают РЩ постоянного и переменного 1- и 3-фазного тока;

е) по наличию коммутационно-защитной аппаратуры все РЩ подразделяют на 2 типа: без выключающих устройств и с вы­ключающими устройствами.

В РЩ без выключающих устройств содержатся только предохрани­тели типа ИП постоянного тока напряжением 30 В и типа ПК переменного тока напряжением 380 В. Такие РЩ применяют на маломерных судах.

В обозначение РЩ входит тип, количество групп и номинальный ток предохранителей.

Например, ЩИПК2-50 [Щ - щит; ИП - предохранители типа ИП; К -для маломерных судов ( катера); 2 - количество групп; 50 - номиналь­ный ток, А].

Обычно РЩ с выключающими устройствами бывают двух видов:

1. с пакетными выключателями и предохранителями;

2. с автоматическими выключателями.

РЩ первого вида, как правило, не применяют для питания 3-фазных АД. Это объясняется тем, что при перегорании предохранителя в одной фазе наступает 1-фазный режим работы АД с после­дующим его перегревом и выходом из строя. В то же время срабатывание АВ вследствие КЗ в любой фазе приводит к полному отключению асинхронного двигателя от питающей сети.

Районные, отсечные и групповые РЩ применяют в сетях постоян­ного тока напряжением 220 В при частоте 400 Гц. В качестве выклю­чающих устройств в перечисленных РЩ используют АВ типов АК-50 и АС-25.