5.1. Судовая электростанция

Общая характеристика синхронных генераторов

3 синхронных (№1,№2 – 1040кВт; №3– 815 кВт) генератора с токосъёмными кольцами переменного трехфазного тока типа МС-117-4 в брызгозащищенном исполнении, с системами самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения, с самовентиляцией, мощностью кВт, напряжением 440 вольт, частотой 60 герц, коэффициентом мощности 0,8 и числом оборотов 700 в минуту.

Генераторы обеспечивают работу как на линейную, так и на нелинейную нагрузку (тиристорную, сварочную, выпрямительную и т.д.). Рекомендуемые значения тиристорной нагрузки – 50-60% номинальной мощности генератора. При больших значениях нагрузки показатели качества электроэнергии могут быть ниже требуемых для подключённых к генератору других приёмников электроэнергии (с линейной нагрузкой).

Класс изоляции – H/F (возбудитель).

Режим работы – S1 (продолжительный).

Генераторы из режима холостого хода обеспечивают прямой пуск ненагруженного асинхронного короткозамкнутого двигателя с кратностью пускового тока до 7.

Кратность токов коротких замыканий всех видов не менее 3. После отключения коротких замыканий выключателем электроустановки напряжение генератора восстанавливается автоматически за время не более 2 с.

Генератор допускает работу при следующих режимах:

1. 10%-ной перегрузке по току в течение 1 ч при номинальных значениях напряжения, cos, частоты вращения и окружающей температуре не более 40С. Перерыв между перегрузками должен быть не менее 4 ч, а суммарное время работы генератора с перегрузкой не должно превышать 1600 ч в течение ресурса работы;

2. 25%-ной перегрузке по току при cos=0,7 в течение 10 мин без нормирования показателей качества вырабатываемой электроэнергии. При этом перерыв между перегрузками должен быть не менее 4 ч, а суммарное время работы генератора с перегрузкой не должно превышать 100 ч в течение ресурса работы;

3. при несимметричной нагрузке фаз с коэффициентом небаланса токов до 25% при условии, что ни в одной из фаз ток не превысит номинального значения. При этом максимальный коэффициент небаланса линейных напряжений не превышает 10% номинального напряжения.

Генераторы предназначены для эксплуатации при:

1. климатических факторах внешней среды согласно виду климатического исполнения У2 ГОСТ 15150-69; предельные рабочие значения температуры окружающего воздуха от –50 до +50С; верхнее значение относительной влажности окружающего воздуха (без конденсации влаги) – 98% при 25С;

2. механических воздействиях по группе М18 ГОСТ 17516-72;

3. наклонах относительно горизонтальной поверхности до 10 в любую сторону и кратковременно поперечных наклонах до 30 и продольных до 15;

4. запылённости окружающего воздуха не более 0,01 г/м3 в нетокопроводящей и невзрывоопасной зоне. Допускается работа генераторов при запылённости до 2,5 г/м3 при соответствующем снижении среднего ресурса работы генератора;

5. высоте над уровнем моря до 4300 м.

Генератор комплектуется сервисными устройствами модульной системы защиты:

1. защитным устройством, отключающим возбуждение генератора при следующих аварийных режимах работы:

1. при превышении температуры обмотки статора генератора уровня 160С (при работе генератора в номинальном режиме) и 180С (при перегрузках);

2. при превышении выходного напряжения генератора уровня 250 В;

3. при превышении температуры подшипников генератора уровня 955С.

Время срабатывания защит от перегревов и от перенапряжения 2,50,5 с, защиты от короткого замыкания – одно из значений 0,1; 1; 2; 3 с (по настройке), что обеспечивает селективность работы других защит в электроустановке;

2. блоком распознавания аварий, позволяющим провести диагностику вида аварии генератора как до, так и после отключения возбуждения генератора;

3. блоком отключения нагрузки при аварии, обеспечивающим опережающее отключение внешнего выключателя нагрузки с последующим (через 1,20,2 с) отключением возбуждения (при сохранении аварийной ситуации);

4. термореле в подшипниковых узлах, размыкающими контакты при недопустимом нагреве подшипников.

Генераторы при наличии устройства для параллельной работы обеспечивают параллельную работу (со статизмом):

• с однотипными генераторами, а также с генераторами других типов при соотношениях мощностей в пределах от 1:3 до 3:1 и при наклоне регуляторной характеристики приводного двигателя 3-3,5%;

• с промышленной сетью.

Направление вращения вала – правое, если смотреть со стороны привода.

Порядок чередования фаз на зажимах генератора прямой, т.е. U, V, W.

Схема соединения обмотки статора генератора – звезда.

Сопротивление изоляции электрических цепей относительно корпуса и между электрически несвязанными цепями не менее:

• 20 МОм в холодном состоянии;

• 5 МОм в нагретом состоянии;

• 1 МОм после пребывания в нерабочем состоянии при предельном значении влажности воздуха, а также после транспортировки и хранения.

Таблица нагрузок т/х «Baltic SKY»

Режимы	Мощность кВт
	Вентиляция трюмов	Гл. грузовые компрессоры	Насосы обслуживающие ГХУ	Приточная вентиляция трюмов	Прочее эл. оборудование кроме ГХУ	Итого	Общая сумма по щитовым приборам генераторов
Ходовой режим в балласте precooling	57	219	55,3	-	320	651,3	650
Стояночный режим в балласте precooling	57	207	55,3	-	290	609,3	600
Стоянка с грузом под охлаждением	377,5	182	70,3	-	290	919,8	920
Режим Shock-treatment	377,5	359	70,3	-	290	1096	1100
Средняя нагрузка первые 6 дней	377,5	316	70,3	-	320-360	1083,8 1123,8	1112
Средняя нагрузка последние 10 дней	220	280	112,5	-	320-360	952,5	960

Коммуникация и система защиты.

Подключение генераторов к шинам ГРЩ и защита их осуществлена с помощью селективных автоматов серии LK NES 601B600. Подключение приемников к шинам ГРЩ, защита их от токов короткого замыкания и перегрузок осуществляется через предохранители. Фидеры, отходящие от вторичных щитов, защищены от токов к.з. предохранителями. Защита от обратной мощности генераторов, подключаемых на параллельную работу, осуществляет реле обратной мощности Gen Protection Relay GPA/3, устанавливаемыми на генераторных панелях ГРЩ.

Регулирование и контроль работы генераторов.

Регулирование напряжения генераторов переменного тока производится автоматически с помощью регуляторов напряжения типа AVR Control Unit E.24009. Предусматривается также регулировки напряжения вручную. Для введения генераторов в синхронизм при включении их на параллельную работу применена синхронизация с помощью синхроноскопа. Для контроля работы генераторов на ГРЩ установлены измерительные приборы и сигнальные лампы. Для дистанционного управления оборотами дизелей на генераторных панелях ГРЩ установлены переключатели.

5.3. ГРЩ

Распределение электроэнергии

Распределение электроэнергии на судне производится через ГРЩ по фидерной системе. ГРЩ имеет две секции шин, соединяемые между собой селективными автоматами. К одной секции ГРЩ подключены все общесудовые потребители к другой - потребители аппаратных. Схемой предусматривается длительная параллельная работа 4 генераторов. Щит машинной вентиляции, топливных и масляных насосов, а так же щит обиходной вентиляции имеет дистанционное отключение. Подача питания с берега на шины ГРЩ осуществляется через щит питания с берега, расположенный на верхней палубе, который подает питание с берега на шины ГРЩ напряжением 380 вольт напрям. Переключение щитов осуществляется рубильником.

Конструкция распределительных устройств.

ГРЩ, разработанный "ХЭМЗ", состоит из отдельных секций /управления, генераторных и распределительной/, смонтированных на стальном сварном каркасе. Щит выполнен разъемным посекционно. Все коммутационные элементы щита /переключатели, автоматы/ установлены за лицевыми панелями. На лицевые панели щитов выведены только рукоятки приводов ручного управления, шкалы измерительных приборов и глазки сигнальных ламп.