3.3. Судовая электростанция.

Судовые электрические станции и распределительные устройства предназначены для производства и распределения электрической энергии по потребителям.

В состав судовых электростанций входят первичные механические двигатели, электрические генераторы и распределительные устройства с приборами управления, контроля и защиты.

Судовые электростанции по назначению подразделяются на основные и аварийные. На УПС “Крузенштерн” основная электростанция состоит из 4-х ВДГ и ГРЩ. На судне установлены асинхронные генераторы: MAN D 2866 LXE (RED) -4шт.

- напряжение 380 В.

- ток 181 А.

- мощность 163кВт и 172 кВт соответственно

- частота 50 Гц.

Это безщеточные генераторы с обмоткой возбуждения трехфазного тока, которая расположена на валу генератора и соединена с обмоткой генератора непосредственно проводами через вращающиеся выпрямители. В результате отпадают все контактные соединения подвергающиеся износу и техническому уходу. Электрические регуляторы напряжения вмонтированы внутри генератора.

В качестве первичных двигателей генераторов служат дизеля MAN, с частотой вращения 1500 об/мин. Контроль за параметрами дизелей выводится на щит контроля. Предусмотрена как раздельная, так и параллельная работа ВДГ. Согласно требованиям регистра один ВДГ в резерве.

Равномерность распределения нагрузки работающих в параллели ВДГ поддерживается регуляторами, вмонтированными в одном блоке с топливным насосом дизелей. Система возбуждения и регулирования напряжения служит для питания постоянным током обмоток возбуждения возбудителя (ОВВ) с целью поддержания напряжения генератора на определенном уровне как в установившемся, так ив переходных режимах его работы. Включает в себя ОВВ и систему АРН.

Для возбуждения возбудителя применена схема токового компаундирования. Обмотка возбуждения состоит из двух параллельных ветвей. Питание возбудителя постоянным током осуществляется по двум каналам: по каналу напряжения и каналу тока. Каждый из каналов работает на свою ОВВ, в индукторе которого происходит алгебраическое суммирование намагничивающих сил каналов.

ГРЩ состоит из 7 панелей :

№1 Комбинированная панель - панель потребителей 220В постоянного тока и потребителей 380В переменного тока. На ней установлены мегометр и два амперметра; №2, №3, №5, №6 – генераторные панели, в них установлены 3-х полюсные генераторные автоматы типа NZM – 10 с электронным блоком защиты генератора от токов КЗ и расцепителем минимального напряжения с блоком задержки от ложных срабатываний при пуске мощных потребителей.

Защита от обратной мощности, перегруза генераторов производится электронным блоком GEPIMAX 3NGS. Защита от перегрузок происходит 2-мя ступенями. 1-я ступень это отключение второстепенных потребителей; 2-я ступень это отключение генераторов от шин ГРЩ. На панелях ГРЩ установлены вольтметры, частотометры, амперметры и киловаттметры.

Панель №4 – панель потребителей 380 В. В ней установлен синхроноскоп для автоматического ввода генераторов в параллель. Электронный прибор контроля изоляции. Электронный блок тревожной сигнализации. Для подключения ГРЩ к эл.питанию с берега установлен 3-х полюсный автомат с защитой от минимального напряжения, токов перегрузки токов КЗ.

На передней стороне панели установлены:

- фазоуказатель

- амперметр

- вольтметр

Постоянный ток на панели 1 идет от трансформаторов 380/320 В с вмонтированными в них диодными мостами.

Аварийный дизель-генератор

На судне установлен АДГ типа БГ-100 КЗ-40м4 400 В, переменного тока 181 А ,125 кВА, 100кВт. Это безщеточный генератор с приводным двигателем 1500 об/мин.

Запуск АДГ и прием нагрузки происходит автоматически после исчезновения напряжения на основной электростанции или понижении напряжения до 90% от номинального. Для автоматического запуска АДГ установлен электронный блок БАЗДГ. С момента запуска до подключения генератора к АДГ должно пройти не более 10 сек. В случае если первый запуск не удался автоматически будет, произведено еще два запуска. Если АДГ не запустится то в МО будет подан сигнал о неудачном пуске.

Аварийный распределительный щит

Предназначен для обеспечения электроэнергией следующих потребителей:

- аварийное освещение

- сигнализация

- сигнально-отличительные огни

- тифон

- пожарную станцию ТОЛ 10-50

- радиотрансляцию

- радиосвязь

- аварийный пожарный насос

- насос осушения

- воздушный компрессор

АРЩ состоит из 3-х секций:

1-я секция – секция потребителей 380В с установленным внутри регулятором напряжения.

2-я секция – генераторная и состоит она из контрольно- измерительных приборов (амперметр, вольтметр, мегомметр, частотометр, киловаттметр генераторного автомата и автомата-перемычки)

Автомат-перемычка включается и выключается автоматически. При исчезновении напряжения на ГРЩ перемычка отключается и подготавливает цепь автоматического запуска АДГ и подключения его через генераторный автомат к шинам АРЩ. После появления эл. питания на ГРЩ автомат-перемычка включается и обесточивает генераторный автомат. Обслуживающий персонал обязан только остановить АДГ.

3 секция – секция потребителей 220В переменного тока. На ней установлены контрольно-измерительные приборы (мегометр, амперметр, вольтметр).

Аккумуляторы 5НК-125

- 4 группы аварийного освещения.

- 1 группа звонков авральной группы.

- 1 группа ТОЛ 10/50.

- 1 группа МК-сирена.

Наиболее часто на судах применяют кадмиево-никелевые аккумуляторы, существуют железо-никелевые.

Аккумуляторы состоят из стального никелированного сосуда. Для большей прочности стенки сосуда гафрируются. В сосуд помещают чередующиеся между собой положительные и отрицательные пластины, находящиеся в электролите.

Отрицательные пластины состоят из губчатого кадмия Cd. Положительных пластин в аккумуляторе на одну больше чем отрицательных.

Электролит едкий калий КОН или едкий натрий NaOH с добавлением едкого лития LiOH. На УПС “Крузенштерн” электролит кадмиево-литиевый 1,21.

Нормальный заряд - ¼ емкости в течении 7час. Усиленный заряд - 12 часов, 2-мя ступенями 6 часов. Нормальный ток 6 часов током 1/8 емкости. Ускоренный заряд – 4,5 часа из них 2,5 часа током ½ емкости и 2 часа ¼ емкости.

Судовые аккумуляторы относятся к химическим источникам электрической энергии многократного действия, в которых при заряде происходит преобразование сообщаемой аккумулятором электрической в химическую, а при разряде наоборот, химическая энергия превращается в электрическую.

На морских судах применяются как щелочные так и кислотные аккумуляторы. Кислотные, или свинцовистые аккумуляторы состоят из сосуда кислотоупорного материала, эбонита или асфальто-пеньковой массы. Внутри корпуса помещаются чередующиеся между собой положительные и отрицательные пластины, находящиеся в электролите. Количество отрицательных пластин всегда больше чем положительных, это необходимо для предотвращения коробления положительных пластин, возможного при их одностороннем разряде.

Положительные пластины представляют собой, свинцовую с 6-8% примесью сурьмы решетку, заполненную пористой массой из перекиси свинца. Отрицательные пластины, также решетчатые заполненные губчатым свинцом. Между пластинами аккумулятора для предотвращения коротких замыканий устанавливаются прокладки-сепараторы.

Схема электростанции.