СЭУ, Модуль 6.10., Чистяков А.Ю., 23.03.11
Судовые энергетические установки
Модуль 6.10
6.10.1. Электроэнергетические системы судна. Показатели сээс.
СЭЭС и их составные элементы (машины, аппараты, щиты, кабели) должны обладать высокой безотказностью, долговечностью и ремонтнопригодностью, обеспечивая процесс получения и распределения электроэнергии. В этих целях каждое судовое электротехническое устройство имеет оболочку, которая уменьшает степень воздействия на него внешних факторов. В зависимости от этого судовое электрооборудование подразделяют на защищенное, каплезащищенное, брызгозащищенное, погружное водозащищенное, герметичное и взрывозащищенное. В сухих помещениях устанавливают защищенное или каплезащищенное электрооборудование, в сырых - брызгозащищенное, в особо сырых и на наружных палубах - водозащищенное, в затапливаемых - погружное или герметичное, во взрывоопасных - взрывозащищенное.
Токоведущие части судового электрооборудования изготавливают, как правило, из меди и латуни. Алюминий в качестве проводникового материала применяют редко, так как он имеет большое удельное сопротивление, недостаточно вибростоек, образует гальваническую пару с другими металлами.
СЭЭС характеризуются следующими показателями:
количеством электростанций и их связями;
количеством, типом и мощностью источников электроэнергии;
родом тока;
значением напряжения и частоты;
массой и габаритами составных элементов (частей).
На большинстве современных судов применяют СЭЭС трехфазного переменного тока с частотой 50 Гц (на глиссирующих судах, судах с подводными крыльями и на воздушной подушке более целесообразно применение переменного тока частотой 400 Гц). При этом электроприводы, не требующие плавного регулирования частоты вращения, выполняются с применением асинхронных двигателей, а электроприводы, требующие плавного регулирования - с применением двигателей постоянного тока по системе управляемый выпрямитель-двигатель (УВ-Д) или генератор-двигатель (Г-Д).
Качество электроэнергии должно соответствовать требованиям Регистра. В частности, длительное отклонение напряжения на зажимах приборов освещения должно быть не более 5 %, на зажимах электродвигателей и других приемников электроэнергии - 10 %, кратковременное снижение напряжения должно быть не более 30 %.
Учитывая, что в судовых условиях велика вероятность поражения людей электрическим током по причинам стесненного обслуживания, наличия влаги и металла, применяемые на судах напряжения, согласно Регистру, ограничивают до следующих значений:
12 В для переносного освещения - на открытых палубах и других особо сырых помещениях;
24 В для переносного освещения во внутренних помещениях с повышенной влажностью;
220 В для сетей освещения, связи и сигнализации;
380 В для силовых стационарных электроустановок.
Выбор значения напряжения производится при заданном значении мощности группы судовых потребителей.
Опыт проектирования судовых электросистем дает возможность установить ориентировочную связь номинальных напряжений и мощности источников электроэнергии, а именно; напряжение 24 В целесообразно при мощности до 10 кВт; напряжение 110, 120, 220 В - при мощности 10-200 кВт; напряжение 380 В - при мощности 200-4 000 кВт.
На электростанциях СЭЭС обычно устанавливают несколько генераторов и обеспечивают их как одиночную, так и параллельную работу в зависимости от изменения мощности потребляемой приемниками электроэнергии. Это позволяет эффективнее использовать генераторы и повысить бесперебойность питания потребителей. При включении на параллельную работу синхронных генераторов необходимо уравнять частоту и напряжение подключаемого генератора с напряжением и частотой работающих генераторов, а также обеспечить совпадение фаз напряжений генераторов. Первая часть этой операции обеспечивает синхронную, вторая - синфазную работу генераторов. На практике процесс включения генераторов на параллельную работу принято называть синхронизацией синхронных генераторов.