Системы распределения электрической энергии и виды судовых электрических сетей

В соответствии с Правилами Речного Регистра не­посредственно от ГЭРЩ по от­дельным фидерам должны полу­чать питание: электроприводы механизмов ответственного на­значения; распределительные щиты; гирокомпас; агрегаты рефрижераторной установки; ра­диостанции; электро- и радиона­вигационные приборы; коммутатор сигнальных огней; станция ав­томатической сигнализации обнаружения пожара; пульты управ­ления судном.

От электрощитов основного освещения допускается пи­тание электроприводов неответственного назначения мощностью до 0,25 кВт, отдельных каютных электрических грелок с номи­нальным током до 10 А, каютных вентиляторов и других мелких потребителей.

Сеть аварийного освещения получает питание от АЭРЩ, а сеть малого аварийного освещения — от аккумуляторных батарей. В соответствии с Правилами Речного Регистра РФ сеть ава­рийного освещения может быть совмещена с сетью основного ос­вещения.

Сеть сигнальных и отличительных огней осуществляет пита­ние светильников ходовых и отличительных огней судна.

Сеть контроля и сигнализации состоит из цепей электрических телеграфов и указателей, телефонных установок, авральной, оби­ходной и пожарной сигнализации, электро- и радионавигацион­ных приборов, тахометров и т. д.

Кроме рассмотренных сетей, на судах предусматривается еще сеть переносного освещения и электрифицированного инструмента.

Судовые электрические сети должны обеспечить надежное и без­отказное питание электроэнергией судовых механизмов и уст­ройств, безопасность обслуживающего персонала от поражения электрическим током при случайном прикосновении к проводам и кабелям, пожаробезопасность, снижение уровня радиопомех, удоб­ство монтажа, демонтажа и обслуживания сетей.

Техническое обслуживание генераторов

Для обеспечения исправного состояния и постоянной готовности генератора к действию необходимо во время эксплуатации систематически наблюдать за его работой и проводить тщательный уход согласно указаниям.

При ежедневном уходе необходимо осматривать и обтирать генератор, проверять на ощупь вибрацию, наблюдать во время работы за показаниями амперметра, вольтметра и ваттметра; контролировать температуру и шум подшипников, температура подшипников контролируется на ощупь рукой, нагрев крышки подшипников не должен превышать 80ºС; через каждые 200-300 часов работы генераторов необходимо осмотреть щетки и проверить легкость их хода в обоймах щеткодержателя; проверить состояние поверхности контактных колец, измерить сопротивление изоляции обмоток статора, ротора и системы возбуждения, сопротивление изоляции должно быть не ниже 5Мом, во время эксплуатации не должно падать ниже 0,5Мом.

Меры безопасности

При работе генератора необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

1. Не работать без надежного заземления корпуса генератора и аппаратуры управления;

2. Не снимать колпака блока питания и колпака контактных колец во время работы генератора;

3. Не касаться токоведущих и вращающихся частей во время работы генератора;

4. Не работать при снятых жалюзи на станине генератора;

Автоматическое регулирование напряжения.

Судовые синхронные генераторы трехфазного тока типов МСК имеют систему самовозбуждения, все элементы кото­рой являются статическими аппаратами (не имеют вращающих­ся частей и подвижных контактов). Система самовозбуждения синхронных генераторов одновременно является и системой авто­матического регулирования напряжения на зажимах генератора, построенной, как правило, на принципе фазового компаундиро­вания с коррекцией напряжения.

Система состоит из трехфазного тран­сформатора самовозбуждения Т с двумя первичными обмотками LT1 и LT2, одной вторичной (вы­ходной) обмоткой LT3 и обмот­кой управления LT4, включенной на корректор напряжения КН (А).

Процесс самовозбуждения синхронного генератора основан на ис­пользовании остаточного магнетизма в стали ротора. При вра­щении ротора в статорной обмотке генератора наводится неко­торая э. д. с, под действием которой в обмотке LT2 трансформа­тора Т потечет переменный ток. Возбужденное им магнитное поле индуктирует э. д. с. в выходной обмотке LT3 трансформатора. В результате через выпрямитель VD и обмотку ротора генератора потечет ток возбуждения, который усилит магнитный поток рото­ра, что приведет к увеличению э. д. с. в обмотке статора. Послед­няя увеличит ток в обмотке LT2 трансформатора, который в ко­нечном счете обеспечит возбуждение генератора.

В связи с тем что полупроводниковые выпрямители при ма­лых приложенных напряжениях имеют большое сопротивление, для обеспечения успешного самовозбуждения генератора необхо­димо, чтобы э. д. с, наводимая в обмотке LT3 трансформатора Т, имела достаточное значение. С этой целью в обмотку LT2 транс­форматора включены конденсаторы С, образующие вместе с об­моткой резонансный контур. Реактивные сопротивления обмотки LT2 и конденсаторов С подобраны таким образом, чтобы при пус­ке генератора, когда частота тока в обмотке LT2 достигнет 80% номинальной, в контуре наступил резонанс напряжений, в резуль­тате которого по обмотке LT2 потечет большой ток, магнит­ное поле которого увеличит э. д. с. в обмотке LT3 до значе­ния достаточного для самовозбуждения синхронного генера­тора.

Действие токовой обмотки LT1 проявляется при работе синх­ронного генератора под нагрузкой. При увеличении тока нагрузки будет наблюдаться понижение напряжения на зажимах гене­ратора. Однако ток, протекающий по обмотке LT1, вызовет уве­личение э. д. с. выходной обмотки LT3 трансформатора, а это приведет к увеличению тока в обмотке возбуждения генератора. Возрастет э. д. с. статорной обмотки генератора, а напряжение на его зажимах восстановится до заданного значения.

В рассматриваемой системе с резонансным контуром обмотки LT1 и LT2 включены встречно. Поэтому результирующая м. д. с. выходной обмотки LT3 равна геометрической разности м. д. с. обмоток LT1 и LT2, что обеспечивает автоматическое регулирова­ние напряжения генератора в зависимости от изменения силы тока и коэффициента мощности нагрузки.

Для повышения точности регулирования, сокращения времени переходных процессов и учета дополнительных возмущающих воздействий в схему включен корректор напряжения КН, осуще­ствляющий обратную связь по отклонению напряжения.

Рассмотренная система самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов при наличии корректора напряжения обеспечивает точность регулирования ±(0,5—1)% при изменении нагрузки от 0 до 1,25 и при коэф­фициенте мощности 0,4—1,0.

Схема автоматического регулирования напряжения синхронного генератора.