Σταθμός ηλεκτροπαραγωγής πλοίων. Ηλεκτρολογικός εξοπλισμός πλοίων. Συντήρηση σταθμών ηλεκτροπαραγωγής πλοίων και ηλεκτρικών δικτύων

Ο σταθμός ηλεκτρικής ενέργειας ενός πλοίου (SPP) ονομάζεται τεχνικό συγκρότημα, που αποτελείται από πηγές ηλεκτρικής ενέργειας και έναν κύριο πίνακα διανομής (MSB), σχεδιασμένο να παράγει ηλεκτρική ενέργεια και να την παρέχει στο ηλεκτρικό δίκτυο σε δέκτες (καταναλωτές).

Σετ γεννητριών GAμέσω καλωδίων ΠΡΟΣ ΤΗΝκαι διακόπτες κυκλώματος QF συνδέεται με τις εσωτερικές γραμμές σύνδεσης του κεντρικού πίνακα διανομής, που ονομάζονται λεωφορεία SH, στο οποίο μέσω μεταγωγής και προστατευτικών συσκευών-διακόπτες QF1... J συνδέονται τροφοδότες του καλωδιακού δικτύου του πλοίου F1, F2, F Jτροφοδοτώντας καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας Π.Ε. Πρέπει να υπάρχουν τουλάχιστον δύο στο σταθμό GA.

Η σύνθεση των κύριων στοιχείων των ηλεκτρικών σταθμών (σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας) και τα διαγράμματα σύνδεσής τους (κύρια κυκλώματα ρεύματος), που αποτελούν τη δομή του ηλιακού σταθμού, πρέπει να διασφαλίζουν την ικανότητα:

χωριστή και παράλληλη λειτουργία των μονάδων ηλεκτροπαραγωγής SES τόσο για ολόκληρο το SES όσο και για τα επιμέρους εξαρτήματά του (τμήματα κύριου πίνακα διανομής, τροφοδότες).

ηλεκτρική προστασία των γεννητριών, των κύριων πινάκων διανομής και των καλωδιακών γραμμών που συνδέονται με αυτές σε περίπτωση μη φυσιολογικών συνθηκών (έκτακτης ανάγκης).

επικοινωνίες με παράκτια ηλεκτρικά συστήματα και SEPS άλλων πλοίων·

διαχείριση ποιότητας και διανομή των παραγόμενων και καταναλώθηκε ηλεκτρική ενέργεια μεταξύ των πηγών (σε παράλληλη λειτουργία) και των καταναλωτών.

διεξαγωγή επιχειρησιακής παρακολούθησης στοιχείων SEPS και εκτέλεση εργασιών επισκευής χωρίς παραβίαση της ελάχιστης απαιτούμενης παροχής του σκάφους με ηλεκτρική ενέργεια.

Ανάλογα με το είδος των πηγών ηλεκτρικής ενέργειας διακρίνονται οι ηλιακοί σταθμοί συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος. Τα τελευταία είναι πιο συνηθισμένα στα πλοία.

Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής, των οποίων οι λειτουργίες ελέγχου δεν είναι αυτοματοποιημένες ή μερικώς αυτοματοποιημένες, απαιτούν μόνιμο ρολόι για συντήρηση (σήμα αυτοματισμού A2).

Πλήρως αυτοματοποιημένα συστήματα ηλιακής ενέργειας (σήμανση αυτοματισμού A1), τα οποία δεν απαιτούν συνεχή συντήρηση από το προσωπικό του ρολογιού, χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στο SEPS. Τα πιο συνηθισμένα είναι τα ημιαυτόματα SES, τα οποία ελέγχονται από έναν χειριστή από έναν κεντρικό σταθμό.

Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής πλοίων χωρίζονται σε κύριους, έκτακτους και ειδικούς. Οι κύριοι σταθμοί ηλιακής ενέργειας παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια σε όλο τον τεχνικό εξοπλισμό των πλοίων σε κανονικούς τρόπους λειτουργίας. έκτακτης ανάγκης SES - μόνο οι πιο σημαντικοί καταναλωτές σε περιπτώσεις διακοπής ρεύματος (αστοχία) του κύριου σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. Οι ειδικοί σταθμοί ηλιακής ενέργειας παρέχουν ειδικές ομάδες καταναλωτών, για παράδειγμα, τεχνολογικά συγκροτήματα πλοίων.

Συνήθως, ένα πλοίο είναι εξοπλισμένο με μία κύρια μονάδα παραγωγής ενέργειας, αλλά με μεγάλο αριθμό και ισχύ γεννητριών, είναι δυνατή η SEPS με πολλές κύριες μονάδες παραγωγής ενέργειας. Οι κύριοι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής βρίσκονται σε χώρους αποθήκευσης.

Σε όλα τα πλοία, μαζί με τις κύριες γεννήτριες, πρέπει να υπάρχει μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας έκτακτης ανάγκης, η οποία, μαζί με τον πίνακα διανομής έκτακτης ανάγκης (EDB), σχηματίζει μια μονάδα παραγωγής ενέργειας έκτακτης ανάγκης. Το SES έκτακτης ανάγκης βρίσκεται σε ειδικό δωμάτιο που βρίσκεται πάνω από το κατάστρωμα στεγανών έξω από τον άξονα του μηχανοστασίου και με άμεση πρόσβαση στο ανοιχτό κατάστρωμα.

Ως πηγή έκτακτης ανάγκης ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιείται μια αυτόνομη γεννήτρια ντίζελ, η δεξαμενή καυσίμου της οποίας βρίσκεται επίσης στις εγκαταστάσεις έκτακτης ανάγκης SES. Η χωρητικότητα της δεξαμενής πρέπει να είναι επαρκής ώστε να διασφαλίζεται η συνεχής λειτουργία της γεννήτριας ντίζελ για 36 ώρες σε επιβατηγά πλοία, 6 ώρες σε φορτηγά πλοία ολικής χωρητικότητας 5000 τόνων. t και περισσότερες από 3 ώρες - σε άλλα πλοία. Η γεννήτρια ντίζελ έκτακτης ανάγκης εκκινείται αυτόματα με ηλεκτρική μίζα ή πεπιεσμένο αέρα, προκειμένου να αποκατασταθεί η ισχύς στους καταναλωτές σε όχι περισσότερο από 45 δευτερόλεπτα όταν η τάση εξαφανιστεί.

Οι πιο σημαντικοί καταναλωτές για τη διασφάλιση της ζωής του κατεστραμμένου πλοίου λαμβάνουν ισχύ από τον αυτόματο διακόπτη απευθείας μέσω χωριστών τροφοδοτικών: γυροσκοπική πυξίδα, ραδιοφωνικοί σταθμοί, σύστημα διεύθυνσης, φώτα σηματοδότησης, φωτισμός κύριων στύλων και χώρων, μέσα πυρόσβεσης, μέσα αποστράγγισης κ.λπ.

Όλος ο εξοπλισμός του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής έκτακτης ανάγκης πρέπει να λειτουργεί αξιόπιστα κατά την ταυτόχρονη μακροπρόθεσμη κύλιση και περιποίηση.

Ως κύρια ή πρόσθετη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας έκτακτης ανάγκης, οι μπαταρίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία φωτισμού έκτακτης ανάγκης και συναγερμών, καθώς και για τον έλεγχο στεγανών θυρών. Ο ελάχιστος χρόνος λειτουργίας τέτοιων μπαταριών είναι 3...36 ώρες, ανάλογα με τον τύπο του σκάφους και τη μετατόπισή του.

Τα κύρια κυκλώματα ρεύματος των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, τα οποία παρέχουν μακροπρόθεσμη ή βραχυπρόθεσμη (κατά την περίοδο μεταφοράς φορτίου) παράλληλη λειτουργία των μονάδων παραγωγής, διαφέρουν ανάλογα με τη σύνθεσή τους, καθώς και τον επιλεγμένο αριθμό τμημάτων των λεωφορείων του κύριου πίνακα διανομής. και μεταξύ τους συνδέσεις, που υιοθετήθηκαν για την ευκολία και την αξιοπιστία της λειτουργίας των ηλιακών σταθμών.

Τα κύρια κυκλώματα ρεύματος τυποποιούνται για ηλιακούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με και χωρίς χωριστά τμήματα δεκτών στάθμευσης, καθώς και για δέκτες (κινητήρες) συγκρίσιμους σε ισχύ με γεννήτριες.

Ο αριθμός των τροφοδοτικών που τροφοδοτούν τους καταναλωτές και ανοίγουν τους διακόπτες κυκλώματος τους στον κεντρικό πίνακα μετράται σε δεκάδες.

Ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής έκτακτης ανάγκης διαθέτει ηλεκτρική σύνδεση με τη μορφή τροφοδότη από τον κεντρικό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής. Υπό κανονικές συνθήκες, ο βραχυκυκλωτήρας παρέχει τάση από τον κεντρικό πίνακα στον αυτόματο πίνακα διανομής. Όταν η τάση εξαφανίζεται στους διαύλους της κύριας μονάδας παραγωγής ενέργειας, λαμβάνεται ένα σήμα για αυτόματη εκκίνηση του ADF. Μετά την εκκίνηση, η γεννήτρια συνδέεται με τα λεωφορεία του σταθμού έκτακτης ανάγκης μέσω ενός επαφέα KM.

Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής χαρακτηρίζονται καταρχήν από τον τύπο, τον αριθμό και την ονομαστική ισχύ των εγκατεστημένων γεννητριών, τα οποία καθορίζονται ανάλογα με την ισχύ που απαιτείται ανά πάσα στιγμή για τη λειτουργία του ηλεκτροδοτημένου τεχνικού εξοπλισμού του πλοίου.

Δομή SES.

Το συγκρότημα ηλεκτρικού εξοπλισμού του πλοίου περιλαμβάνει συστήματα, υποσυστήματα και τοπικά συστήματα (ή συσκευές).

Το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας έχει σχεδιαστεί για να παρέχει αδιάκοπα δέκτες σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του σκάφους με την απαιτούμενη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας Υψηλή ποιότητα. Το SES είναι ένα ενιαίο συγκρότημα που αποτελείται από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, συσκευές μετατροπής, δευτερεύουσες συσκευές διανομής, διασυνδεδεμένες με γραμμές μεταφοράς.

Το SES ανήκει στην κατηγορία των πολύπλοκων συστημάτων, η οποία περιλαμβάνει πολλά υποσυστήματα: παραγωγή και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας (PGRE). έλεγχος των λειτουργιών της μονάδας γεννήτριας (PURGA). τροφοδοσία δεκτών έκτακτης ανάγκης (PEAP). απογείωση ισχύος από το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας (POMEU).

Το PGRE έχει σχεδιαστεί για την παραγωγή, μετατροπή, μετάδοση και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας. Το υποσύστημα περιλαμβάνει τοπικά συστήματα (συσκευές) ελέγχου ηλεκτροκινητήρων (LSUE) και παροχή ρεύματος για δέκτες (LSEP).

Το PURGA, σχεδιασμένο για τον έλεγχο και την παρακολούθηση των παραμέτρων GA σε όλους τους τρόπους λειτουργίας, αποτελείται από τοπικά συστήματα: έλεγχος εκκίνησης GA (LSUPD). αυτόματη σταθεροποίηση τάσης των γεννητριών (LSSN). σταθεροποίηση της ταχύτητας περιστροφής του GA (LSSC). Αυτόματος συγχρονισμός GA (J1CC). αυτόματη διανομή ενεργού ισχύος GA (LSRM). αυτόματη εισαγωγή του αποθεματικού (GA LSVR). αυτόματη προστασία των γεννητριών από υπερφόρτωση (OSZP). προστασία του δικτύου του πλοίου από βραχυκυκλώματα και υπερφόρτωση (LSZS) και από αστοχία φάσης ή μείωση τάσης (LSZOFN). παραμέτρους ελέγχου (ULCP).

Το PEAP, που προορίζεται για την παροχή και τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε περιορισμένο αριθμό δεκτών από πηγές έκτακτης ανάγκης, περιέχει LSSN, LSSC, LSVR, LSZP, LSZS, LSKP.

Το POMEU, σχεδιασμένο για την παραγωγή, διανομή και μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε δέκτες από γεννήτριες άξονα, τοποθετημένες γεννήτριες, στροβιλογεννήτριες χρήσης σε τρόπους λειτουργίας πλοίου, αποτελείται από LSUPD, LSSN, LSSCH, LSVR, LSKP.

Το SES περιλαμβάνει μεγάλος αριθμόςαμοιβαία διασυνδεδεμένα στοιχεία (Εικ. 2): ο κύριος πίνακας διανομής του κύριου πίνακα διανομής, οι μονάδες παραγωγής GA (περιλαμβάνονται οι γεννήτριες G και οι κινητήρες μετάδοσης κίνησης), ο πίνακας ελέγχου PU, οι πίνακες διανομής RG, ο δευτερεύων πίνακας διανομής VRSH, οι δέκτες ισχύος P γραμμές μεταφοράς, μετασχηματιστής Tr , διακόπτες γεννήτριας VG, τροφοδότης VF, τομής VS.

Το κύριο στοιχείο του ηλιακού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής - ο σταθμός παραγωγής ενέργειας - αποτελείται από έναν κύριο πίνακα διανομής ενέργειας, έναν κεντρικό πίνακα διανομής και μια μονάδα ελέγχου. Τα ηλεκτρικά δίκτυα περιέχουν πίνακες διανομής και γραμμές μεταφοράς.

Το σετ παραγωγής περιλαμβάνει μια γεννήτρια G και έναν κινητήρα μετάδοσης κίνησης PD.

Ταξινόμηση SES.

Πολλά ποσοτικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά του SES δίνουν μια ιδέα για το εύρος ισχύος, τους τύπους HA, τους τρόπους λειτουργίας, τον βαθμό αυτοματισμού, τις παραμέτρους, τη σύνθεση των τεχνικών μέσων, τις μεθόδους μετατροπής ενέργειας κ.λπ.

Ανάλογα με τον τύπο της μετατροπής ηλεκτρικής ενέργειας, τα ES χωρίζονται σε θερμικά και πυρηνικά. Η πλειοψηφία των πλοίων του στόλου μεταφορών είναι εξοπλισμένα με θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, όπου η χημική ενέργεια του καυσίμου μετατρέπεται σε μηχανική και στη συνέχεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Επί του παρόντος, ορισμένα πλοία διαθέτουν πυρηνικούς σταθμούς (πυρηνικά πλοία «Λένιν», «Αρκτικά»), όπου η ενέργεια του ατομικού πυρήνα μετατρέπεται σε θερμική, μηχανική και ηλεκτρική.

Ανάλογα με τον τύπο του ρεύματος, το SES μπορεί να είναι εναλλασσόμενο ή συνεχές ρεύμα, διαφορετικά σε χαρακτηριστικά, παραμέτρους και σχέδια ΗΑ, καθώς και ως προς το περιεχόμενο και τη σύνθεση του εξοπλισμού και των συσκευών διανομής. Στα πλοία χρησιμοποιείται κυρίως εναλλασσόμενο ρεύμα· μόνο λίγες ειδικές εγκαταστάσεις λειτουργούν με συνεχές ρεύμα.

Σύμφωνα με το επίπεδο των παραμέτρων, υπάρχουν συστήματα με ονομαστική τάση και συχνότητα, με ονομαστική τάση και αυξημένη συχνότητα, με αυξημένη τάση και ονομαστική συχνότητα, με αυξημένη τάσηκαι συχνότητα.

Ανάλογα με τον σκοπό τους, οι SES χωρίζονται σε βασικές, έκτακτες και ειδικές. Τα κύρια συστήματα έχουν σχεδιαστεί για να τροφοδοτούν όλες τις ομάδες δεκτών με ηλεκτρική ενέργεια, τα συστήματα έκτακτης ανάγκης έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια σε περιορισμένο αριθμό ηλεκτροδοτημένων μηχανισμών και συσκευών που απαιτούνται σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Στα συστήματα έκτακτης ανάγκης, επιβάλλονται απαιτήσεις σχετικά με τη θέση του κύριου εξοπλισμού και του πίνακα ελέγχου, τις μεθόδους εκκίνησης και τον χρόνο λειτουργίας των μονάδων. Τα συστήματα ειδικού σκοπού έχουν σχεδιαστεί για μονάδες ηλεκτρικής πρόωσης (GPP).

Ανάλογα με την εγκατεστημένη ισχύ, οι ηλιακοί σταθμοί μπορεί να είναι χαμηλής, μεσαίας και υψηλής ισχύος. Η εγκατεστημένη ισχύς του ηλεκτροπαραγωγικού συνόλου χαρακτηρίζεται από τον βαθμό ηλεκτρικού εξοπλισμού του σκάφους. Με βάση την ανάλυση των στατιστικών δεδομένων, αποδεχόμαστε υπό όρους την εγκατεστημένη ισχύ των γεννητριών ES χαμηλή ενέργεια 500–2000 kW, μεσαία ισχύς – στην περιοχή 2000–10000 kW, υψηλή ισχύς – πάνω από 10.000 kW.

Ανάλογα με τον τύπο των συστημάτων GA, χωρίζονται σε γεννήτριες ντίζελ, στροβιλογεννήτριες, γεννήτριες αεριοστροβίλου και μικτές.

Σύμφωνα με το σύστημα αυτοματισμού των βασικών μηχανισμών κίνησης, οι ηλιακοί σταθμοί μπορούν να έχουν τηλεχειρισμό και αυτοματοποιημένο έλεγχο.

Σύμφωνα με τη μέθοδο λήψης ισχύος από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, γίνεται διάκριση μεταξύ γεννητριών άξονα (SG) που κινούνται από άξονα άξονα, τοποθετημένες γεννήτριες (NG) που κινούνται από τους κύριους κινητήρες του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, στροβιλογεννήτριες χρήσης (UTG) που χρησιμοποιούν την ενέργεια των καυσαερίων των κύριων κινητήρων ντίζελ και των συνδυασμένων εγκαταστάσεων που αποτελούνται από VG και UTG. Σε ορισμένα πλοία, η ισχύς λαμβάνεται από μια μονάδα παραγωγής ενέργειας που λειτουργεί με εναλλασσόμενο ρεύμα με μετατροπή ενέργειας (μείωση τάσης με χρήση μετασχηματιστών τάσης).

Οι τρόποι λειτουργίας προβλέπουν αυτόνομη και παράλληλη λειτουργία του ΓΣ και τροφοδοσία του ΕΣ από το παράκτιο δίκτυο.

Οι τρέχουσες πηγές SES είναι σύγχρονες γεννήτριες(DC) και γεννήτριες συνεχούς ρεύματος (DCG). Τα SGs μπορούν να διεγερθούν ανεξάρτητα ή να αυτοδιεγερθούν. Οι γεννήτριες με ανεξάρτητη διέγερση έχουν πηγή συνεχούς ρεύματος (διεγέρτης ηλεκτρικής μηχανής) και σύστημα έμμεσης σύνθεσης φάσης. Οι γεννήτριες με αυτοδιέγερση διαθέτουν συστήματα σταθεροποίησης τάσης με σύνθεση φάσης με μη ελεγχόμενες και ελεγχόμενες βαλβίδες. Εισάγονται γεννήτριες χωρίς ψήκτρες με περιστρεφόμενες ελεγχόμενες βαλβίδες. Τα GST έρχονται με ανεξάρτητη παράλληλη διέγερση και αυτοδιέγερση (παράλληλη και μικτή).

Η μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας SES πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μετατροπείς στατικού ημιαγωγού, ηλεκτρομαγνητικούς (μετασχηματιστές) και περιστρεφόμενους (ηλεκτρικό μηχάνημα).

Με βάση το βαθμό αυτοματισμού, οι ηλιακοί σταθμοί χωρίζονται σε αυτοματοποιημένους με τηλεχειρισμό ή προγραμματισμό.

Η διαχείριση και ο έλεγχος των εγκαταστάσεων του ηλιακού σταθμού είναι δυνατή από τον πίνακα ελέγχου, τον κεντρικό πίνακα ελέγχου και τον κεντρικό πίνακα ελέγχου του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής.

Κατά την αυτοματοποίηση συστημάτων ηλιακής ενέργειας, χρησιμοποιούνται ηλεκτρομαγνητικά στοιχεία επαφής, λογικά στοιχεία χωρίς επαφή, στοιχεία σε ολοκληρωμένα κυκλώματα και συνδυασμένα στοιχεία επαφής και ανέπαφων.

Οι παράμετροι SES παρακολουθούνται οπτικά χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά όργανα μέτρησης, διακριτά μέσα και κεντρικές συσκευές ελέγχου.

Το υποσύστημα παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας ενός ηλιακού σταθμού χαρακτηρίζεται από τον αριθμό των ηλεκτροπαραγωγικών σταθμών και των κύριων γεννητριών, τον τύπο του κύριου πίνακα διανομής (αριθμός τμημάτων), τη μέθοδο κοπής των λεωφορείων του κύριου πίνακα διανομής και το σχήμα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας ( τροφοδότης-ομάδα, κύρια, μικτή).

Παρέχεται προστασία στο SES από ρεύματα βραχυκυκλώματος, υπερφορτίσεις, αντίστροφη ισχύ GA, αστοχία φάσης ηλεκτρικό δίκτυο, μείωση τάσης κ.λπ.

Η πληκτρολόγηση στο SES πραγματοποιείται από στοιχεία, μονάδες κυκλώματος, συσκευές (διανομή και αυτοματισμός).

Η μονάδα παραγωγής ενέργειας του πλοίου έχει σχεδιαστεί για να παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε όλους τους καταναλωτές πλοίων σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του πλοίου. Σύμφωνα με ρυθμιστικές απαιτήσειςΟι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας στα πλοία ομαδοποιούνται σε διάφορες ομάδες, όπως:

Ηλεκτρικοί μηχανισμοί μονάδας παραγωγής ενέργειας.

Ηλεκτρικοί μηχανισμοί γενικών συστημάτων και συσκευών πλοίων.

Μηχανισμοί καταστρώματος;

Μέσα που παρέχουν κατοικησιμότητα.

Έλεγχοι πλοίων.

Μέσα πλοήγησης και επικοινωνίας.

Στα πλοία χρησιμοποιείται κυρίως εναλλασσόμενο ρεύμα με τάση 400 V και συχνότητα 50 Hz. Επιβάλλονται αυστηρές απαιτήσεις στην ποιότητα του παραγόμενου ρεύματος, τόσο ως προς την απόκλιση τάσης όσο και ως προς τη συχνότητα.

Ως ηλεκτροπαραγωγικές μονάδες, χρησιμοποιούνται μονάδες ως μέρος των αρχικών μηχανισμών κίνησης, συνήθως του ίδιου τύπου με κύρια μηχανήσκάφος. Οι κινητήρες των μονάδων υπόκεινται σε απαιτήσεις αξιοπιστίας, βάρους και μεγέθους, απόδοσης και ευελιξίας. Ιδιαίτερα αυστηρές απαιτήσεις επιβάλλονται στις μονάδες, διασφαλίζοντας τη σταθερή παράλληλη λειτουργία τους.

Η επιλογή των ηλεκτρικών γεννητριών θα πρέπει να γίνεται μεταξύ των τυπικών δειγμάτων που παράγονται από εξειδικευμένες επιχειρήσεις. Αναφέρθηκε προηγουμένως η δυνατότητα χρήσης στροβιλογεννήτριων ανακύκλωσης, καθώς και γεννητριών άξονα, σε πλοία ντίζελ.Ανάλυση πιθανούς τρόπουςΗ κίνηση της γεννήτριας άξονα, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης αεριοστρόβιλου ισχύος, δίνεται στο [2]. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι αυτό δεν αποκλείει την ανάγκη για αυτόνομες ηλεκτρικές γεννήτριες που τίθενται σε λειτουργία σε καταστάσεις μερικού φορτίου του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής και όταν είναι σταθμευμένες.

Σύμφωνα με Κανόνες του Ρωσικού Ναυτικού Μητρώουτα πλοία πρέπει να είναι εξοπλισμένα με τουλάχιστον δύο ηλεκτρικές γεννήτριες, καθεμία από τις οποίες έχει χωρητικότητα ικανή να ικανοποιήσει πλήρως τις ηλεκτρολογικές ανάγκες του πλοίου.

Στην εγχώρια πρακτική, υπήρξε μια τάση να χρησιμοποιείται στα πλοία μεταφοράς ένας σταθμός ηλεκτροπαραγωγής που αποτελείται από τρεις ηλεκτρικές γεννήτριες, δύο που λειτουργούν ταυτόχρονα και μια τρίτη σε κατάσταση αναμονής.

Η αρχική απαίτηση για μια μονάδα παραγωγής ενέργειας πλοίου είναι η ισχύς που εξασφαλίζει τους βασικούς τρόπους λειτουργίας του πλοίου

Για να προσδιορίσετε την απαιτούμενη ισχύ σε λειτουργίες, υπάρχουν διάφορες μέθοδοι. Το πιο αξιόπιστο αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με τη χρήση πινάκων ηλεκτρικού φορτίου. Ο πίνακας καταρτίζεται σύμφωνα με το καθιερωμένο έντυπο για τους κύριους τρόπους λειτουργίας του σκάφους. Ο πίνακας δείχνει την ονομαστική ισχύ των καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας, τον αριθμό τους, την πραγματική και τις τιμές απόδοσης ισχύος. δ. Σε σχέση με τους τρόπους λειτουργίας, αναγράφεται ο αριθμός των καταναλωτών που εργάζονται, το φορτίο τους και η τιμή του συντελεστή απόδοσης. δ, τόσο αποτελεσματικό όσο και ισχυρό. Ο πίνακας τελειώνει με τον προσδιορισμό της συνολικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στους τρόπους λειτουργίας και της μέσης τιμής της απόδοσης ισχύος. Καταναλωτές.

Η επιλογή της σύνθεσης του σταθμού παραγωγής ενέργειας γίνεται με βάση την τιμή της μέγιστης ισχύος στους τρόπους λειτουργίας. Σύγκριση τιμών μέσης απόδοσης ισχύος. των καταναλωτών και της ενεργειακής απόδοσης Η ηλεκτρική γεννήτρια είναι απαραίτητη για την επιλογή μιας ηλεκτρικής γεννήτριας με βάση την ενεργό συνιστώσα της ισχύος ή με τη συνολική ισχύ, η οποία είναι η μέση τετραγωνική τιμή των ενεργών και άεργων ισχύος των καταναλωτών

Η μορφή των πινάκων φορτίου και οι εξαρτήσεις για τον προσδιορισμό της ισχύος των ηλεκτρικών γεννητριών δίνονται στο [2]. Αναλυτική παρουσίαση του θέματος σχεδιασμού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής πλοίων συζητείται στο μάθημα «Ηλεκτρικός εξοπλισμός πλοίων».

Η σύνταξη πινάκων ηλεκτρικού φορτίου είναι δυνατή εάν ο σχεδιαστής έχει επαρκείς πληροφορίες και είναι διαθέσιμο ένα κοντινό πρωτότυπο του σκάφους. Διαφορετικά, η χρήση στατιστικών μεθόδων είναι αποδεκτή. Αυτές περιλαμβάνουν τις συστάσεις του προτύπου RD31.03 41-90 «Τεχνικές και λειτουργικές απαιτήσεις για τη βέλτιστη διαμόρφωση σταθμών παραγωγής ενέργειας για πλοία θαλάσσιας μεταφοράς MMF.1990». Εδώ συνιστάται να προσδιορίσετε την ισχύ του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής χρησιμοποιώντας τον τύπο:

kW - το άθροισμα της μέσης στατιστικής τιμής ισχύος των ηλεκτρικών καταναλωτών και 3 τυπικών αποκλίσεων της τιμής ισχύος των καταναλωτών.

KW πρόσθετη ισχύς που καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του σκάφους.

Οι ποσότητες που περιλαμβάνονται στον τελευταίο τύπο δίνονται ως συνάρτηση της ισχύος της κύριας μηχανής και της μετατόπισης του σκάφους στα [2] και [8]

Η μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας του πλοίου (SEPU) είναι ένα σύνθετο τεχνικό συγκρότημα που αποτελείται από διάφοροι τύποιηλεκτρικός εξοπλισμός που παρέχει διαδικασίες παραγωγής και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας μεταξύ δεκτών που μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε άλλους τύπους ενέργειας (μηχανική, θερμική, ελαφριά, χημική κ.λπ.).

Η μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας του πλοίου περιλαμβάνει:

σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας πλοίου (SEPS)·

γενικοί δέκτες ισχύος πλοίου.

μονάδα ηλεκτρικής πρόωσης (GEU),

Η δομή του SEEA φαίνεται στο Σχ. 1.1.

Το SEEA έχει όλες τις ιδιότητες του συστήματος, αλλά εφεξής η γενικά αποδεκτή ορολογία χρησιμοποιείται σε σχέση με ηλεκτρικά συγκροτήματα, συστήματα και εγκαταστάσεις πλοίων.

Το SEPS περιλαμβάνει έναν ή περισσότερους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής πλοίων (SPP) και δίκτυα διανομής πλοίων.

SESονομάζεται τεχνικό συγκρότημα που αποτελείται από πηγές ηλεκτρικής ενέργειας και τον κύριο πίνακα διανομής (MSB), ο κύριος σκοπός του οποίου είναι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας της απαιτούμενης ποσότητας και ποιότητας σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του σκάφους.

Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής πλοίων χωρίζονται σεσε βασικό, έκτακτο και ειδικό. ΚύριοςΤο SES παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε γενικούς δέκτες πλοίων σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του σκάφους, συμπεριλαμβανομένης της έκτακτης ανάγκης (πυρκαγιά, τρύπα). ΕπείγονΤο SES παρέχει ισχύ μόνο σε κρίσιμους δέκτες σε περίπτωση κύριας βλάβης.

ΕιδικόςΤο SES μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πλοία για την τροφοδοσία τεχνολογικών συγκροτημάτων (μονάδα επεξεργασίας ψαριών, γεωτρύπανο κ.λπ.). Οι ειδικοί περιλαμβάνουν ηλιακούς σταθμούς που τροφοδοτούν μονάδες ηλεκτρικής πρόωσης. Σε αυτά, οι πηγές ενέργειας συνδέονται με τον πίνακα διανομής ηλεκτρικής πρόωσης (SMS).

Εάν το SES τροφοδοτεί ταυτόχρονα τη γεννήτρια ισχύος και τους γενικούς δέκτες με ηλεκτρική ενέργεια, τότε σε αυτήν την περίπτωση το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας του πλοίου συνήθως ονομάζεται ενιαίο.

Δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειαςαποτελείται από:

Ηλεκτρικοί πίνακες διανομής (PDB);

Καλωδιακά καλώδια ρεύματος που μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια από πηγές ή πίνακες διανομής (DP) στους δέκτες.

Μετατροπείς ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχουν ρεύμα σε τοπικά δίκτυα, όπως φορητό δίκτυο φωτισμού εργασίας, δίκτυο εκπομπής κ.λπ.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, η κίνηση του πλοίου παρέχεται από τις κύριες μηχανές (ντίζελ, τουρμπίνες) που αποτελούν μέρος της κύριας μονάδας παραγωγής ενέργειας του πλοίου (GPP). Σε πολλά σκάφη για διάφορους σκοπούς, για να εξασφαλιστεί η πρόωση του σκάφους, χρησιμοποιείται μια μονάδα ηλεκτρικής πρόωσης (GPU), η οποία είναι μέρος του SEEU.

Σε πλοία με σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, η πρόωση εξασφαλίζεται με τη λειτουργία ηλεκτροκινητήρων πρόωσης (ΡΕΜ), οι οποίοι τροφοδοτούνται είτε από ειδικό είτε από τον κύριο σταθμό παραγωγής ενέργειας.

Ανάλογα με τον τύπο της σχέσης με τον κύριο σταθμό ηλεκτροπαραγωγής του πλοίου, το SEPS μπορεί να χωριστεί σε:

Αυτόνομο SEPS που δεν έχει άμεση σύνδεση με το GPP.

SEPS με απογείωση ισχύος από GPP.

Ενιαία ΒΛΕΠΕ.

Η ταξινόμηση του SEES ανάλογα με τον τύπο σύνδεσης με τον κύριο σταθμό παραγωγής ενέργειας του σκάφους παρουσιάζεται στο Σχ. 1.2.

Ρύζι. 1.2. Ταξινόμηση του SEPS ανά τύπο σύνδεσης με GPP

Σε αυτόνομους ηλιακούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, η ηλεκτρική ενέργεια προς τους δέκτες τροφοδοσίας παράγεται από αυτόνομες πηγές ενέργειας, συνήθως γεννήτριες turbo ή ντίζελ.

Το SEPS με απογείωση ισχύος από το GPP περιλαμβάνει, επιπλέον αυτόνομες πηγέςΗ ηλεκτρική ενέργεια περιλαμβάνει σετ γεννητριών που χρησιμοποιούν την ισχύ του κύριου κινητήρα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τέτοιες εγκαταστάσεις περιλαμβάνουν μονάδες γεννήτριας άξονα (VGU) και μονάδες ανακύκλωσης. Στο VGU, η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται από γεννήτριες άξονα (SG), που κινούνται απευθείας από τον κύριο κινητήρα. Σε εγκαταστάσεις ανακύκλωσης, χρησιμοποιούνται γεννήτριες ατμού ή αεριοστροβίλων ανακύκλωσης. Για την παραγωγή ατμού σε λέβητες ανάκτησης, χρησιμοποιείται η θερμότητα των καυσαερίων (αποβλήτων) αερίων του κύριου κινητήρα. Οι γεννήτριες αεριοστροβίλων χρήσης κινούνται υπό πίεση καυσαέρια GD.

Σε αντίθεση με την VGU, οι στροβιλογεννήτριες χρήσης βρίσκουν περιορισμένη χρήση στα σύγχρονα πλοία. Αυτό οφείλεται, καταρχάς, στη χαμηλή ισχύ της μονάδας ανακύκλωσης.

Οι VGU παράγουν άμεση απογείωση ισχύος από το GPP, ενώ οι μονάδες αξιοποίησης κάνουν έμμεση απογείωση ισχύος.

Στο ενιαίο SEPS, η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια δαπανάται για τις γενικές ανάγκες του πλοίου και την εξασφάλιση της κίνησης του σκάφους.