22 Структурные схемы судовых электростанций

Структурные схемы электростанций СЭЭС должны предусматривать:

1) параллельную работу на общие сборные шины всех генераторов, установленных на электростанции;

2) раздельную работу отдельных генераторов (или групп генераторов), каждый (каждая) из которых подключается к отдельной секции сборных шин;

3) защиту генераторов и питающих линий от ненормальных режимов работы;

4) прием питания одной из электростанций с берега или от других судов;

5) как можно более простую систему управления работой электростанции при переходе от одного режима работы к другому;

6) выполнение периодических осмотров и ремонтов ГРЩ электростанции при снятом напряжении;

7) возможность изготовления ГРЩ по секциям;

8) минимальные габариты и массу ГРЩ.

Электростанции эксплуатируемых в настоящее время судов имеют весьма разнотипные структурные схемы. Среди них можно найти схемы, допускающие и не допускающие параллельную работу генераторов, схемы с одной и несколькими независимыми системами сборных шин, допускающие переключение генераторов или потребителей и др.

При проектировании судовых электростанций в настоящее время, как правило, предусматривается параллельная работа генераторов на одну систему сборных шин, которая с помощью коммутационных аппаратов или съемных шинных перемычек делится на несколько секций для того, чтобы обеспечить в некоторых случаях раздельную работу генераторов (например, на случай ремонта ГРЩ, невозможности параллельной работы с валогенератором, ухудшения качества работы регуляторов частоты вращения или других систем автоматизации параллельной работы генераторов). При этом нормальным рабочим положением является такое, когда все секционные аппараты включены.

Две отдельные системы шин, в нормальной работе не соединенные между собой, могут быть признаны целесообразными в том случае, когда общая мощность параллельно работающих генераторов ограничивается предельными для аппаратов значениями токов короткого замыкания в СЭЭС и вместе с тем все генераторы устанавливаются в пределах одной электростанции.

Анализ типовых схем электростанций судов различного назначения позволил свести их к двум типовым схемам:

Вариант 1, Рис.__. Основная судовая электростанция содержит три дизель-генератора, обеспечивающих всю судовую электрическую нагрузку трехфазным переменным током 50 Гц напряжением 380В и 220В:

Сборные шины ГРЩ разделяются на секции, соединенные между собой через секционными автоматическими выключателями QF3. В нормальных режимах АВ QF6 аварийного дизель-генератора (АДГ) отключен, работают основные генераторы, обеспечивающие электроэнергией АРЩ, соединенный с ГРЩ через АВ QF7. В аварийном режиме, при исчезновении напряжения на шинах ГРЩ, автоматически запускается АДГ, размыкается автоматический выключатель QF7 в цепях связи секций ГРЩ и АРЩ и включается автоматический выключатель QF6 генераторной цепи аварийного дизель-генератора. В цепях питания АРЩ от АДГ и шин ГРЩ предусматривается установка контактора, схема включения котрого исключает возможность одновременного подключения к шинам АРЩ АДГ или питания от ГРЩ.

Генераторы основной электростанции подключены на отдельные секции шин. Для повышения гибкости схемы и обеспечения возможности проведения ремонтных работ на отдельных участках шин используются кабельные перемычки, соединяющие отдельные участки шин через автоматические выключатели QF7. Питание секции 220 В осуществляется через два силовых трансформатора, подключенным к разным секциям. Трансформаторы могут работать одновременно либо по одному если его мощности достаточно для определенного режима. АРЩ также имеет секцию 220 В.

Особоответственные потребители (1) подключаются непосредственно к шинам ГРЩ и имеют резервное питание от шин АРЩ.

При небольшом количестве потребителей на судне ответственные потребители (2) могут получать питание от шин ГРЩ, иначе они, как правило, питаются через вторичные распределительные устройства.

Фидеры питания вторичных распределительных устройств неответственных потребителей (3) целесообразно подключать к отдельной секции ГРЩ для обеспечения возможности их одновременного отключения при перегрузке электростанции.

Второй вариант структуры СЭС (рис. __) предусматривает использование в качестве источников электроэнергии валогенераторы (ВГ). Известны суда, на которых валогенераторы переменного тока являются основными источниками электроэнергии, а ДГ вспомогательными. На РТМКС типа "Моонзунд" два валогенератора мощностью 1600 кВА каждый обеспечивают работу всех судовых потребителей, в том числе и мощных промысловых лебедок. На РТМС типа «Прометей» валогенератор является вспомогательным источником (работает на отдельные шины) и используется для питания промысловых механизмов в соответствующих режимах.

Существуют суда с основной электростанцией переменного тока и вспомогательным валогенератором постоянного тока для питания промысловых лебедок с двигателями постоянного тока.