Техническое описание судовых генераторов

ГЕНЕРАТОРЫ СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Судовые электрогенераторы должны давать электрическую энергию с максимально-возможным постоянством напряжения и частоты при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной, выдерживать значительные перегрузили токи короткого замыкания. Они должны обеспечивать устойчивую параллельную, работу друг с другом практически независимо от их мощностей.

Поддержание постоянства напряжения и частоты для обеспечения! нормальной работы судовых механизмов практически оказалось достаточным осуществлять с точностью до 2—3% их номинальных значений. При мгновенном изменении нагрузки допускаются большие колебания напряжения и частоты генераторов. Колебания напряжения определяются: у генераторов постоянного тока — характером их внешних характеристик и нечувствительностью регуляторов скорости вращения; у генераторов переменного тока — статичностью и нечувствительностью регуляторов напряжения и регуляторов скорости вращения, а также электрическими параметрами самих генераторов.

Наилучшим постоянством напряжения при колебаниях нагрузки обладают генераторы смешанного возбуждения (компаундные). Поэтому на судовых электростанциях постоянного тока применяются только компаундные генераторы. Наличие у них последовательной обмотки возбуждения способствует быстрому восстановлению напряжения на зажимах генератора после короткого замыкания или включения большой нагрузки. Опыт показывает, что у компаундных генераторов при колебаниях нагрузки от холостого хода до номинальной колебания напряжения на зажимах составляют в среднем не более 2—3%. Поэтому такие генераторы не требуют автоматических регуляторов напряжения (но не регуляторов скорости вращения), а имеют ручные регуляторы, с помощью которых можно установить напряжение с точностью 1-2%.

В качестве генераторов переменного тока применяются только синхронные генераторы преимущественно трехфазного тока как с машинным возбудителем, так и с самовозбуждением. Они имеют внешнюю характеристику, аналогичную внешней характеристике генераторов постоянного тока с независимым возбуждением. Кроме силы тока нагрузки, напряжение синхронных генераторов зависит от коэффициента мощности соз ф. Поэтому оно испытывает значительные колебания как при плавном, так и внезапном изменении нагрузки от холостого хода до номинальной. Для уменьшения как самих колебаний напряжения, так и времени восстановления напряжения до номинального значения синхронные генераторы всегда снабжаются автоматическим регулятором напряжения.

В силу специфических условий возможность коротких замыканий и перегрузки судовых генераторов весьма вероятна. Поэтому они выполняются так, чтобы могли выдержать режим короткого замыкания на зажимах в течение 2 мин, перегрузки по току примерно 10% в течение 2 ч, 25% —в течение 30 мин и 50% —в течение 5 мин. Однако перегрузочные способности генераторов полностью реализовать не удается, так как такими перегрузочными способностями не обладают первичные двигатели.

рис.1 Синхронный генератор типа МС-128-4 с машинным возбудителем

Так, дизели выдерживают перегрузки только примерно 10% спецификационной мощности в течение 2 ч. Большие перегрузки дизелей вообще не допускаются. Турбины перегрузку в 10% выдерживают 2 ч, в 20%—30 мин и в -35%— 5 мин.

На рис. 1 приведен синхронный генератор типа МС-128-4 мощностью 200 кВт с машинным возбудителем, а на рис. 114′— синхронный генератор типа МСК-ЮЗ-4 мощностью 200 квт с самовозбуждением. Оба генератора при 1500 об/мин развивают напряжение на зажимах при холостом -ходе 400 в. Рисунки показывают, что генератор с самовозбуждением имеет значительно меньшие габариты. Кроме того, он обладает значительно большей надежностью, так как не имеет возбудителя.

При оценке степени важности фактора надежности следует учитынать, что генераторы судовой электростанции работают подолгу безостановочно и что машины постоянного тока требуют тщательного повседневного ухода. У генераторов с самовозбуждением система автоматического регулирования напряжения действует в 3—6 раз быстрее из-за отсутствия вращающегося возбудителя, электромагнитная инерция которого затягивает переходный процесс при регулировании. В настоящее время преимущёственное распространение в судовых электростанциях получают синхронные генераторы с самовозбуждением. Все элементы цепи возбуждения таких генераторов обычно монтируют на самом генераторе.

Конструктивно оба типа генераторов выполняются брызгоза-щищенными, причем с расчетом удобства их обслуживания в стесненных судовых условиях. Они изготовляются из высококачественных магнитных, проводниковых и изоляционных материалов. Судовые генераторы постоянного тока, как и синхронные генераторы, отличаются высокой механической прочностью и удобством обслуживания. Нашей промышленностью изготовляются судовые генераторы постоянного тока типов КГ, ПН, ГМП и ПГ мощностью от 2,9 до 300 кет на напряжение 28, 36, 115 и 230 в. Генераторы переменного тока типа МС изготовляются мощностью от 25 до 1200 кет при соз<р=0,8 на напряжение 230 и 400 в. Генераторы как постоянного, так и переменного тока мощностью до 200 кет изготовляются на 1500 об/мин, а более мощные — на 1000 об /мин.

Синхронный генератор типа МСК-ЮЗ-4 с самовозбуждением

Рис. 2. Синхронный генератор типа МСК-ЮЗ-4 с самовозбуждением

Принцип действия и устройство судовых синхронных генераторов и двигателей, типы их, область применения.

Генерирование и распределение электрической энергии на современных судах, как правило, осуществляется на переменном токе. Даже в тех случаях, когда значительную часть судовой элек­трической нагрузки составляют потребители постоянного тока, их питание обеспечивается преобразователями переменного тока в постоянный. Поэтому, основным типом современных судовых источников электрической энергии являются источники перемен­ного тока.

На судах отечественного морского флота используется не­сколько серий судовых синхронных генераторов с мощностями в диапазоне от десятков киловатт до единиц мегаватт: МСК, МСС, ГСС, ГМС, ТМВ и др., которые выполняются на напряжение 230 или 400 В с частотой 50 Гц. Номинальные частоты вращения гене­раторов могут быть 500, 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин. Общий вид судового синхронного генератора показан на рис. 3.

Рисунок 3 — Общий вид судового синхронного генератора

На судах широкое применение получили трехфазные синхронные генераторы (СГ), чаще всего с самовозбуждением или независимым возбуждением (при небольшой мощности синхронного генератора). Во втором случае в качестве возбудителя чаще всего применяются генераторы постоянного тока, соединенные по валу с генерирующим агрегатом, с помощью эластичной муфты. Наибольшее применение получили СГ следующих серий: МС, МСК, МСС, ГМС, ОС, СБГ.

Судовые синхронные генераторы принципиально не отличаются от генераторов, устанавливаемых на береговых электростанциях (рис. 4,а). Приводной двигатель ПД вращает ротор генератора, на котором расположена обмотка возбуждения ОВ. Во вращающуюся обмотку возбуждения через подвижные кон­такты, образованные щетками и контактными кольцами, по­ступает постоянный ток — ток возбуждения . Этот ток, про­ходя по обмотке возбуждения, создает основной магнитный поток машины , вращающийся вместе с обмоткой возбуждения. На статоре расположена трех­фазная обмотка, к которой подключается нагрузка генератора. В результате взаимодействия магнитного поля с проводниками статорной обмотки в ее фазах индуктируются три симметричные ЭДС , , , сдвинутые по фазе друг относительно друга на угол 2π/3. Эти ЭДС обеспечивают на зажимах генератора (и на­грузки) трехфазное напряжение (линейные напряжения , , ), которое в свою очередь обусловливает трехфазный ток (линейные токи , , ).

Рисунок 4 — Принципиальные схемы возбуждения синхронных генераторов

Статорная обмотка судовых генераторов соединяется звездой или треугольником. Нейтральная точка звезды изолируется, так как нейтрального провода в СЭЭС нет. Изоляция нейтральной точки в судовых генераторах обусловлена главным образом требо­ваниями техники безопасности.

Судовые синхронные генераторы бывают брызгозащищенного или водозащищенного типа. Конструкция подшипников должна обеспечивать надежную длительную работу при предельно допу­стимых кренах, дифферентах и вибрациях. Напряженный темпе­ратурный режим в судовых машинных отделениях требует принудительного охлаждения генераторов. Обычно применяется воз­душное охлаждение с помощью крыльчатки, укрепленной на валу самого генератора (самовентиляция). В большинстве случаев охлаждение современных синхронных генераторов происходит по замкнутому циклу: нагретый в машине воздух поступает в водяной воздухоохладитель, где охлаждается и затем вновь подается в гене­ратор. Воздухоохладитель обычно располагается над генератором и крепится на наружной стороне его корпуса (рис. 3). Такая система вентиляции сложнее и дороже, чем вентиляция по разомк­нутому циклу, но она обеспечивает более комфортные условия работы в машинном отделении (не происходит выброса горячего воздуха в помещение), предотвращает загрязнение внутренних поверхностей генератора парами нефтепродуктов и пылью, что повышает его надежность и долговечность, и практически не зависит от температуры воздуха в машинном отделении.

Читайте также  Температура автомобильного генератора при работе

В некоторых типах генераторов, в частности в генераторах серии ТК2, применяется жидкостное охлаждение обмоток, являющееся более сложным, но и более эффективным, чем воздушное, и способствующим улучшению массогабаритных показателей гене­раторов.

Обычно у судовых генераторов, так же, как и у общепромыш­ленных, трехфазная обмотка переменного тока располагается на статоре, а обмотка постоянного тока (обмотка возбуждения) — на роторе. Однако есть типы судовых генераторов малой мощ­ности (например, серии ЕСС), у которых принято обратное расположение обмоток (такие генераторы называются обращен­ными) .

Важнейшим фактором, влияющим на все характеристики гене­ратора, в том числе и на его конструкцию, является способ возбуждения генератора — способ получения, регулирования и пере­дачи в обмотку возбуждения тока возбуждения.

До середины 60-х годов основным вариантом системы возбужде­ния судовых генераторов была схема независимого возбуждения, при которой в качестве источника постоянного напряжения исполь­зовался электромашинный генератор постоянного тока (возбуди­тель В). Возбудитель устанавливался на общем валу с синхронным генератором и приводился во вращение от общего приводного двигателя. Якорная обмотка возбудителя питала обмотку возбуж­дения генератора (рис. 4, а). Мощность возбудителя состав­ляла 1,5—4 % мощности синхронного генератора. Этот способ возбуждения имеет существенные недостатки. Главный из них — низкая надежность возбудителя (коллекторная машина). Как показывает практика эксплуатации СЭЭС, большая часть аварий генераторных агрегатов происходит из-за повреждений возбуди­теля. Кроме того, несмотря на незначительность мощности возбу­дителя, по сравнению с мощностью синхронного генератора, массо-габаритные характеристики заметно ухудшаются из-за возбуди­теля. Особенно возрастает длина агрегата.

В настоящее время судовые генераторы с возбудителем постоян­ного тока уже не выпускаются, но на судах постройки 50—60-х годов такие генераторы (главным образом, серии МС) продолжают работать.

Более совершенной является система самовозбуждения, отли­чающаяся тем, что для возбуждения генератора используется небольшая часть (

2—5 %) электрической энергии, вырабаты­ваемой этим же генератором. Поскольку для возбуждения требу­ется постоянный ток, а генератор дает переменный, то возникает необходимость в промежуточном преобразовательном звене — выпрямителе (4,б). Один из основных элементов си­стемы — выпрямитель — выполняется на полупроводниковых вен­тилях (диодах, тиристорах) и обладает достаточно высокой надеж­ностью, малой массой и габаритами, что и определяет широкое применение этого способа возбуждения на судах.

Обычно элементы системы самовозбуждения (автоматического регулирования напряжения) располагаются над статором генера­тора рядом с воздухоохладителем (рис. 3).

Для обеспечения начального возбуждения используется допол­нительный источник постоянного напряжения (например, аккуму­ляторная батарея), который на время запуска (порядка секунд) подключается к обмотке возбуждения. После того, как на зажимах генератора появляется напряжение, этот источник уже не нужен и его отключают.

Начальное возбуждение практически может быть обеспечено и без дополнительного источника постоянного напряжения за счет остаточной ЭДС, индуктируемой в статорной обмотке остаточным магнитным потоком ротора. В подавляющем большинстве судовых синхронных генераторов с самовозбуждением процесс начального возбуждения при пуске генератора обеспечивается именно за счет остаточной ЭДС.

Перспективной системой возбуждения синхронных генераторов, которую уже начали использовать на судах, является бесщеточная система независимого возбуждения. Генераторы с такой системой возбуждения получили название бесщеточных синхронных гене­раторов (БСГ).

В настоящее время предложено много вариантов схем возбуж­дения БСГ. Принципиальная схема одного из вариантов представ­лена на рис. 4,в. Для возбуждения используется электромашин­ный возбудитель — синхронный генератор, имеющий две трех­фазные обмотки переменного тока: одна расположена на статоре, другая — на роторе. Статорная обмотка возбудителя получает питание от синхронного генератора. Переменное напряжение, снимаемое с роторной обмотки, подается на выпрямитель, который нагружен на обмотку возбуждения синхронного гене­ратора.

Основное достоинство такой системы возбуждения – отсут­ствие щеточного аппарата (контактных колец и щеток), что повы­шает удобство эксплуатации и надежность подачи питания в об­мотку возбуждения.

Электроэнергетические системы морских судов

Учебник для мореход. училищ.
Авторы: Л.И.Сергиенко, В. В. Миронов.
Размер: 3.1 Mb.
Формат: pdf.
Страниц: 264.

Приведены основные сведения об электроэнергетических системах морских судов. Особое внимание уделено автоматизированным системам управления
судовыми электроэнергетическими установками и автоматическим регуляторам напряжения судовых генераторов. Представлены сведения об источниках электроэнергии, электрической аппаратуре, электрических сетях и судовой светотехнике. По всем видам технических средств изложены основные правила технической эксплуатации. В приложениях содержатся условные графические обозначения и буквенные коды элементов электрических схем.
Для учащихся электромеханической специальности мореходных училищ. Может быть полезен судовым электрикам и электромеханикам.

ОГЛАВЛЕНИЕ:
Глава 1. Основные характеристики судовых эленгроэнергетических систем.
1.1. Термины и определения. Классификация.
1.2. Структурные схемы СЭЭС.
1.3. Структурные схемы СЭС.
1.4. Параметры СЭЭС.
1.5. Приемники электроэнергии.
Глава 2. Источники электроэнергии.
2.1. Приводные двигатели генераторов и автоматические регуляторы частоты вращения.
2.2. Генераторы переменного тока.
2.3. Генераторы постоянного тока.
2.4. Перспективные источники электроэнергии.
2.5. Техническая эксплуатация источников электроэнергии.
Глава 3. Выбор генераторных агрегатов судовых электростанций.
3.1. Основные сведения.
3.2. Табличный метод определения мощности СЭС.
3.3. Аналитический метод определения мощности СЭС.
3.4. Выбор количества и мощности генераторов.
Глава 4. Системы возбуждения и автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов.
4.1. Качество электроэнергии.
4.2. Принципы построения систем автоматического регулирования напряжения.
4.3. Система возбуждения и автоматического регулирования напряжения генераторов типа МСС.
4.4. Система возбуждения и автоматического регулирования напряжения генераторов типа ГМС.
4.5. Система возбуждения и автоматического регулирования напряжения типа.
Глава 5. Судовые распределительные устройства и их аппаратура.
5.1. Назначение, классификация и конструкция распределительных устройств.
5.2. Коммутационная аппаратура.
5.3. Автоматические выключатели генераторов.
5.4. Автоматические выключатели приемников электроэнергии.
5.5. Предохранители.
5.6. Реле защиты.
5.7. Электроизмерительные приборы.
5.8. Главные распределительные щиты.
5.9. Выбор коммутационно-защитной аппаратуры.
Глава б. Параллельная работа генераторов.
6.1. Особенности параллельной работы.
6.2. Условия синхронизации и последствия их нарушений.
6.3. Методы синхронизации.
6.4. Распределение активной нагрузки.
6.5. Распределение реактивной нагрузки.
6.6. Параллельная работа генераторов постоянного тока.
Глава 7. Системы управления судовыми электроэвергетическими системами.
7.1. Классификация и структура.
7.2. Автоматизированные устройства оценки параметров синхронизации.
7.3. Автоматизированные устройства подгонки частоты.
7.4. Автоматизированные устройства распределения активных нагрузок.
7.5. Автоматизированные устройства включения резерва.
7.6. Автоматизированные защитные устройства генераторов.
7.7. Микропроцессорные системы управления.
7.8. Надежность, диагностирование и прогнозирование технического состояния.
7.9. Техническая эксплуатация автоматизированных устройств.
Глава 8. Аварийные источники электроэнергии.
8.1. Требования к аварийным электростанциям.
8.2. Коммутационные устройства и СВАРН аварийных электростанций.
8.3. Автоматический пуск аварийного дизель-генератора, включение нагрузки.
8.4. Судовые аккумуляторы и гальванические элементы.
8.5. Кислотные аккумуляторы.
8.6. Щелочные аккумуляторы.
8.7. Выбор и размещение аккумуляторов, техника безопасности при обслуживании.
8.8. Зарядно-питающие устройства аккумуляторов.
Глава 9. Судовые электрические сети.
9.1. Классификация электрических сетей.
9.2. Судовые кабели и провода.
9.3. Расчет кабелей по току нагрузки, их выбор и проверка.
9.4. Методы прокладки кабелей.
9.5. Защита приемников электроэнергии и электрических сетей.
9.6. Простейшие методы контроля сопротивления изоляции.
9.7. Автоматизированные методы контроля сопротивления изоляции.
9.8. Защита от помех радиоприему.
9.9. Техническая эксплуатации электрических сетей.
Глава 10. Судовая светотехника и электронагревательные приборы.
10.1. Основы светотехники.
10.2. Источники света.
10.3. Схемы подключения люминесцентных ламп.
10.4. Светильники и прожекторы.
10.5. Расчет электрического освещения.
10.6. Световая сигнализация.
10.7. Электронагревательные приборы.
Приложение 1. Условные графические обозначения, используемые в электрических схемах.
Приложение 2. Буквенные коды наиболее распространенных видов элементов электрических схем.

Читайте также  Американские фамилии для девушек генератор

Техническое описание дизельного двигателя 4Ч 10,5/13. Судовые дизель генераторы.

Дизельные двигатели ряда 4Ч 10,5/13 являются четырехцилиндровыми, четырехтактными, нереверсивными, однорядными, вертикальными двигателями внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Дизели выпускаются нескольких модификаций, которые в зависимости от назначения выполняются с некоторыми конструктивными особенностями. Конструкция дизельных двигателей обеспечивает возможность продолжительной их эксплуатации при крене 22,5° и дифференте до 10°. Кратковременная эксплуатация дизелей обеспечивается при крене до 45° и дифференте до 15°.

Основные характеристики судового дизеля 4Ч 10,5/13 являются: число цилиндров — 4; диаметр цилиндра — 105 мм; ход поршня — 130 мм; порядок работы цилиндров 1-3-4-2.

Дизели с водоводяной системой охлаждения

Дизель К-962 (рис. 1) с водоводяной системой охлаждения, с полуразделенной камерой сгорания (камера в поршне) является базовой моделью дизельный двигатель 4Ч 10,5/13 мощностью 29,4 кВт.
Дизельный двигатель К-962 выполнен с правым постом управления, если смотреть со стороны маховика. Двигатель предназначен для привода дизель генераторов постоянного или переменного тока.
Отбор мощности осуществляется со стороны маховика.
Водоводяная система охлаждения предусматривает охлаждение жидкости внутреннего контура проточной водой внешнего контура в холодильнике. Система пуска двигателя — электрическая.
Для зарядки аккумуляторных батарей на двигателе установлены зарядный дизель генератор, реле-регуляторная коробка, вольтамперметр с шунтом и выключатель возбуждения.
Двигатель в составе агрегата автоматизирован по первой степени (ГОСТ 10032-69): он имеет реле частоты вращения, закрепленное на крышке крепления агрегатов, надставка с электромагнитом фиксации заслонки, устанавливаемая на впускном коллекторе, комбинированное реле КРД-3 с одним температурным и двумя манометрическими элементами, пульт АПС и ревун. На дизеле установлен четырехплунжерный топливный насос с однорежимным регулятором частоты вращения (САРС третьего класса ГОСТ 10511-72).

Двигатель К-562М (рис. 2) в отличие от базовой модели имеет электрические подогреватели масла и охлаждающей жидкости. На регуляторе частоты вращения установлен электромагнит нормальной остановки двигателя и может быть установлен мотор дистанционного изменения частоты вращения.
Дизельный двигатель К-562М применяется в автоматизированном по второй степени ГОСТ 10032-69 дизель-генераторе ДГА25-9М.

Дизельный двигатель К-564 (номинальная мощность 29,4 кВт) отличается от базовой модели дизеля 4Ч 10,5/13 наличием работомера, устанавливаемого на крышке крепления агрегатов, расширительного бачка с датчиком реле уровня, бачка автоматического долива масла в поддон дизеля и электромагнита нормальной остановки.
Кожух маховика выполнен фланцевым для присоединения дизель генератора.
Подготовленный к автоматизации по первой степени дизельный двигатель имеет марку К-564А2. На нем устанавливаются датчик реле уровня охлаждающей жидкости и надставка с электромагнитом фиксации заслонки.
Подготовленный к автоматизации по второй степени дизель имеет марку К-564А2. На нем устанавливаются датчик реле уровня жидкости, реле частоты вращения, надставка с электромагнитом фиксации заслонки, электромагнит нормальной остановки и электрические подогреватели масла и охлаждающей жидкости.
Дизельный двигатель К-564 предназначен для привода судового дизель генератора переменного тока в стационарном автоматизированном дизель-электрическом агрегате АСДА-20.
Дизель не имеет устройств зарядки аккумуляторных батарей.

Дизельный двигатель К-167 (рис. За, Зb) (номинальная мощность 29,4 кВт) отличается от базовой модели тем, что он является главным двигателем, устанавливаемым на суда каботажного плавания и речного флота, как на пассажирские, так и на грузовые.
На судовой дизельный двигатель К-167 установлен предельный выключатель, состоящий из надставки с электромагнитом фиксации заслонки и датчика предельной частоты вращения, закрепленного на кожухе маховика; всережимный регулятор частоты вращения со шкивом для дистанционного изменения частоты вращения (САРС четвертого класса ГОСТ 1051-72); муфта дополнительного отбора мощности (до 7 кВт) со свободного конца коленчатого вала; сетевой фильтр для снижения помех радиоприему.
Кожух маховика выполнен фланцевым для присоединения к дизелю реверс-редуктора РРП-20.
Судовой двигатель, на котором установлен реверс-редуктор с передаточным отношением 1:2, имеет марку К-167-2, а с передаточным отношением 1:3 — К-167-3.
Дизель К-167 комплектуется двухплечим рычагом для дистанционного управления (при помощи штуртросов) включением и выключением реверс-редуктора и дополнительным щитом контроля. На дизельном двигателе отсутствуют элементы автоматики.

Дизельный двигатель с водовоздушной системой охлаждения

Дизель К-362М (рис. 4) с полуразделенной камерой сгорания (камера в поршне) мощностью 29,4 кВт является базовой моделью дизелей 4Ч 10,5/13 с водовоздушной системой охлаждения.
Судовой двигатель К-362М предназначен для привода судового дизель генератора переменного тока в стационарных установках. Отбор мощности от дизеля может осуществляться также при помощи плоскоременной передачи, для чего на маховике вместо полумуфты закрепляется шкив.
Водовоздушная система предусматривает охлаждение масла и охлаждающей жидкости в радиаторах потоком воздуха, создаваемым вентилятором. Выпускной коллектор дизеля не охлаждается.
В остальном конструкция дизеля К-362М идентична конструкции дизеля К-962.

Двигатель К-360М (рис. 5) в отличие от базовой модели имеет реле частоты вращения, установленное на месте зарядного дизель генератора, бачок уровня жидкости с датчиком, надставку с электромагнитами фиксации заслонки и нормальной остановки, бачок автоматического долива масла в поддон и работомер.
Дизельный двигатель предназначен для привода генератора переменного тока на не обслуживаемых станциях радиорелейных линий связи в агрегате ДГА-24М, автоматизированном по второй или третьей степени ГОСТ 10032-69.

Дизель К-364М (рис. 6) в отличие от базовой модели 4Ч 10,5/13, имеет работомер, бачок уровня охлаждающей жидкости, бачок автоматического долива масла в поддон, электромагниты фиксации заслонки и нормальной остановки. Двигатель не имеет устройств зарядки аккумуляторных батарей. Кожух маховика выполнен с фланцем для присоединения дизель-генератора. Подготовленный к автоматизации по первой степени судовой дизельный двигатель имеет марку К-364МА1. На нем устанавливаются датчик реле уровня и надставка с электромагнитом фиксации заслонки. Подготовленный к автоматизации по второй степени дизель имеет марку К-364МА2. На нем устанавливаются датчик реле уровня, реле частоты вращения, надставка с электромагнитом фиксации заслонки, электромагнит нормальной остановки, электроподогреватели масла и охлаждающей жидкости. Судовой дизельный двигатель К-364М предназначен для привода генератора переменного тока в стационарном автоматизированном дизель-электрическом агрегате АСДА-20.

Двигатель судовой 4ДМ13М (рис. 7) входит в состав аварийного судового дизель-генератора, используемого в качестве резервного источника электроэнергии. Двигатель 4ДМ13М в отличие от базовой модели подготовлен для автоматизации поддержания его в «горячем» резерве пуска и приема нагрузки, для чего на нем установлены реле частоты вращения, электрический подогреватель масла и охлаждающей жидкости и комбинированное реле КРД-4. Если электрический подогреватель не устанавливается, то вместо КРД-4 ставится КРД-1.

1-dizel K-962_a2-dizel K-962_b
Рис.1 Дизель-генератор ДГР25/1500П (Дизель К-962, генератор П72М). Вид со стороны управления и вид со стороны газовыпуска.

3-dizel-K-562M_a4-dizel-K-562M_b
Рис.2 Дизель-генератор ДГР25-6М (Дизель К-562М, генератор МСК82-4). Вид со стороны управления и вид со стороны газовыпуска. 11-19-точки смазки; 20-кран.

5-dizel-K-167-2_3a

Рис.3a Дизель К167-2. Вид со стороны управления: 1-7-точки смазки.

6-dizel-K-167-2_3b

Рис.3b Дизель К167-2. Вид со стороны газовыпуска: 8-13-точки смазки.

7-dizel-K-362M_4a8-dizel-K-362M_4b
Рис.4 Дизель-генератор 4ДМ12М (Дизель К-362М). Вид со стороны газовыпуска и управления.

9-dizel-K-360M_5

Рис.5 Дизель-генератор ДГА-24М (Дизель К-360М). 1-пробка; 2-электромотор вентилятора; 3-бачок подогрева.

10-dizel-K364MA2

Рис.6 Дизель К-364МА2. 1-пробка; 2-электромотор вентилятора; 3-бачок подогрева.

11-dizel-4DM13M_a12-dizel-4DM13M_b
Рис.7 Дизель-генератор 4ДМ13М (Дизель 4ДМ13М). Вид со стороны газовыпуска и управления.

Читайте также  Бензиновый генератор hyundai hy200si 1600 вт

Техническое описание судовых генераторов

Рассмотрены дизель-генераторы (ДГ) в автономных судовых электростанциях (СЭС), работающие по регуляторной характеристике с постоянством частоты вращения. Подтверждено, что эксплуатация ДГ при постоянной частоте вращения в широком диапазоне изменения нагрузок имеет ряд негативных последствий. Выбор количества и мощности ДГ СЭС при условии обеспечения их работы с нагрузкой, близкой к номинальной во всех режимах эксплуатации судна, является весьма сложной и на практике практически нереализуемой задачей. Доказано, что традиционным способом решения проблемы является увеличение количества ДГ или использование генераторов разной мощности, что приводит к увеличению стоимости оборудования и снижению массо-габаритных показателей. Отмечается, что современное решение проблемы связано с регулированием ДГ по оптимальной (с точки зрения расхода горюче-смазочных материалов) характеристике, когда частота вращения изменяется в функции нагрузки. Реализация работы ДГ с переменной частотой вращения возможна при комплектации генератора полупроводниковым преобразователем (ПП) и реализации вентильного режима эксплуатации. Использование в составе СЭС вентильных ДГ позволяет использовать генераторные агрегаты одинаковой мощности, при этом сократить их количество. Целесообразно для уменьшения мощности, а, соответственно, и стоимости ПП реализовать два режима эксплуатации ДГ: традиционный — с постоянством частоты вращения при нагрузке, близкой к номинальной, и вентильный — с изменяющейся частотой вращения ДГ. Принципиально по-новому целесообразно реализовать и режим параллельной работы двух ДГ, один из которых может работать в режиме традиционного, а второй — в режиме вентильного генератора. В статье представлены результаты экспериментальных исследований работы ДГ с переменной частотой вращения и предложена структурная схема СЭС с вентильными ДГ нового поколения.

Ключевые слова

генераторный агрегат, дизель-генератор, переменная частота вращения, вентильные генераторы, судовая электростанция, полупроводниковые преобразователи, качество электроэнергии, расход топлива, экспериментальные исследования, структурная схема, quality of electric power

Читать полный текст статьи: PDF

Список литературы

Куколев А. А. Классификационные требования, предъявляемые к судовым дизель-генераторам / А. А. Куколев // Вестник государственного морского университета имени адмирала Ф. Ф. Ушакова. — 2017. — № 2 (19). — С. 24-26.
Григорьев А. В. Повышение эффективности эксплуатации судовых дизельных электростанций / А. В. Григорьев, В. Ю. Колесниченко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2014. — № 6 (28). — C. 39-43.
Бурмакин О. А. Имитационная модель судовой электростанции / О. А. Бурмакин, М. П. Шилов, Ю. С. Малышев, С. В. Попов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. — 2016. — № 48. — С. 273-280.
Вишневский Л. В. Включение синхронных генераторов в многоагрегатную судовую электростанцию / Л. В. Вишневский, А. М. Веретенник, И. П. Козырев, И. Е. Войтецкий // Электромашиностроение и электрооборудование. — 2007. — № 68. — С. 26-29.
Григорьев А. В. Перспективы внедрения вентильных газотурбогенераторов на морском флоте / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин, С. М. Малышев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова — 2016. — № 1 (35). — С. 165-169. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-165-169.
Коробко Г. И. Разработка и моделирование дизель-генератора с изменяемой частотой вращения в судовой единой электроэнергетической системе / Г. И. Коробко, О. С. Хватов, И. Г. Коробко // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. — 2017. — № 1. — С. 55-61.
Григорьев А. В. Оптимальная регулировочная характеристика дизель-генераторного агрегата / А. В. Григорьев // Электросистемы. — 2006. — № 1 (13). — С. 23-25.
Сугаков В. Г. Внешняя форсировка систем возбуждения судовых синхронных генераторов / В. Г. Сугаков, О. С. Хватов, Ю. С. Малышев [и др.] // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2015. — № 3. — С. 103-111.
Григорьев А. Первый отечественный судовой вентильный дизель-генераторный агрегат переменного тока / А. Григорьев, В. Фатов, С. Малышев // Морской флот. — 2018. — № 5 (1539). — С. 40-42.
Алаев А. В. Распределение реактивной мощности при параллельной работе судовых синхронных генераторов / А. В. Алаев, П. А. Дараган, Р. А. Байбаков // Эксплуатация морского транспорта. — 2016. — № 2 (79). — С. 70-74.
Baldi F. Optimal load allocation of complex ship power plants / F. Baldi, F. Ahlgren, F. Melino, C. Gabrielii, K. Andersson // Energy Conversion and Management. — 2016. — Vol. 124. — Pp. 344-356. DOI: 10.1016/j.enconman.2016.07.009.
Ancona M.A. Efficiency improvement on a cruise ship: Load allocation optimization / M.A. Ancona, F. Baldi, M. Bianchi, L. Branchini, F. Melino, A. Peretto, J. Rosati // Energy Conversion and Management 164 (2018): 42-58. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.02.080.
Zahedia B. Optimized efficiency of all-electric ships by dc hybrid power systems / B. Zahedia, L. E. Norum, K. B. Ludvigsen // Journal of Power Sources. — 2014. — Vol. 255. — Pp. 341-354. DOI: 10.1016/j.jpowsour.2014.01.031.

Об авторах

Григорьев Андрей Владимирович — кандидат технических наук, доцент

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»; СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Малышев Сергей Михайлович — ассистент, начальник отдела

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: