Классификация судовых электростанций

Питание электроэнергией всех судовых установок осуществляется электрическими станциями постоянного или переменного тока.

По своему назначению судовые электрические станции можно подразделить на станции, служащие: а) преимущественно для освещения; б) для освещения и обеспечения работы вспомогательных механизмов.

На тех судах, где электрическая энергия применяется преимущественно для освещения (вспомогательные механизмы не электрифицированы), электрические станции имеют сравнительно небольшую мощность, порядка нескольких десятков киловатт. На судах с электрифицированными вспомогательными механизмами мощность электрических станций достигает иногда нескольких тысяч киловатт.

Судовые электроустановки строят в соответствии с правилами Регистра. Согласно этим правилам на морских судах разрешается применять и постоянный, и переменный ток.

Для силовых сетей правилами Регистра допускается применение напряжения до 380 в при переменном токе и до 220 при постоянном. Для сетей освещения независимо от рода тока применяется напряжение 220 или 110/127 в.

При этом для танкеров напряжение сети освещения не может быть выше 110 в постоянного и 127 переменного тока.

В тех случаях, когда напряжение осветительной сети отличается от напряжения силовой сети, понижение напряжения для освещения достигается при помощи трансформаторов при переменном токе и преобразователей (состоящих из электродвигателя и генератора) при постоянном.

Генераторы судовых электрических станций приводятся в движение первичными двигателями: паровыми турбинами, паровыми машинами и двигателями внутреннего сгорания.

Как правило, генераторы соединяются с первичными двигателями при помощи соединительных муфт. Ременная передача допускается лишь при маломощных генераторах, служащих для питания только осветительных установок и работающих от главных судовых двигателей.

Генератор вместе с первичным двигателем называют агрегатом. По роду первичного двигателя различают агрегаты:

а) парогенератор — генератор с паровой машиной,
б) турбогенератор — генератор с паровой турбиной,
в) дизель-генератор — генератор с дизелем.

Парогенераторы и турбогенераторы устанавливаются обычно на судах, где главными двигателями являются паровые машины или турбины. Дизель-генераторы применяются, как правило, на судах, где главными двигателями являются двигатели внутреннего сгорания. Однако благодаря ряду преимуществ дизель-генераторных установок (малая площадь, быстрый пуск в ход, экономный расход топлива) они используются нередко и на судах, где главными двигателями служат паровые машины или турбины. Количество агрегатов судовой электростанции выбирается в зависимости от предполагаемого режима ее работы.

Кроме рабочих агрегатов, согласно правилам Регистра всегда предусматривается один резервный агрегат. Резервным считается агрегат, не работающий при ходовом режиме нагрузки станции. Номинальная мощность резервного агрегата должна быть равна мощности наибольшего рабочего агрегата.

Режимы работы судовой электростанции определяются величинами нагрузок ее генераторов и зависят: а) от времени суток и б) от того, движется ли судно или находится на стоянке, готовится ли отойти от берега или пристать к нему.

Зависимость нагрузки генераторов от времени суток объясняется увеличением потребности в электрическом освещении ночью, что ведет к увеличению нагрузки генераторов.

Понятна также и зависимость нагрузки генераторов от количества и степени использования вспомогательных судовых механизмов, находящихся в работе: 1) во время хода судна, 2) на стоянке и 3) при снятии с якоря и швартовке. Очевидно, что количество работающих в данный момент вспомогательных механизмов не остается все время постоянным. Не остается постоянной и нагрузка вспомогательных механизмов, а следовательно, и степень использования приводящих их в движение электродвигателей.

Изложенные выше соображения о режимах работы судовой электростанции принимаются во внимание при выборе числа и мощности ее генераторов.

При выборе числа генераторов необходимо стремиться к наиболее полной загрузке каждого генератора при любых возможных режимах работы электростанции, так как при этом генератор работает с большим коэффициентом полезного действия. Количество устанавливаемых на электростанции генераторов должно быть возможно меньшим.

Обычно стремятся выбирать генераторы одинаковой мощности и типа, что значительно облегчает техническую эксплуатацию электростанции за счет упрощения ухода и уменьшения количества требующихся запасных частей.

При двух и более установленных на электростанций генераторах различают параллельную и независимую (выборную) их работу. При параллельной работе генераторы присоединяются к общим сборным шинам, от которых осуществляется питание всех токоприемников. При независимой работе каждый генератор имеет свои сборные шины.