АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ДЛЯ СУДОВ С СИСТЕМАМИ ЭЛЕКТРОДВИЖЕНИЯ
Аннотация
Вопрос о целесообразности применении высоковольтных электростанций для судов с системами электродвижения (СЭД) мощностью более 15 МВт весьма актуален и решается на стадии проектирования судна. В статье проведен анализ применения низковольтных электростанций в составе единых электроэнергетических систем (ЕЭЭС) с СЭД мощностью свыше 16 МВт. На примере судна-снабженца рассмотрены два варианта схемотехнических решений построения ЕЭЭС с СЭД с использованием низковольтного и высоковольтного оборудования. Для вышеуказанных вариантов приведены массы и габариты главных распределительных устройств (ГРУ) и кабельных трасс для участков между наиболее мощными потребителями ЕЭЭС. Представлен краткий сравнительный анализ низковольтных и высоковольтных судовых электростанций (СЭС), рассмотрены основные преимущества высоковольтных СЭС, среди которых следует отметить снижение токов главных дизель-генераторов (ГДГ) и сборных шин, значительное уменьшение токов короткого замыкания, снижение сечения и массы кабельных трасс, улучшение массогабаритных показателей ГРУ, уменьшение количества секций распределительных щитов и автоматических выключателей. Дана оценка влияния уровня напряжения на технико-эксплуатационные показатели оборудования. Указаны причины, благодаря которым в настоящее время низковольтные СЭС на судах с СЭД мощностью от 10 до 16 МВт имеют более широкое распространение, чем высоковольтные. Указаны основные недостатки применения высоковольтных электростанций. Проведен первичный критериальный анализ мощности электростанции, позволяющий определить целесообразность применения высоковольтной ЕЭЭС. На основе результатов сравнения двух вариантов исполнения ЕЭЭС с СЭД показано, что применение высоковольтной СЭС на 6,3 кВ является технически обоснованным и перспективным и имеет ряд существенных преимуществ.
Ключевые слова
судовая электростанция, единая электроэнергетическая установка, единая электроэнергетическая система, система электродвижения, гребная электрическая установка
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Григорьев А. В. Схемные решения перспективных низковольтных судовых систем электродвижения / А. В. Григорьев, В. В. Романовский, Р. Р. Зайнуллин // Эксплуатация морского транспорта. - 2010. - № 4. - С. 76-78.
Григорьев А. В. Анализ возможности и целесообразности применения систем электродвижения на судах вспомогательного флота / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2014. - № 5(27). - С. 40-46.
Григорьев А. В. Целесообразность применения СЭД на судах вспомогательного флота / А. В. Григорьев, В. И. Штрамбранд, Р. Р. Зайнуллин // Морской флот. - 2014. - № 4. - С. 38-40.
Григорьев А. В. Анализ режимов эксплуатации судовых валогенераторных установок с преобразователями частоты и синхронными компенсаторами / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 3(31). - С. 164-171.
Wilflinger J. Simulation and control design of hybrid propulsions in boats / J. Wilflinger, P. Ortner, L. Del Re, M. Aschaber // IFAC Proceedings Volumes. - 2010. - Vol. 43. - Is. 20. - Pp. 40-45. DOI: 10.3182/20100915-3-DE-3008.00001.
Mahmud K. A review of computer tools for modeling electric vehicle energy requirements and their impact on power distribution networks / K. Mahmud, G. E. Town // Applied Energy. - 2016. - Vol. 172. - Pp. 337-359. DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.03.100.
Gierusz W. Simulation model of the LNG carrier with podded propulsion, Part II: Full model and experimental results / W. Gierusz // Ocean Engineering. - 2016. - Vol. 123. - Pp. 28-44. DOI:10.1016/j.oceaneng.2016.06.024.
Yutao C. Integrated Design Platform for Marine Electric Propulsion System / C. Yutao, Z. Fanming, W. Jiaming // Energy Procedia. - 2012. - Vol. 17. - Part A. - Pp. 540-546. DOI:10.1016/j.egypro.2012.02.133.
Гузанов А. Н. Моделирование судового электрооборудования и средств автоматики / А. Н. Гузанов, К. В. Недялков. - СПб.: СПбГУВК, 1996. - 59 с.
Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0 / С. Г. Герман-Галкин. - СПб.: Корона Принт, 2001. - 320 с.
Об авторах
Григорьев Андрей Владимирович - кандидат технических наук, доцент
АО «НПЦ «Электродвижение судов»Васильев Алексей Юрьевич - соискатель
АО «НПЦ «Электродвижение судов»Малышев Сергей Михайлович - аспирант
malyshev@eds-marine.ru. kaf_saees@gumrf.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»
