ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ РАСЧЕТА ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ
Аннотация
В статье рассмотрены теоретические вопросы протекания токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением электроэнергии на постоянном токе. В данных системах электроэнергию вырабатывают трехфазные синхронные генераторы, подключенные к полупроводниковым выпрямителям, распределение электроэнергии идет на постоянном токе, для питания гребного электродвигателя переменного тока и общесудовых приемников электроэнергии используются полупроводниковые инверторы. Традиционные методы для расчета токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением на постоянном токе не подходят. Это связано с тем, что в данных системах генератор работает с переменной частотой вращения, а гребной электро-двигатель может подпитывать током место возникновения короткого замыкания на шинах главного распределительного щита постоянного тока через обратные диоды автономных инверторов. Величина тока короткого замыкания увеличивается при снижении частоты вращения синхронного генератора. Величина тока подпитки места возникновения короткого замыкания от гребного электродвигателя зависит от частоты вращения и нагрузки. Значительное влияние на токи короткого замыкания оказывают конденсаторы, расположенные на входе полупроводниковых инверторов гребной электрической установки. При расчете токов короткого замыкания необходимо учитывать ток подпитки от общесудовых приемников электроэнергии переменного тока через полупроводниковые инверторы, на входе которых также расположены конденсаторы. В статье рассмотрены физические процессы протекания токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением электроэнергии на постоянном токе. Сформулированы рекомендации по расчету токов короткого замыкания в данных системах.
Ключевые слова
короткое замыкание, электрический ток, электроэнергетические системы, распределение электроэнергии, полупроводниковые преобразователи частоты, гребные электрические установки, выпрямители, инверторы
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Правила классификации и постройки морских судов. - Ч. XI. - СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2017.
ОСТ 5Р.6181-81. Судовые электроэнергетические системы. Методы расчета переходных процессов. - 1981. - 596 с.
ОСТ 6126-77. Судовые электроэнергетические системы постоянного тока. Метод расчета токов короткого замыкания. - 1977.
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.
Григорьев А. В. Опыт эксплуатации электроэнергетической установки гидрографического судна «Вайгач» / А. В. Григорьев, Е. А. Глеклер, А. И. Лившиц, Д. И. Улитовский // Судостроение. - 2010. - № 6. - С. 29-30.
Григорьев А. В. Единая электроэнергетическая установка малого гидрографического судна «Вайгач»: опыт проектирования и результаты испытаний / А. В. Григорьев // Российский морской регистр судоходства. - 2008. - № 31. - С. 271-278.
Гольдштейн М. Е. Функции передачи постоянного тока на базе преобразователей напряжения в режиме установившегося короткого замыкания в энергосистеме / М. Е. Гольдштейн, Н. В. Корбуков // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. - 2015. - Т. 15. - № 3. - С. 20- 24. DOI: 10.14529/power150303.
Приходько В. М. Особенности расчетов токов короткого замыкания с учетом сопротивления электрической дуги в судовых электроэнергетических системах / В. М. Приходько, И. В. Приходько, В. Ю. Лучкин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 5 (39). - С. 185-195. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-5-185-195.
Жуков В. В. Влияние обратимых двигатель-генераторов и статических преобразователей на ток КЗ в системе постоянного тока электростанций / В. В. Жуков, В. Ф. Казайкин, М. А. Шиша [и др.] // Электрические станции. - 1990. - № 10. - С. 44-48.
Кузнецов Ю. П. Математическое моделирование и расчеты дуговых процессов при коротких замыканиях в сетях постоянного тока / Ю. П. Кузнецов, Эль-Зейн Адам // Тезисы докладов Всесоюзной науч. конф. «Токи короткого замыкания в энергосистемах». - М., 1995. - С. 64-67.
Азовцев А. А. Короткие замыкания в мощных электроустановках постоянного тока / А. А. Азовцев, Ю. В. Рокотян // Судовая электромеханика и связь. - 1968. - № 40. - С. 3-15.
Об авторах
Григорьев Андрей Владимирович - кандидат технических наук, доцент, генеральный директор
a.grigorev@eds-marine.ru. kaf_saees@gumrf.ru
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»; АО «НПЦ «Электродвижение судов»Васильев Алексей Юрьевич - начальник отдела
АО «НПЦ «Электродвижение судов»Кулагин Юрий Александрович - начальник отдела
АО «НПЦ «Электродвижение судов»
