Работа генераторов в судовых электростанциях

Судовая электростанция может иметь два, три, а иногда четыре дизель-генератора. Они могут работать раздельно или параллельно. При раздельной работе каждый генератор через отдельную секцию главного электрораспределительного щита обеспечивает электроэнергией определенную группу приемников. С помощью переключающихся устройств можно менять подключение приемников к генераторам. (Например, питание рулевой машины по 2-м фидерам).

Раздельная работа не позволяет использовать генераторы на полную мощность в различных режимах работы судна, так как мощность каждого генератора определяется общей мощностью приемников, которые могут быть подключены к нему. Однако число работающих механизмов зависит от режима эксплуатации судна, т. е. не все электроприемники постоянно находятся в работе, а это значит, что раздельно работающие генераторы часто оказываются недостаточно загруженными. При этом снижается к.п.д. и эффективность их работы. Кроме того, переключение генераторов или приемников можно осуществлять только с перерывом питания.

Под параллельной работой понимают работу двух или большего количества генераторов на одни и те же потребители (шины ГЭРЩ).

Параллельная работа генераторов дает следующие преимущества: обеспечивает полную загрузку генераторов, что позволяет уменьшить агрегатную мощность дезель - генераторов; гарантирует непрерывное питание приемников при переходе с одного генератора на другой; повышает бесперебойность снабжения приемников электроэнергией, т. е. надежность работы электростанции повышается.

Эффективность использования генераторов при параллельной работе объясняется возможностью включать в работу столько генераторов, сколько требуется для обеспечения энергией подключенных приемников. При возрастании или уменьшении нагрузки количество работающих генераторов соответственно может быть увеличено или уменьшено, при этом нагрузка у работающих генераторов всегда близка к номинальной, в результате чего к.п.д. электростанции повышается. У неработающих в это время дизель - генераторов сохраняется моторесурс и можно производить их техническое обслуживание.

К недостаткам параллельной работы генераторов следует отнести большую сложность процессов включения и отключения генераторов, необходимость более квалифицированного обслуживания, высокие требования к четкости работы агрегатов судовой электростанции, особенно автоматических регуляторов частоты вращения дизелей, автоматических регуляторов напряжения и систем автоматического распределения нагрузки.

При включении на параллельную работу генератора постоянного тока должны быть соблюдены два условия:

1) э.д.с. включаемого генератора должна быть равна напряжению работающего генератора:

,

т. е. при включении генератора в сеть его ток должен быть равен нулю:

;

2) полярность на выводах включаемого генератора должна соответствовать полярности сети.

Поэтому для включения генератора на параллельную работу (рис. 2.34) необходимо:

- запустить первичный двигатель дизель - генератора и установить номинальную частоту вращения;

- регулировочным реостатом R2 в обмотке возбуждения LG2 установить э.д.с. E , равную напряжению сети. До включения генератора в сеть вольтметр показывает его э.д.с. При правильной полярности генератор G2 включается автоматом Q2 на шины ГЭРЩ. После подключения генератора его нагрузка равна нулю (I = 0). Для перевода нагрузки с ранее работающего генератора на включенный необходимо увеличить ток возбуждения реостатом R2 второго генератора, т. е. увеличить его э.д.с. E и одновременно уменьшить ток возбуждения у ранее работающего генератора G1; по показаниям амперметров установить необходимые токи генераторов (нагрузку между ними распределить равномерно).

 

Рис. 2.34. Принципиальная схема параллельной работы генераторов постоянного тока с параллельным возбуждением

 

При параллельной работе генераторов нагрузка должна распределяться пропорционально их мощности. Для получения устойчивой параллельной работы необходимо включать уравнительный провод между началами последовательных обмо­ток возбуждения (рис. 2.35). При наличии уравнительного провода увеличение тока на­грузки одного генератора приведет к равномерному увеличению токов в последова­тельных обмотках возбуждения обоих генераторов, в результате чего возрастает ток нагрузки в обоих генераторах. Уравнительный провод при изменении нагрузки од­ного генератора одновременно вызывает изменение возбуждения у других парал­лельно работающих генераторов, обеспечивая устойчивость параллельной работы дизель-генераторов.

При отсутствии уравнительного провода понижение э.д.с. вызовет умень­шение тока нагрузки генератора G1, что в свою очередь вызовет дальнейшее уменьшение его э.д.с. и разгрузку. У другого генератора G2 в это время ток нагрузки возрастет, увеличиться его магнитный поток и э.д.с., в связи с чем, бу­дет происходить дальнейшая его перегрузка. Таким образом, первый генератор будет размагничиваться и в конце концов перейдет в режим двигателя.

Устойчивость параллельной работы генераторов зависит от сопротивления уравнительного провода. Чем меньше его сопротивление, тем устойчивее па­раллельная работа. При отключении одного из генераторов уравнительный про­вод должен также отключаться, чтобы обмотки отключенного генератора не находились под напряжением.

При отключении генератора его нужно сначала разгрузить (уменьшая ток возбуждения, уравнять его напряжение с напряжением на шинах) и при снятой нагрузке (амперметр показывает «О») отключить автомат.

 

 

 

Рис. 2.35. Принципиальная схема параллельной работы