Корабельні електроенергетичні установки

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

І.Г. Захаров, доктор технічних наук, професор, контр-адмірал; Я.Д. Ареф'єв, доктор технічних наук, професор, контр-адмірал; Н.А. Воронович, кандидат технічних наук, капітан 1 рангу; О.Ю. Лейкін, кандидат технічних наук, капітан 1 рангу

За розвитком електроенергетичних систем кораблів ВМФ першими слід вважати роботи з їх модернізації, що проводяться в кінці 20-х-початку 30-х років на бойових кораблях дореволюційної споруди - підводних човнах типу "Акула" та "Барс", міноносцях типу "Новік", крейсерах "Червона Україна", "Червоний Крим", "Червоний Кавказ" і лінійних кораблях типу "Севастополь". На деяких з цих кораблів змінювалися генераторні агрегати (у більшості випадків на більш потужні), встановлювалися нові споживачі електроенергії, вносилися зміни в мережі розподілу електроенергії.

Для забезпечення цих робіт, а також для нового будівництва вітчизняною промисловістю було розпочато проектування і створення електрообладнання для кораблів ВМФ: електричних машин, апаратів, розподільних пристроїв в основному для мереж постійного струму, а також акумуляторних батарей та іншої електротехніки.

У 1925р. розпочато проектування електроенергетичних систем перших дизель-електричних підводних човнів (ДПЛ), перша з яких типу "Декабрист" була здана ВМФ в 1930р. У період, що передує початку Великої Вітчизняної війни, проектувалися і будувалися кілька інших типів ПЛ.

Для ПЛ були прийняті подібні за структурою і відрізняються тільки за величиною, потужності електроенергетичні системи кораблів (ЕСК) з електродвіженіем, що мають у своєму складі одну або дві групи акумуляторних батарей напругою 90-160В і що забезпечують електроенергією гребні електродвигуни (Гед) та інші споживачі при підводному ході; два дизель-генератора напругою 110В постійного струму для забезпечення електроенергією споживачів (у т.ч. зарядку акумуляторних батарей) при надводному ході; два головних розподільних пристрої, розміщені в одному відсіку, і один або два Гед.

Першими великими надводними кораблями були лідери міноносців проекту 1 і ескадрені міноносці проекту 7. Головні кораблі даних проектів приймалися ВМФ у 1936р. Для електроенергетичних систем цих кораблів був прийнятий постійний струм напругою НОВ. В якості джерел електроенергії застосовувалися турбогенератори агрегати вітчизняного виробництва потужністю по 100 кВт - на лідерах і за 50кВт - на есмінцях, дизель-генератори з імпортними дизелями по 50кВт - на лідерах і за 30кВт - на есмінцях. Турбогенератори розташовувалися в машинних відділеннях, дизель-генератори - у спеціальних приміщеннях котельних відділень.

Схеми розподілу електроенергії на цих кораблях були прийняті магістрально-фідерними. За окремим фідерах одержували харчування найбільш відповідальні бойові споживачі. Схеми генерування та розподілу електроенергії виключали можливість включення генераторів на паралельну роботу. Головні розподільні щити (ГРЩ), що знаходяться в машинних відділеннях, мали подвійну систему шин, на які подавалося харчування від різних генераторів, а споживачі електроенергії могли з допомогою перемикачів підключатися до кожного з них. В якості комутаційних апаратів були прийняті рубильники і перемикачі рубаючого типу, а також пакетні вимикачі і перемикачі. В якості апаратів захисту використовувалися трубчасті запобіжники. Більшість кабелів на цих кораблях було марки СРМ. Прокладка кабелів вироблялася на панелях, прохід кабелів через перегородки здійснювався за допомогою індивідуальних сальників. Всі електричні машини, розподільчі пристрої, кабелі та апарати були вітчизняного виробництва.

Наступними, за терміном введення в дію, великими бойовими надводними кораблями були крейсера проекту 26 (головний крейсер "Кіров" вступив в дію в 1938р.). Для електроенергетичних систем (ЕЕС) цих кораблів було прийнято також постійний струм, але напругою 220В. Магістральний принцип розподілу електроенергії зберігався тільки для системи освітлення. Живлення силових споживачів здійснювалося за фідерної-груповий системі, у зв'язку з чим габарити ГРЩ виявилися досить великими. Крім ГРЩ, були ще генераторні щити, розташовані в одних приміщеннях з генераторами. Шини ГРЩ та генераторних щитів одинарні, секціонованими. ЕЕС в свій склад включала чотири турбогенератора (ТГ) по 165кВт кожен, розташовані в машинних відділеннях і два дізельгенератора (ДГ) за 165кВт кожен, розміщені в спеціальних приміщеннях.

Для прокладання магістральних кабелів по бортах корабля були використані кабельні коридори. Електрообладнання крейсера проекту 26 однотипно електроустаткування лідерів і ескадрених міноносців проектів 7 і 7У і відрізняється тільки по потужності, кількості елементів та їх розташування.

Наступною великою серією бойових надводних кораблів були ескадрені міноносці проекту 7У, головний корабель якої вступив в дію в 1941р. Електроенергетична установка цих кораблів за параметрами електроенергії, принципам її розподілу, типами елементів електрообладнання і його розташуванню аналогічні електроенергетичним системам есмінців проекту 7. На есмінцях даного проекту була збільшена ступінь електрифікації, встановлені більш потужні генераторні агрегати, спрощена схема генерування та розподілу електроенергії за рахунок зменшення генераторних агрегатів (два ТГ замість трьох).

Одночасно йшло проектування і спорудження досвідченого, в частині ЕЕС, корабля проекту 7УЕ (есмінець "Страшний" - початок проектування 1936р., Став до ладу в 1941р.). Електроенергетична система цього корабля була прийнята на змінному струмі напругою 220В, частотою 50Гц. Паралельна робота генераторів не передбачалася. Шини ГРЩ одинарні, секціонованими. Розташування генераторних агрегатів аналогічно їх розташуванню на кораблях проекту 7У. Вітчизняною промисловістю для цього корабля було розроблено та освоєно нове корабельне електрообладнання на змінному струмі - синхронні генератори, електродвигуни різного типу та виконання з пускачами, що мають тепловий захист, трансформатори й настановні автоматичні вимикачі, селенові і купроксние випрямлячі і т.п. Завдання це була вирішена промисловістю успішно, і постачання електроустаткування не затримували здачі експериментального корабля.

Виготовлення корабельного електрообладнання змінного струму, його випробування і здача на кораблі проекту 7УЕ - підготовчий етап до перекладу ЕЕС всіх надводних кораблів на змінний струм. Проте впровадження на надводні кораблі мережі змінного струму поставило перед промисловістю ряд наукових і технічних питань, які врешті-решт були успішно вирішені.

Застосування електроенергетичних систем кораблів на змінному струмі забезпечувало:

- Використання асинхронних електродвигунів з обертовим магнітним полем і короткозамкненим ротором, істотно більш надійних в порівнянні з колекторними машинами постійного струму;

- Можливість підвищення напруги і зниження струмів в силовий електричної мережі, зниження напруги в мережах управління за допомогою простих перетворювальних пристроїв-трансформаторів;

- Отримання постійного струму необхідної напруги статичними перетворювальними пристроями з трансформаторами і випрямлячами;

- Зниження струмів короткого замикання в системі безпосередньо параметрами мереж і застосуванням у подальшому спеціальних токоограничивающих пристроїв - апаратів і схем.

Крім побудованих і ряду недобудованих до початку війни серійних кораблів, у передвоєнний період був спроектований і закладено низку великих кораблів, будівництво яких з початком війни припинилося. Це лінійні кораблі проекту 68 і ескадрені міноносці проекту 30.

Лінійні кораблі і важкі крейсера мали ЕЕС подвійного типу - постійного і змінного струму. В якості джерел електроенергії приймалися генератори змішаного струму з приводом від парових турбін одиничною потужністю 1200кВт і від дизелів одиничною потужністю 650кВт. Такі генераторні агрегати корабельного виконання для тих років вважалися дуже потужними. Дослідні зразки генераторів були виготовлені і навіть використовувалися під час війни на пересувних електростанціях на Ленінградському фронті. Кораблі мали по чотири електростанції, розміщені в окремих приміщеннях. Розподіл електроенергії було прийнято за фідерної-груповий схемою. Електрообладнання на ці кораблі не встановлювалося, а після війни було прийнято рішення їх споруду не відновлювати.

Після закінчення війни питання постало про відновлення споруди крейсерів проекту 68 і есмінців проекту 30, але так як вони за роки війни застаріли, то були виконані два ступені коригування: для кораблів частково побудованих (проекти 30к і ​​68К) і кораблів, які не починалися будуватися ( проекти 30-біс і 68-біс).

У дореволюційний час єдиного документа, узагальнюючого вимоги до електроустаткування і електросистема кораблів, не було. Досвід передвоєнного періоду створення кораблів виявив необхідність розробки такого документа. У період 1937-1940рр. фахівцями ВМФ і промисловості під керівництвом офіцера Науково-технічного комітету (НТК) НКВМФ Б. І. Калганова були розроблені і в 1940р. видані "Правила електрообладнання кораблів" ("ВЕК-40").

Досвід Великої Вітчизняної війни показав високі технічні якості встановленого на кораблях електрообладнання. При бойових пошкодженнях кораблів аварійність електрообладнання, як правило, була нижчою, ніж механічного обладнання та систем озброєння. Якщо кораблі і втрачали електроенергію, то причиною того найчастіше був вихід з ладу первинних двигунів генераторів (вузлів, блоків, які обслуговують систем тощо), а не самих генераторів. Так, при підриві на міні крейсера "Кіров" одна з електростанцій опинилася в районі руйнування корпусу корабля і фактично була затоплена, а інші генератори та електрообладнання залишилися працездатними, але ТГ не можна було використовувати через втрату джерела пари.

Досвід бойової та повсякденної експлуатації корабельного електрообладнання виявив і ряд недоліків.

Низька ударостійкість електрообладнання: були випадки, коли при бойових пошкодженнях в останніх непошкодженими відсіках або приміщеннях ламалися кріплення і окремі вузли обладнання, автоматичні вимикачі давали неправдиві відключення, запобіжники випадали з затискачів, вимірювальні прилади руйнувалися. Разом з тим міцність електротехнічних пристроїв виявилася вищою міцності деяких механізмів і конструкцій. Основною причиною цього було, очевидно, те, що для них значно менше використовувався чавун, а в основному застосовувалася сталь.

Багато турбот і неприємностей особовому складу доставляли колектори та щітки машин постійного струму. Вугільні щітки зношувалися набагато швидше тих термінів, які зазначалися в документах, і забруднювали машини вугільним пилом. Колектори теж зношувалися досить швидко і забруднювали машини вже мідної пилом. Це призводило до зниження опору ізоляції машин, а іноді і її пробоїв (найчастіше між відводами колекторних пластин). Машини та їх колектори доводилося часто чистити, щітки міняти, колектори протачивать і шліфувати.

Крейсера проекту 68 і есмінці проекту 30 були першими великими надводними кораблями, побудованими після війни, і в той же час останніми надводними кораблями, електроенергетичні системи яких створювалися на постійному струмі. Ступінь їх електрифікації, у порівнянні з кораблями проекту 26 і 7У, підвищилася незначно, а у кораблів проекту 30К навіть знизилася. Системи розподілу електроенергії на кораблях - фідерні-групові. По магістральному принципом електроенергія розподілялася тільки в мережах освітлення. ТГ на цих кораблях розташовані в машинних відділеннях, а ДГ - у спеціальних приміщеннях (на крейсерах) і в котельнях відділеннях (на есмінцях). Тому на крейсерах проектів 68К та 68-біс так само, як на крейсерах проекту 26, крім захисних апаратів на ГРЩ, були прийняті автоматичні вимикачі; на вторинних щитах - запобіжники. Основний вид кабелів - БМР. На кораблях проектів 30К і 68К прокладка кабелів виконана на панелях з проходом через перебіркові індивідуальні сальники, а на кораблях проектів 30-біс і 68-біс прокладка кабелів здійснено в пучках з проходом через перебирання в кабельних коробках. На крейсерах проектів 68К та 68-біс, так само як на крейсерах проекту 26 і в проектах важких кораблів 69 і 23, для прокладки магістральних кабелів передбачені кабельні коридори вздовж обох бортів.

У 1944р. в Казані було проведено науково-технічна рада НТК НК ВМФ, на якому обговорювалися і вирішувалися питання створення електроенергетичних систем перспективних надводних кораблів, застосування в цих системах змінного струму, а також питання вибору величини напруги, якості і розташування електростанцій на кораблях різних типів, застосування найбільш оптимальних схем генерування та розподілу електроенергії. У період з 1947р. до початку 50-х років серед науково-дослідних і проектних організацій ВМФ і МСП йшла дискусія про допустимій величині напруги змінного струму в електроенергетичних системах кораблів. У результаті подальших напрацювань було прийнято рішення про застосування для силових споживачів електроенергії напругою 380В.

На надводних кораблях перших повоєнних проектів 41 і 42, а також на серійних кораблях проектів 56 і 50, які, по суті, були відкоригованими проектами 41 і 42, в ЕЕС прийнято напруга 220В, а для мереж освітлення - 24В. Досвід виготовлення та експлуатації електрообладнання цих кораблів підтвердив доцільність для ЕЕС кораблів напруги 380В, а для мереж освітлення - 127в, що і було прийняте для всіх подальших проектів кораблів.

Активну участь у довоєнному створення ЕЕС і електрообладнання кораблів взяли науковці та провідні фахівці Г. А. Агафонов, І. І. Говорухін, В. П. Горячев, Н. М. Кашинцев, Н. А. Макєєв, Б. М. Мордовії, В. І. Полонський, М. М. Хом 'яков, М. А. Цупік і багато інших.

З 1946 по 1948р. були розроблені нові вимоги і правила електрообладнання кораблів. Одночасно розпочато розробку, а в 1951-1952гг. освоєно серійне виробництво генераторів типу МС, електродвигунів типу МР, МРЗ, МАФ, АОМ, АМ, пускових і комутаційно-захисних автоматичних апаратів та іншої техніки.

З 1948р. прокладка кабелів на кораблях стала проводитися пучками з ущільнювальними кабельними коробками на перебірках замість прокладки на панелях і індивідуальних сальниках.

Починаючи з 1951р. почали вступати в дію бойові надводні кораблі середньої водотоннажності з електроенергетичними системами на змінному струмі. На цих кораблях були прийняті приблизно однотипні системи генерування та розподілу електроенергії. На кожному кораблі були дві автономні електростанції (на кораблях великої тоннажності, що вступили в дію пізніше, - чотири і п'ять станцій), розташованих в окремих приміщеннях (відсіках) або суміщених з машинними відділеннями. Останнє характерно в основному для газотурбінних кораблів. У кожній електростанції, як правило, було встановлено по два (три) генераторних агрегату. Станції з'єднувалися між собою однією або двома перемичками. Системи розподілу електроенергії - фідерні-групові. Більшість споживачів отримувало подвійне живлення або безпосередньо від ГРЩ, або через вторинні щити. Була здійснена можливість тривалої паралельної роботи генераторів, розташованих в одній електростанції, і короткочасної (на термін перекладу навантаження) роботи генераторів, розташованих у різних електростанціях. Шини ГРЩ одинарні, секціонованими.

У 1950-1951рр. на будівництво кораблів почали надходити нові кабелі типу КНРП і КНР замість кабелів СРМ і РМ. Перший корабель з кабелями КНПР вступив в дію у 1954 році. (Проект 41).

Можна вважати, що до середини 60-х років в електроенергетичних системах принципових змін не відбувалося. Із зростанням кількості і потужності споживачів потужність генераторних апаратів зростала досить плавно. У той же час поява принципово нових проектів ПЛ з ядерною енергетикою дозволило застосовувати в ЕЕС більш потужні джерела електроенергії - з приводом від парової турбіни.

У 50-х роках в ЕЕС ПЛ стали застосовувати постійний струм напругою 175-320В. З 1960р. почалося широке впровадження на кораблях автоматичних перемикачів електроживлення типу АПС і автоматичних перемикачів-пускачів типу АПП. Період 1960-1967гг. можна вважати періодом інтенсивного вдосконалення корабельного електрообладнання. Він характеризувався застосуванням кремнийорганической ізоляції в електричних машинах, обладнанні та кабелях, застосуванням замкнутого циклу вентиляції у великих машинах та їх безпосереднього водяного охолодження, освоєнням генераторів типів МСК, ТМВ, автоматичних вимикачів типів АМ, А-3300, А-3500, електродвигунів типу АН.

У зв'язку з розвитком ЕЕС, постійним зростанням потужності генераторних агрегатів, удосконаленням і широким впровадженням нового електрообладнання, майбутнім запровадженням систем управління, появою і розвитком теорії надійності і т.д., діючі "ВЕК-49" значною мірою застаріли і вимагали не просто коригування , а переробки та доповнення. Нові правила - "ВЕК-63" були розроблені в період 1961-1963рр. 1-м ЦНІІМО. У них включені додаткові розділи, скориговано та уточнено велика кількість вимог.

З 1963 по 1969р. йшли інтенсивні дослідження і роботи по створенню ЕЕС АПЛ на змінному струмі. У 1967р. для АПЛ проекту 667, а в 1969р. для АПЛ проекту 661 було завершено монтаж, випробування та здавання замовнику ЕЕС на змінному струмі напругою 380В, частотою 50Гц.

До 1967р. обсяг автоматизації ЕЕС обмежувався застосуванням автоматичних регуляторів швидкості та напруги генераторних агрегатів, електричним захистом в системі генерування та розподілу електроенергії, захистом приводних двигунів генераторів і електропроводи. 1967году можна вважати роком початку широкого впровадження систем дистанційно-автоматизованого управління ЕЕС (САУ ЕЕС) і закінчення монтажу і здачі першого ЕЕС, що мають автоматизоване управління. Обсяг автоматизації зростає - від окремих функцій (автоматична синхронізація, дистанційний і автоматичний пуск агрегатів, автоматична навантаження та ін) до програмного управління з рішенням окремих аварійних завдань, управління всією ЕЕС з центрального поста управління (ЦПУ).

У 1967р. був зданий флоту протичовновий крейсер проекту 1123, потужність кожної з електростанцій якого становила 3000 кВт. При напрузі 400В ця величина потужності (при застосуванні генераторів типу МСК) практично є граничною за величинами струму короткого замикання (ТКЗ) і граничної комутаційної здатності (ПКС) застосовувалися і застосовуються до цих пір автоматичних вимикачів типу АМ, ВА, А-ЗЗОО, А- 3700. Збільшення потужності електростанцій при паралельній роботі всіх джерел електроенергії зажадало прийняття спеціальних заходів щодо зниження ТКЗ. До цих заходів належать: включення в схему розподілу спеціальних токоограничивающих пристроїв (ТОУ), а також використання генераторів з меншими значеннями величин ударного ТКЗ за рахунок збільшення надграничної індуктивного опору генератора ХД.

Визначення принципів побудови ЕЕС великої потужності почалося в 1968р., Коли в ЕЕС важкого авіаносного крейсера проекту 1143 з'явилися електростанції (дві з чотирьох), до складу яких входили три генераторних агрегати потужністю по 1500 кВт. Для обмеження ТКЗ на цих станціях були застосовані струмообмежуючі автоматичні вимикачі типу АБЕ (виробник - АТ "Електросила"). Головний корабель цього проекту зданий ВМФ в 1973р.

Пізніше була створена і в 1980р. здана флоту ЕЕС важкого ракетного крейсера з АЕУ проекту 1144. До складу кожної з чотирьох електростанцій цієї ЕЕС входить один ТГ потужністю 3000кВт (з підвищеною величиною ХД і зниженою величиною ТКЗ-Iуд = 8-9J) і один ТГ потужністю 1500Квт з генератором типу МСК. Для обмеження ТКЗ при паралельній роботі генераторів був включений спеціально розроблений блок токоограничивающих запобіжників типу БП-1144.

На початку 70-х років у зв'язку з підвищенням вимог до безперебійності електроживлення, появою диференціальної струмового захисту та тиристорних ТОУ велися дослідження щодо доцільності та можливості застосування паралельної роботи всіх електростанцій і джерел електроенергії на кораблі. У роботі брали участь підприємства ЦНДІ суднової електротехніки. Невське ПКБ, Військово-морська академія ім.Н.Г.Кузнецова, Ленінградський (Санкт-Петербугскій) державний технічний університет, 1-й ЦНІІМО.

У 1972р. була створена ЕЕС АПЛ на змінному струмі напругою 380В, частотою 400Гц. Питання застосування для ЕЕС змінного струму такої частоти тривалий час було дискусійним. Прихильники позитивного рішення очікували значного поліпшення масогабаритних та інших характеристик ЕЕС і електрообладнання в цілому. Супротивники спростовували це, підкреслювали негативні сторони такого рішення, і перш за все труднощі освоєння промисловістю електрообладнання з підвищеною частотою струму. Реалізація підвищеної частоти в ЕЕС зазначеного проекту та подальші дослідження показали скромніші поліпшення характеристик, ніж очікувалося, і підтвердили труднощі переходу на підвищену частоту.

Заслуговує на увагу історія питання розробки електрообладнання на 400Гц.

Для створення електрообладнання електроенергетичних систем АПЛ проекту 705 був притягнутий Всесоюзний (нині Всеросійський) науково-дослідний інститут електромеханіки (ВНІІЕМ). ВНІІЕМ у співдружності з десятками підприємств Міністерства електротехнічної промисловості при науково-технічному супроводі 1-го ЦНІІМО приступив до створення ЕЕС. Мова йшла про створення принципово нового морського електрообладнання.

У проекті ЕЕС основна частота електроживлення, як уже говорилося, була 400Гц. При високій частоті живлення створити двигун на мале число оборотів неможливо через неприйнятні габаритів. Необхідний був перетворювач високої частоти в низьку. Розробники запропонували використовувати тиристорний перетворювач і з його допомогою здійснювати регулювання обертів двигуна гребного гвинта. Для відпрацювання нового морського електрообладнання в Істрінському відділенні ВНІІЕМ був створений спеціальний натурний стенд.

Стенд представляв собою модель електроенергетичної системи, на якій насамперед і відпрацьовувалися системні завдання. На цьому стенді стояло все реально працює електрообладнання, наприклад, тільки ВНІІЕМ розмістив тут 106 різних електричних машин. Стенд служив для комплексних випробувань, під час яких перевірявся і ресурс всього устаткування. У подальшому на цьому стенді пройшли відпрацювання чотири покоління суднового електрообладнання. Крім того, цей стенд служив і навчальним центром.

Тісний контакт ВНІІЕМ з Інститутом атомної енергії ім. І. В. Курчатова, що виник при створенні комплексу обладнання для атомного підводного човна проекту 705, природно, переріс у роботи зі спільного аналізу можливостей використання в атомній енергетиці корабля видатного досягнення фундаментальної науки - явища надпровідності. До того часу фахівцями ІАЕ ім.І.В.Курчатова спільно з іншими підприємствами на основі проведення теоретичних досліджень був розроблений технологічний процес і створено необхідне обладнання для промислового виготовлення надпровідникової дроти.

У силу фізичних особливостей надпровідника стало очевидним, що використання надпровідникової дроти доцільно в системах збудження електричних машин корабля: це дозволяє різко збільшити робочу магнітну індукцію. Відкрилася можливість створення електричних двигунів і генераторів більшої одиничної потужності, малих розмірів і маси, з високим ККД. Були розроблені і сформульовані основні завдання створення системи електродвіженія (ЕД) з надпровідникових гребним двигуном для атомного корабля.

Була визначена комплексна програма, що включає на етапі проектування корабля обгрунтування методики розрахунку і конструювання нового класу електричних машин, технологію їх виготовлення і випробування. Дослідження починалися з розробки та виготовлення експериментальних зразків надпровідникових електричних машин і систем електровидвіженія в цілому. Було зроблено кілька синхронно-асинхронних типів двигунів потужністю від 100 до 200 кВт. Проектування велося паралельно з підприємствами і конструкторськими бюро суднобудівної промисловості і 1-м ЦНДІ МО.

Важливим і складним етапом було створення стендового зразка спеціального гребного двигуна потужністю два мегавата, який виготовлявся у ВНІІЕМ. Він відрізнявся особливою конструкцією: були два ротори - один зі надпровідної обмоткою, інший асинхронний, - розділені герметичною перегородкою, що дозволяло виконавчої частини двигуна працювати і в агресивних середовищах, і в морському середовищі.

У виробничому об'єднанні "Електросила" був розроблений, виготовлений і випробуваний стендова зразок надпровідного турбогенератора потужністю 2000кВт для використання його в якості корабельного джерела живлення. На базі цих машин в Істрінському відділенні ВНІІЕМ створюється унікальний стенд системи електродвіженія з гребним приводним двигуном.

У 70-х роках у зв'язку із зростанням змінного струму ЕЕС, появою нових споживачів, широким впровадженням змінного струму в ЕЕС ПЛ та розвитком систем автоматичного управління виникло питання про чергову коригування та доповнення діючих правил електрообладнання кораблів. При цьому керівними організаціями було дано вказівку про те, щоб форма чинного документа відповідала чинній в країні системі керівних документів. У зв'язку з цим у період 1976-1978гг. під керівництвом електротехнічного управління 1-м ЦНДІ військового кораблебудування в особі Г. Ф. Супруна був розроблений комплекс Державних стандартів з ЕС і корабельному електроустаткування.

Період з 1977р. по теперішній час можна вважати часом інтенсивної розробки і освоєння нових видів електрообладнання з оптимальними технічними характеристиками. У цей період освоєні синхронні генератори типу ГМ і 2СП, електродвигуни типу ДМ, акумуляторні батареї 445 і 446, що обертаються перетворювачі зі зниженою вібрацією, статичні перетворювачі (випрямлячі, інвертори, перетворювачі частоти і комплекс перетворювачів гарантованого харчування), автоматичні вимикачі типів ВА і А- 3700, диференційний захист типу дзуто, швидкодіючі перемикачі типу ПА-12, кабелі підвищених термостійкості, надійності та ресурсу марок КСРВ, КСРРФ. КСПВ, КНД, КСД та ін Також виконані і продовжують виконуватися роботи із забезпечення високих показників пожарозащіщенності, ресурсу надійності електрообладнання для перспективних кораблів - серії робіт "Ресурс", "Полум'я", "Захист" та ін

У 1980р. закінчені монтаж, випробування і здача ЕЕС ДПЛ проекту 877, на якій застосовано повне електродвіженіе. У 1982р. завершені монтаж, випробування і здача ЕЕС АПЛ проекту 941 з сумарною потужністю основних джерел електроенергії в 12800кВт і застосована диференціальна система захисту типу дзуто. У 1985р. завершено монтаж ЕЕС корабля проекту 1941, в якій потужність електростанцій досягла 6400кВт, а потужність електросистеми - 27200кВт. У 1990 р. завершено монтаж, випробування і здача флоту ЕЕС важкого авіаносного крейсера проекту 1435 ("Адмірал Флоту Радянського Союзу Кузнєцов") потужністю 22500кВт.

Розгляд матеріалів споруджуваних і проектованих кораблів, ряду НДР та інформації про ЕЕС кораблів високорозвинених держав свідчить про необхідність вирішення ряду питань, що забезпечують оптимальний розвиток електроенергосістем найближчої перспективи.

Безперервне зростання потужності ЕЕС висуває одним із завдань проектування електроенергосістем вибір величини напруги, тобто підвищення його величини для ЕЕС великої потужності (до 6,3 або 10,5 кВ).

Зростає кількість і потужність відповідальних споживачів, що потребують безперебійного електроживлення і високої якості електроенергії. Одним з найбільш ефективних методів вирішення цієї задачі є реалізація паралельної роботи всіх електростанцій і джерел електроенергії на кораблі, що полегшує також рішення задачі автоматизації управління ЕЕС, в тому числі задачі локалізації аварійних ситуацій. Можливості створення напівпровідникових і жидкометаллическим ТОУ і більш досконалих систем регулювання напруги та швидкості обертання, а також наявність розробленої системи диференціальної захисту дозволяють вирішити цю задачу в найближчим часом.

Наявність споживачів, які за величиною потужності співрозмірні або навіть перевищують потужність не тільки застосовуються до цих пір джерел електроенергії, а й ЕЕС в цілому (наприклад, часткове або повне електродвіженіе), ставить питання не тільки про підвищення величини напруги, але і про єдині електроенергетичних системах . Питання це досить складний, тому що різко зростають номенклатура і потужність споживачів електроенергії, відмінних за параметрами від генерованої енергії.

Основними споживачами електроенергії підвищеної частоти 400Гц є системи управління радіоелектронним озброєнням (РЕВ), для роботи функціональних блоків яких потрібен постійний струм. Застосовувані системи живлення РЕВ з проміжним перетворенням електроенергії від основної ЕЕС недосконалі в частині втрат електроенергії, надійності та масогабаритних характеристик, тому необхідно вирішувати питання щодо розроблення та впровадження систем живлення РЕВ безпосередньо від корабельної мережі.

Подальший розвиток корабельного електрообладнання та ЕЕС йде по шляху підвищення їх надійності, живучості, а також електропожаробезопасності і вибухопожежонебезпечності, збільшення терміну служби, поліпшення віброакустичних характеристик.

У цілому розвиток електроенергетичних систем кораблів вітчизняного флоту, їх електрообладнання завжди перебували на рівні світових стандартів, у чому велика заслуга вчених і фахівців ВМФ і промисловості, серед яких імена В. Б. Авакова, І. І. Адріанова, А. А. Азовцева, Г. Я. Альтшулера, Ю. Б. Бабанського, В. М. Бочкарьова, Б. Н. Бровкіна, Л. П. Веретенникова, О. І. Глєбова, А. І. Губанова, Г. А. Жемчугова, Б. І. Калганова, Г. І. Китаєнко, В. П. Коваленко, К. В. Лопаева, В. М. Морозова, І. А. Рябініна, Ю. В. Скачкова, В. С. Соколова, Г.Ф. Супруна, В. А. Терешонкова, Л. Н. Токарєва, М. М. Шереметьєвського, П. І. Щербініна, В. М. Яцука і багатьох інших.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Історія та історичні особистості | Реферат
58.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Корабельні атомні енергетичні установки
Корабельні газотурбінні енергетичні установки
Автономні берегові електроенергетичні системи
Корабельні автоматизовані системи управління
Теплогенерірущіе установки-1
Парогазові установки
Суднові установки 2
Суднові установки
Розрахунок водовідливної установки
© Усі права захищені
написати до нас