선박 발전소 및 전기 네트워크의 유지 관리. 선박발전소 자가진단 문제

선박의 전기 소비자.

전기 스테이션선박 열에서, 즉 기계 에너지의 원천은 열 엔진(내연 기관 및 증기(가스) 터빈)입니다.

선박에서는 보조 기관과 주 기관 모두 내연 기관이 발전기를 구동하는 데 거의 독점적으로 사용됩니다. 두 번째 경우, 주 내연기관의 동력은 크랭크샤프트 또는 메인 기어에서 직접 가져오며, 샤프트 라인에서는 덜 자주 가져옵니다.

SES는 구성에 따라 자율형, 혼합형, 단일 기계 및 전기 에너지원으로 나눌 수 있습니다.

자율 태양광 발전소에는 일반적으로 동일한 유형, 동일한 출력의 디젤 또는 터보 발전기만 있습니다.

혼합 태양광 발전소에는 디젤 발전기 및 축 발전기 또는 디젤 발전기 및 지역 난방 터보 발전기와 같이 다양한 소스를 갖춘 장치가 포함됩니다. 디젤 발전기와 샤프트 발전기로 구성된 혼합 태양광 발전소는 중대형 톤수 트롤 어선에 널리 사용됩니다. 증기 추출이 제어되는 디젤 및 터보 발전기를 포함한 혼합 태양광 발전소는 어류 가공 선박에 사용됩니다.

기계 및 전기 에너지가 통합된 태양광 발전소의 예로는 축 발전기가 주요 전력 공급원인 선박의 발전소(트롤선 "Pulkovo Meridian", "Antarctica", "Moonsund" 등)가 있습니다. .

주요 내연기관은 선박 추진과 구동축 발전기에 필요한 단일 기계 에너지원입니다. 고려 중인 태양광 발전소 유형에는 주 전기 송전 장치를 갖춘 어선의 발전소도 포함됩니다. 이러한 선박에서는 주 디젤 발전기가 추진 전기 모터와 일반 선박 전기 소비자에게 전력을 공급합니다.

전류의 종류. SES는 전류의 종류에 따라서도 구별되어야 합니다. 모든 현대 선박에는 교류 SES가 장착되어 있습니다. 교류와 직류 전원을 모두 통합하는 발전소는 상대적으로 드물며, 주 직류 전기 전송과 일반 선박 교류 네트워크를 갖춘 선박에서만 가능합니다. 이 유형의 다양한 태양광 발전소에는 두 가지 유형의 디젤 발전기, 즉 프로펠러 엔진에 전력을 공급하는 직류와 선박의 일반 전기 네트워크에 전력을 공급하는 교류가 있는 발전소가 포함됩니다.

태양광 발전소의 교류 주파수 및 전압.국내 어선의 SES는 생성된 전류의 표준 주파수인 50Hz를 사용합니다. 외국 건조 선박에서는 60Hz 주파수의 SES를 찾을 수 있습니다.

50Hz의 표준 주파수는 발전기의 표준 회전 속도도 결정합니다. 발전기의 극쌍 수에 따라 동기 회전 주파수는 다음과 같습니다.

폴 쌍 수 2 3 4 5 6

회전 속도, 최소" 1:

50N에서 지 1500 1000 750 600 500

60시 지 1800 1200 900 720 600

선박에서 가장 널리 퍼진 것은 회전 속도를 가진 유닛입니다. 피 g = 500 및 피 g = 750 min" 1 및 고속 장치 피 g = 1000 ... 1500 min" 1은 훨씬 덜 자주 발견되며 일반적으로 상대적으로 작은 어선에서 발견됩니다.

전력 전기 네트워크의 전압은 380V이며 220V 또는 127V 조명에서는 훨씬 덜 자주 220V입니다. 주 AC 전기 전송이 있는 선박에서는 더 높은 전압도 사용됩니다. 예를 들어, 트롤 어선 "Natalya Kovshova"에서 주 발전기 단자의 전압 유= 2000V. 이 전압은 메인 모터에도 공급됩니다. 전력 네트워크의 다른 소비자의 경우 현재 전압은 다음과 같이 변환됩니다. 유= 380V, 최대 조명용 유=220V.

동일한 전력 소비에서 더 높은 전압을 사용하면 전류 강도가 감소하고 케이블 단면적을 줄일 수 있으므로 결과적으로 케이블의 무게와 배전반의 무게가 줄어 듭니다.

기능적 목적에 따라 선박의 전기 에너지 소비자는 일반 선박 소비자, 발전소 소비자, 상업 및 산업용 소비자의 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

DC 선박 발전소에서는 전압이 220V로 제한됩니다. 예외는 전압이 몇 배 더 높을 수 있는 직류 주 전기 전송 장치를 갖춘 선박의 SES입니다.

기능적 목적에 따라 전기 에너지 소비자선박에서는 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

첫 번째 그룹에는 데크 메커니즘용 전기 모터, 선박 시스템의 펌프 및 팬, 가정용 소비자, 내비게이션 장비 및 통신이 포함됩니다.

두 번째 소비자 그룹에는 펌프의 전기 모터, 압축기, SEU 시스템 서비스 팬, 자동화 시스템 소비자, SEU 작동 제어 및 모니터링이 포함됩니다.

세 번째 그룹에는 낚시 메커니즘의 전기 모터, 냉동 장치: 전기 모터 및 기계 자동화 장비가 포함됩니다.

스위칭 시간, 연속 작동 기간, 소비되는 전류량 및 각 소비자의 부하 특성은 다양한 무작위 요소에 의해 결정됩니다. 따라서 특정 순간 SES의 전기 부하는 무작위 변수이고, 시간에 따른 변화는 발전소에 부하를 가하는 무작위 과정입니다. 불행하게도 가장 일반적인 선박의 경우에도 주요 작동 모드의 무작위 로딩 프로세스에 대한 정보는 매우 제한적입니다.

일반용 샤프트 발전기전기 에너지 생산을 위해 주 내연 기관의 파워 리저브를 사용한다는 아이디어가 더욱 발전한 결과 발생했습니다. 바닥 트롤, 건착망, 유자망 및 연승 시스템으로 작업할 때 주 내연 기관은 오랫동안 상당한 파워 리저브를 유지합니다.

샤프트 발전기를 회전할 때 주 내연 기관의 자연적인 파워 리저브를 사용하면 보조 내연 기관의 서비스 수명의 일부를 절약하고 주 엔진의 부하를 늘리며 디젤 발전기보다 높은 효율로 인해 중유를 사용하는 주 내연 기관의 작동으로 인해 "연료" 항목에 따라 일정량의 연료를 사용하거나 최소한 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

모드의 지속 시간이 상대적으로 길기 때문에 일반적인 선박 목적으로 샤프트 발전기를 사용할 때 매우 눈에 띄는 효과를 기대할 수 있습니다. 불행히도 선박의 실제 작동 조건에서는 주 내연 기관의 부하 스펙트럼의 무작위 특성과 결과적으로 선박의 파워 리저브 및 전력 소비로 인해 대부분 손실됩니다.

동력인출장치를 갖춘 SES 방식의 효율성은 주 내연 기관의 예비 전력량뿐만 아니라 동시에 전력 소비 수준에 따라 달라집니다. 예비 분배의 무작위 특성을 고려할 때 주 내연 기관의 파워 예비가 다음과 같은 경우 상황은 명백합니다. NP전기 소모량이 많든 적든 . 평등은 조건적인 사건으로만 볼 수 있습니다.

축 발전기와 태양광 발전소의 자율 장치 사이에 부하를 분배하는 방법에 대한 질문은 제쳐두고 트롤 어선의 조업 조건에서 축 발전기로부터 얻을 수 있는 최대 전기량과 그 점유율을 추정할 수 있습니다. 태양광 발전소의 에너지 균형.

샤프트 발전기를 선박의 주요 전력 공급원으로 사용하는 경우 다음과 같은 등록 요구 사항을 준수해야 합니다.

전기 공급원 중 하나라도 고장이 나면 나머지 소스는 모든 항해 조건에서 책임 있는 소비자에게 전력을 제공해야 합니다.

독립 구동이 가능한 주전원이 나오고 구축되면 SPP 활성화가 가능해야 한다.

선박 전기 장비구성하다 선박 전력 시스템(본다) 그리고 소비자(수신기) 그것이 생성하는 전기의. SEES에는 다음이 포함됩니다. 선박 발전소(전원 및 주 배전반) 및 선박 전기 네트워크,배전반이 있는 전력선을 포함합니다.

제2차 세계대전 이전에는 선박에서는 주로 직류를 사용했으나, 현재는 선박전기공학의 발전과 교류를 이용한 신뢰성 높은 전기기기의 개발로 220~380V의 교류를 사용하는 것이 가능해졌습니다. 50Hz의 주파수가 주요 주파수입니다.

DC 전기 모터에는 여러 가지 장점(광범위한 회전 속도에 대한 더 간단하고 부드러운 조절, 회전 방향의 빠른 변경, 큰 과부하 허용)이 있지만 AC 기계는 더 작기 때문에 선박에 설치하는 것이 더 유리합니다. 크기와 무게가 더 높으며 효율성이 더 높고, 디자인이 더 단순하며, 더 안정적이고 저렴합니다. 또한 선박 AC 네트워크의 케이블 질량은 DC 네트워크의 케이블 질량보다 적습니다. 교류를 사용하면 해안에서 전력을 공급하는 것이 더 쉽습니다. AC 기계에는 일반적으로 스파크가 발생하는 정류자가 없기 때문에 중요한 이점은 화재 및 폭발 위험이 낮다는 것입니다.

특히 중요한 것은 터빈(증기 또는 가스) 또는 디젤 엔진으로 구동되는 발전기로부터 전류를 받는 전기 모터에 의해 프로펠러가 회전하는 전기 추진 장치가 있는 선박의 전기 장비입니다. 터보 전기 선박 또는 디젤 전기 선박이라고 불리는 이러한 선박에서 추진 전기 설비의 출력은 수만 킬로와트에 이릅니다. 전기 장비를 제조하고 설치할 때 해상 조건에서 진동, 피칭, 파도 충격으로 인한 선체 흔들림, 높은 습도 및 공기 염분, 오일 존재 등 선박에서의 작동 특성을 고려해야합니다. 기관실 및 기타실 등의 유증기 등으로 인해 선박용 전기기기를 제작하고 있습니다. 해양 디자인에서는이는 일반적인 산업용 제품과 크게 다릅니다.

주 선박의 전기 장비는 선박 조건에서 높은 작동 신뢰성, 부식 저항성, 진동 저항성을 갖추고 있어야 하며 최대 15°의 장기 롤, 최대 5°의 트림, 최대 22.5°의 롤로 작동할 수 있는 능력을 갖추어야 합니다. 7~9초의 롤링 주기로 수직으로 작동합니다(비상 전기 장비는 장기간 굽힘을 최대 22.5°까지 견디고 최대 10°까지 트림해야 함). 23-27 ° C의 온도에서 최대 98 %의 상대 습도에서 안정적으로 작동해야 하며 -30 °에서 +45 0 C의 주변 온도 변동을 견뎌야 합니다. 단열재에 대한 요구 사항은 매우 높습니다. 방수 및 내유성, 비흡습성, 불연성.

선박 전기 메커니즘 및 기타 전기 장비는 위치에 따라 다음과 같이 제조됩니다. 개방형 비보호, 폐쇄형 보호, 방수, 방수, 밀폐형(침수 지역에서) 또는 방폭 설계.열대 지역을 항해하는 선박의 전기 장비에는 특히 엄격한 요구 사항이 적용됩니다. 고온 다습한 조건에서.

해양 전기 장비는 선박의 다른 장비와 마찬가지로 가볍고 저렴해야 합니다.

선박 발전소.해양 선박에는 다양한 보조 메커니즘, 시스템 및 장치 메커니즘, 제어 및 통신 장치, 조명 및 난방 장치 등의 전기 모터에 전류를 공급하는 발전소가 장착되어 있습니다. 저전력 (200-500kW)의 선박 발전소가 있습니다. ), 중전력(500-2000kW) 및 고출력(2000kW 이상). 해상 여객선, 대형 연구선 및 어업 기지에서 발전소의 전력은 6000kW 이상에 이릅니다.

발전기, 배터리 및 전기 변환기는 선박의 전기 공급원으로 사용됩니다.

선박의 주요 전력 공급원은 동일한 프레임에 장착된 증기(또는 가스) 터빈(터빈 발전기 또는 가스터빈 발전기) 또는 내연 기관(디젤 발전기)으로 구동되는 발전기(AC 또는 DC)입니다. 또는 샤프트(샤프트 생성기)를 사용합니다.

터보 발전기는 디젤 발전기보다 신뢰성이 높고 무게, 크기 및 엔진 수명이 더 길지만 보일러 작동과 관련되어 시동에 더 오랜 시간이 걸립니다. 이와 관련하여 디젤 발전기는 시동이 빠르고 자율적이지만 서비스 수명이 상당히 짧기 때문에 선호됩니다. 회전 속도가 500-750rpm인 디젤 엔진은 일반적으로 디젤 발전기를 구동하는 데 사용됩니다(비상 디젤 발전기의 경우 - 1500rpm).

선박용 발전기는 목적에 따라 주발전기, 예비발전기, 주차발전기, 비상발전기 등으로 구분됩니다. 주요 발전기예정된 을 위한선박의 항해 및 기타 강렬한 작동 모드(화물 작업, 계류 및 정박 해제 중 정지 상태일 때) 동안 전기 소비자를 운송하기 위한 전원 공급 장치입니다. 백업 발전기선박이 위험한 지역을 항해할 때(운하, 병목 지점을 통과할 때 또는 계류 중일 때) 주 발전기에 고장이 나는 경우에 필요합니다. 작은 힘 주차 발전기많은 에너지를 소비하는 화물 및 기타 메커니즘이 작동하지 않을 때 계류 중에 선박 소비자에게 전력을 공급하는 역할을 합니다.

증기 터빈 선박에서는 터보 발전기가 주 발전기이자 백업 발전기이며, 모터 선박에서는 디젤 발전기가 사용됩니다. 때로는 폐가스의 열로 작동하는 보일러 시스템(회수 보일러)을 갖춘 선박에는 디젤 발전기 외에도 작동 중인 터보 발전기가 설치됩니다. 디젤 발전기는 일반적으로 주차 발전기로 사용됩니다.

쌀. 8.1. 발전기의 병렬 및 개별 작동을 위한 발전소 스위치기어의 버스바 단면화

주, 백업 및 예비 발전기는 선박의 주 발전소를 형성하며 일반적으로 MKO의 운송 선박에 위치하며 드물게는 별도의 구획에 위치합니다. 선박 발전소에서는 발전기의 병렬 작동이 사용되지만 신뢰성과 기동성을 높이기 위해 가능성을 제공합니다. 섹션화,저것들. 특정 소비자 그룹을 위해 각 선박 발전기를 별도로 운영합니다. 예를 들어 운하 통과, 계류 등 전원 공급 장치의 단기 중단도 용납할 수 없는 가장 중요한 순간에는 병렬 작동이 사용됩니다. 분리 - 주 배전반의 오작동 및 예방 수리가 발생한 경우. 분할은 특수 스위치를 사용하여 배전 장치의 부스바를 섹션으로 나누어 수행됩니다(그림 10.1).

선박 발전소의 전력을 결정하려면 다음을 수행하십시오. 로드 테이블.이 경우 발전기의 수와 전력은 각 모드에서 가장 완전한 발전기 부하가 보장되고 필요한 경우 예비가 보장되는 방식으로 선택됩니다. 그들은 항상 발전기 수를 최소한으로 줄이려고 노력하지만 소련 등록 규칙에 따라 주 발전소의 총 발전기 수는 2개(백업 1개 포함) 미만일 수 없습니다.

비상발전기주 전력원이 배터리인 선박을 제외하고 모든 자체 추진 선박에 설치됩니다. 단, 설치된 배터리 중 적어도 하나가 용량 및 위치 측면에서 비상 전원 요구 사항을 충족해야 합니다. 주 발전소에 장애가 발생한 경우 비상 모드(비상 조명, 라디오 방송국, 투광 조명, 경보 시스템, 소방 및 배수 장비, 전자 조향 장치 등)로 작동하는 소비자에게 전력을 공급하는 데 필요합니다. 따라서 일반적으로 디젤 발전기인 비상 발전기는 격벽 데크 위와 MKO 샤프트 외부의 개방형 데크에 접근할 수 있는 별도의 공간에 설치됩니다. 비상 디젤 발전기의 출력은 일반적으로 100kW를 초과하지 않으며, 등록 규칙에 따라 연료 공급은 여객선 및 유사 선박의 경우 발전기를 36시간 동안 연속 작동하는 데 충분해야 하며, 무제한 및 제한된 항행 지역 I 총 화물선 용량 300 reg의 경우 18시간. t 이상의 동일한 탐색 영역. 제한된 항해 지역 II 및 III의 선박과 총 톤수가 300톤 미만인 화물선의 경우. t 이 기간이 단축됩니다.

주 발전소 버스의 전압이 45초 이내에 사라지면 비상 디젤 발전기가 시동되고 부하가 배터리에서 자동으로 수용됩니다. 일부 선박의 경우 비상 전원은 충전식 배터리이며, 그 용량은 위에 언급된 시간 동안 비상 조명 및 신호등은 물론 모든 유형의 화재 경보기를 1시간 동안 작동하고 클링커의 3중 개방을 작동하기에 충분해야 합니다. 등록부에 의해 지정된 문 및 기타 소비자. 또한 자동으로 비상 네트워크에 포함됩니다.

비상 디젤 발전기 외에도 모든 해상 선박에는 단기 비상 전원이 제공됩니다. 즉, 최소 30분 동안 비상 조명 네트워크에 전력을 공급하는 소용량 배터리, "제어할 수 없습니다" 조명, 10분 동안 작동하는 비상 경보 장치는 물론 여객선과 어선의 일회성 개방을 위한 클린켓 도어를 구동합니다.

동기식 발전기 기계 자극기(MC 유형) ​​또는 자기 흥분(MSK, GMS 등) 25 ~ 3000kW의 전력 및 400V의 전압을 갖습니다. 자려 발전기의 회 전자 계자 권선은 고정자 회로에 의해 전원이 공급되고 초기 여자는 주 발전기와 함께 회전하는 영구 자석을 갖춘 소형 교류 발전기. 자가 여자 동기 발전기의 장점은 신뢰성(여자기가 없기 때문에 DC 기계임), 자동 전압 조절 속도 및 과도 모드에서의 작동 안정성을 포함합니다. 따라서 자려 발전기는 선박에서 가장 널리 사용됩니다. 최근에는 브러시리스 동기 발전기가 사용되기 시작했습니다.

주목할만한 것은 소위 샤프트 발전기,최근에는 선박에 널리 사용됩니다. 샤프트 발전기는 톱니형 체인 또는 V-벨트 드라이브를 사용하여 샤프트 라인에서 회전하도록 구동됩니다. 샤프트 발전기는 각 선박에서 사용 가능한 주 엔진의 10-15% 파워 리저브를 사용하므로 주 소비자에게 전력을 공급할 수 있습니다. 실행 모드 중에 보조 엔진의 모터 수명을 보존합니다. 또한 주 엔진의 효율을 높일 수 있으므로 전체 설치의 효율성도 높아집니다.

샤프트 발전기의 안정적인 작동을 위한 주요 조건 중 하나는 프로펠러 샤프트 회전 속도의 안정성이며 이는 회전식 프로펠러를 사용할 때만 보장됩니다. 그렇지 않으면 프로펠러 샤프트 회전 속도가 감소하면(예: 선박을 조종할 때) 교류 전류의 전압과 주파수가 감소하고 프로펠러 샤프트 회전 변경 시 샤프트 생성기를 사용하려면 복잡한 제어 장치를 사용해야 합니다. 속도. 선박의 발전소 효율성을 높이기 위해 종종 다음을 사용합니다. 재활용 터보 발전기,주 엔진의 배기가스 열을 이용하여 회수 보일러에서 생성된 증기로 구동됩니다.

선박에 사용되는 배터리는 산성 또는 알카라인 배터리입니다. 알카라인 배터리는 산성 배터리보다 크기가 약간 크지만 진동에 더 잘 견디고 유해 물질을 방출하지 않으며 정기적인 재충전이 필요하지 않습니다. 또한 더 안정적이고 유지 관리가 더 쉽습니다. 선박에서는 주로 알칼리성 배터리 (가성 칼륨 용액 인 전해질이 포함 된 카드뮴-니켈 또는 철-니켈)와 산성 배터리를 스타터 배터리로만 사용합니다. 배터리는 선박의 특수실(배터리실)에 보관됩니다. 배터리실은 통풍이 잘되고 개방형 데크에 접근할 수 있어야 합니다. 알카라인 배터리와 산성 배터리는 별도로 보관됩니다.

전기 변환기는 주 발전소에서 생성된 전류의 유형이나 전압이 적합하지 않은 소비자에게 전류를 공급하는 데 사용됩니다. 구별하다 회전그리고 공전변환기. 첫 번째 포함 두 기계(엔진 및 발전기) 및 단일 머신또는 단일 전기자 변환기(축에 슬립 링이 있고 전기자 권선의 대칭적으로 위치한 지점에서 탭이 연장되는 직류 기계). 2-머신 컨버터는 부피가 더 크고 가격이 더 비싸기 때문에 고전력에만 사용됩니다. 정적 변환기에는 셀레늄, 게르마늄, 실리콘과 같은 반도체 정류기가 포함됩니다. 선박에서는 수은 정류기를 사용하지 않습니다. 전압 값을 변경하려면 다음을 사용하십시오. 변압기.

전기 유통.선박의 발전소에서 생산된 전기는 선박의 네트워크를 통해 소비자에게 분배됩니다. 다음 선박 전기 네트워크가 구별됩니다. 힘- MKO 선박 메커니즘, 선박 시스템 메커니즘 등의 전기 구동에 전력을 공급합니다. 조명- 구내 및 개방형 데크의 주 조명, 신호 및 식별 조명, 전신 조명, 내비게이션 및 기타 장비에 전원을 공급합니다. 비상 조명 -비상 모드에서 작동해야 하는 조명 회로에 전원을 공급합니다(신호등, 조명 복도, 통로, 제어 스테이션, 보트 데크 및 보트 승선 구역에 전원 공급). 낮은 전류- 전화, 전신, 화재 경보기 등의 전원 회로용; 휴대용 조명- 휴대용 램프의 플러그 연결을 통한 전원 공급용 전자 항법 장치- 자이로컴퍼스, 측심기, 전자기계 로그 등에 전원을 공급합니다.

전기 공급원(발전기)에서 전류는 선박의 소비자 그룹 간 전기 분배의 중심 지점인 주 배전반(MSB)으로 흐릅니다.

주 배전반(그림 10.2)은 금속 구조물(프레임)로 설치됩니다. 스위칭 장비전기 회로(스위치, 스위치, 스위치, 시작 버튼)를 닫고 여는 데 사용됩니다. 발사통그리고 제어 장비(가감 저항기 및 조절기), 보호용 장비(퓨즈, 역전류, 역전력 계전기 등) 신호 및 제어 장비.선박에는 보호된 주 배전반이 장착되어 있습니다. 전면에는 신호 및 제어 장치와 기타 장치용 제어 핸들이 있으며, 충전부와 함께 배전반 후면에 장착됩니다. 일반적으로 주 배전반은 발전소 실에 설치되며 주변에 0.6-1.0m 폭의 자유 통로를 남겨 둡니다 (주 배전반의 길이 및 선박 크기에 따라 다름).배전반 입구는 문으로 닫혀 있습니다. 열린 위치에 고정할 수 있는 장치가 있습니다.

주 배전반에 위치한 제어 및 측정 장비를 통해 선박 발전소의 작동을 지속적으로 감독할 수 있습니다. 계측기 및 장치를 사용하여 발전소 작동을 수동으로 제어하는 ​​것과 함께 선박의 주 배전반은 중앙 제어실 또는 교량에서 자동 및 원격 제어를 제공합니다.

공급 라인은 주 배전반에서 출발합니다. 주, 급전선(방사형) 및 혼합(주 급전선) 전력 분배 시스템이 있습니다.

~에 트렁크 시스템(그림 8.3, ㅏ)전원 공급 장치(발전기 지 1그리고 그2)주배전반에서 주박스를 거쳐 소비자에게 공급됩니다. (MK)및 배전반 (RSch),하나의 고속도로로 통합됩니다.

그림 8.2 주 배전반(MSB)

Rshch U선박의 특정 부분(선수, 선미, 중간 부분)에 설치되어 그룹 배전반 및 개별 소비자의 배전반에 공급됩니다. ~에 피더(방사형)시스템 (그림 8.3, b) 각 배전반에 대한 전원 공급 장치 및 책임감 있고 강력한 소비자 (D x 및 디 2)별도의 피더를 통해 주 배전반에서 수행됩니다. 이 시스템은 피더가 손상되면 하나의 배전반 또는 하나의 중요한 소비자만 꺼지기 때문에 기본 시스템보다 더 안정적입니다.

쌀. 8.3 배전 시스템

a – 메인, b – 피더, c – 혼합

첫 번째 회로의 메인 라인이 손상되면 전체 배전반 그룹에 대한 전원 공급이 차단됩니다. 또한 피더 시스템을 사용하면 소비자가 주 배전반에서 직접 스위치를 켜고 끌 수 있습니다. Register의 규칙에 따르면 일부 소비자에게는 피더 전원만 제공되어야 합니다.

이러한 소비자에는 스티어링 기어, 앵커 장치, 소방 및 배수 펌프, 압축기 및 스프링클러 시스템 펌프의 전기 드라이브가 포함됩니다. 라디오 방송국용 전원 패널, 자이로컴퍼스, 항법 장비, 자동 화재 감지 경보 스테이션의 신호 및 식별 조명, 화물창의 냉동 설비; 주 발전소의 작동을 보장하는 메커니즘의 전기 구동; 화물, 보트, 계류 및 기타 장치, 환기 등을 위한 전기 구동 보드. 전기 조향 기어나 신호등과 같은 특히 중요한 소비자는 가능한 한 멀리 배치된 두 개의 공급 장치를 통해 전력을 공급받습니다.

메인 시스템은 피더 시스템보다 간단하고 수익성이 높지만 신뢰성이 낮고 모든 소비자가 사용할 수는 없습니다. 따라서 선박에서는 일반적으로 사용합니다. 혼합 시스템(그림 8.3, c), 소비자 중 일부는 피더 시스템을 통해 공급되고 책임이 덜한 소비자 중 일부는 메인 시스템에서 공급되는 것을 특징으로 합니다. 소스에서 소비자에게 전기를 전송하기 위해 전류 전달 전선의 수가 다른 시스템이 사용됩니다. 직류의 경우 일반적으로 사용됩니다. 2선식교류 3상 전류를 사용하는 시스템 - 삼선.

등록 규칙은 선박의 선체를 리턴 와이어로 사용하는 단선 시스템의 사용을 금지합니다. 이는 인명에 대한 위험과 관련이 있기 때문입니다(이러한 시스템은 최대 전압이 30V인 선박에서만 허용됩니다). 특수 선박 케이블 및 전선은 증기 및 강한 진동이 있는 높은 습도 및 염분 조건에서 작동할 수 있습니다.

그들은 여러 개의 꼬인 부드러운 구리선으로 만들어지며 고무 피복으로 코어를 절연하고 그 위에 고무 직물 테이프가 감겨 있습니다. 물, 석유제품, 햇빛 등으로부터 고무를 보호합니다. 납(CPM 케이블) 또는 불연성 호스 고무(PRC 케이블)로 만들어진 보호 피복으로 덮여 있습니다. 그 위에는 기계적 손상을 방지하기 위해 아연 도금 강철 (KNRP 케이블) 또는 주석 도금 구리 (KNRE 케이블) 와이어로 만든 금속 브레이드가 부착되어 무선 간섭으로부터 스크린 역할을 합니다. 케이블은 선박의 특수 행거와 강철 패널에 배치됩니다. 방수 격벽 및 데크를 통해 케이블을 포설할 때 수밀성을 방해하지 않기 위해 격벽 또는 데크 케이블 상자에 배치한 다음 밀봉 물질(역청, 에폭시-티오콜 화합물)로 채웁니다.

현재 소비자.선박 전류의 주요 소비자에는 선박 메커니즘, 장치 및 시스템의 전기 드라이브, 조명 및 탐조등, 전자 항법 장치, 전기 통신 및 신호 장비가 포함됩니다.

전기 구동 장치는 전기 모터, 전기 모터를 액추에이터에 연결하는 전달 장치 및 제어 장치로 구성된 장치입니다.

스티어링, 화물, 앵커 계류 장치 및 기타 장치의 구동에 사용되는 전기 모터는 심각한 과부하를 경험하고 빈번한 스위치 켜기 및 이동 방향 변경 모드에서 작동합니다. 적절한 전기 드라이브를 설계할 때 이러한 기능이 고려됩니다.

해양 전기 드라이브의 변속기 메커니즘으로는 일반적으로 커플 링이나 플랜지 연결을 사용하는 견고한 변속기가 사용됩니다.

전기 모터의 시동, 이동 방향 변경, 제동 및 정지는 다음을 포함하는 제어 장비를 사용하여 수행됩니다.

접촉기- 전류 회로를 닫고 여는 원격 동작 전자기 장치;

전자기 릴레이- 자기장의 크기를 제어하고 주어진 값에 도달하면 트리거되는 장치(최소 및 최대 전류 릴레이, 전압 릴레이 및 시간 릴레이가 있음)

열 릴레이,온도가 특정 값에서 벗어날 때 트리거됩니다.

비전기량을 모니터링하기 위한 릴레이,압력, 회전 속도, 액체 레벨 등의 변화에 ​​의해 유발됩니다.

자기 스타터- 비동기 농형 전기 모터를 제어하고 보호하도록 설계된 복잡한 장치

자기 스테이션- 전기 드라이브의 자동 제어를 위해 금속 캐비닛에 장착된 자기 및 기타 장치로 구성된 장치

명령 장치(푸시 버튼 제어 스테이션, 명령 컨트롤러) - 전기 드라이브의 원격 제어뿐만 아니라 값을 변경할 수 있는 저항 조정, 시동 및 제어용.

컨트롤러- 단기 및 간헐적 작동 모드의 가역성 전기 드라이브를 수동으로 제어하기 위한 다단계 스위칭 장치;

브레이크 전자석- 단기 및 간헐 모드로 작동하는 전기 모터의 기계적 마찰 브레이크를 해제하는 데 사용됩니다.

선박 전기 드라이브의 작동을 규제하는 장비는 운전자의 개입 없이 수동, 반자동 또는 자동으로 제어됩니다. 반자동 제어를 사용하면 초기 명령만 수동으로 제공되고 이후의 모든 작업은 자동으로 수행됩니다.

자동 제어의 한 유형은 모든 작업이 미리 정해진 순서와 기간에 따라 발생하는 프로그램 제어입니다.

선박 조명에는 백열등, 형광등, 수은 아크 램프가 사용됩니다. 램프.

안에 램프백열등 복사는 발광체 - 텅스텐 필라멘트를 가열 한 결과입니다. 형광등에서는 튜브의 내부 표면을 덮는 특수 물질의 얇은 층이 빛납니다. 형광체는 가스 또는 금속 증기의 전기 방전의 영향으로 빛의 복사를 생성합니다. 수은 아크 램프에서 광속은 아크 방전의 방사와 램프 유리 전구의 내부 벽을 덮고 있는 형광체의 빛에 의해 생성됩니다.

해양 백열등실을 두껍게하고 부착 지점 수를 늘리고 평균 연소 지속 시간을 두 배로 늘려 달성되는 높은 기계적 강도가 기존의 것과 다릅니다. 그들은 일반적으로 건물의 지역 및 일반 조명, 신호 및 구별 조명에 사용됩니다. 을 위한비상 조명.

형광등,해양 조명에 사용되는 조명은 빛의 특성에 따라 다르며 일반 흰색 또는 따뜻한 흰색일 수 있습니다. 형광등은 주변 온도에 매우 민감하며 약 20°C 정도의 온도에서만 안정적으로 작동합니다. 이러한 램프의 또 다른 단점은 고유한 스트로보 효과(깜박임)입니다. 따라서 조명하는 방에 눈에 보이는 회전 구조가 있는 경우 이를 제거하기 위한 조치를 취해야 합니다. 강력한 수은 아크 램프는 개방형 데크나 넓은 공간을 조명하는 데 사용됩니다. -30 ~ +60°C의 광범위한 주변 온도에서 안정적으로 작동합니다.

외부 환경의 영향으로부터 램프를 보호하고 광속을 재분배하며 빛의 직접적인 영향으로부터 눈을 보호하기 위해 선박에는 개방형, 보호형, 방수형, 밀폐형 및 방폭형 설계로 제작된 조명 기구가 사용됩니다. 조명기구가 달린 램프를 램프라고합니다.

선박 램프는 갑판 아래(갑판 아래), 격벽, 펜던트, 탁상용 또는 휴대용일 수 있습니다.

선박 조명은 승무원의 작업과 생활에 유리한 조건을 조성해야 하며, 조명은 램프의 흔들림이나 전압 변화로 인한 변동 없이 일정해야 합니다. 조명 표준은 위생 규칙에 의해 규제됩니다.

투광 조명 설치는 투광 조명과 제어 시스템으로 구성됩니다. 선박 탐조등에서 광원의 광속은 포물선형 거울 반사경에 의해 좁고 강력한 광속으로 변환됩니다. 광원은 백열등이며 가장 강력한 신호 스포트라이트인 아크 램프입니다. 튜브 스포트라이트는 장거리 및 투광 조명 유형으로 제공됩니다. 첫 번째 것은 상부 교량이나 화성 플랫폼에 설치되며 내비게이션 및 신호 목적으로 사용됩니다. 조타실에서 원격으로 회전을 제어하여 수평 및 수직 축을 중심으로 회전할 수 있습니다. 투광 조명은 덜 강력합니다. 갑판, 부두 및 선박 측면의 작업 영역을 조명하고 장식 목적으로 사용됩니다.

자가 테스트 질문

선박에 사용되는 주요 전류원을 나열하십시오.

선박 네트워크 전류의 유형, 전압 및 주파수의 이름을 지정하십시오.

선박에서는 전기가 어떻게 분배되나요?

당신이 알고 있는 주요 배전 시스템은 무엇입니까?

현재 소비자에게는 무엇이 적용됩니까?

선박 조명에는 어떤 램프가 사용됩니까?

전기 에너지 수신기는 그 특성에 따라 어떤 그룹으로 나뉘나요?

소비?

태양광 발전소의 운영 특성에 유닛 수는 어떤 영향을 미치나요?

샤프트 발전기의 광범위한 사용을 설명하는 것은 무엇입니까?

2강

선박 발전소. 선박 발전소용 장비.

전기 스테이션은 다양한 메커니즘, 기계, 장치 및 장치의 조합으로 이해됩니다. 전기 스테이션에는 원동기, 발전기, 장비가 장착된 주 배전반 및 다양한 보조 장치가 포함됩니다. 일반적으로 선박의 전기 스테이션은 기관실에 위치합니다.

선박의 전기 에너지원은 원동기(내연 기관, 증기 기관 또는 터빈)와 배터리로 구동되는 교류 및 직류 발전기입니다.

원동기와 함께 발전기를 장치라고 하며 원동기의 유형에 따라 증기 발생기, 터보 발전기 ​​및 디젤 발전기로 구분됩니다. 증기 및 터보 발전기는 증기 발전소가 있는 선박에 설치되고, 디젤 발전기는 모든 모터 선박에 설치되며 때로는 증기선에도 설치됩니다.

원동기와 함께 발전기를 장치라고 하며 원동기의 유형에 따라 증기 발생기, 터보 발전기 ​​및 디젤 발전기로 구분됩니다. 증기 및 터보 발전기는 증기 발전소가 있는 선박에 설치되고, 디젤 발전기는 모든 모터 선박에 설치되며 때로는 증기선에도 설치됩니다.

선박발전소는 그 목적에 따라 다음과 같이 구분됩니다.

1. 주로 선박 조명용으로 설계된 저전력 발전소; 일반적으로 이러한 발전소의 전력은 수십 킬로와트를 초과하지 않습니다. 이러한 스테이션은 보조 메커니즘이 전기화되지 않았지만 증기 구동 장치가 있는 선박에 설치됩니다(증기 피스톤 엔진이 장착된 선박).

2. 보조 메커니즘 및 장치의 작동을 보장하고 선박 조명을 위해 설계된 전기 스테이션 이 발전소의 전력은 수백, 심지어 수천 킬로와트에 달할 수 있습니다. 이러한 발전소는 보조 메커니즘이 전기화되는 증기 터빈, 디젤 및 가스 터빈 장치가 장착된 선박에 설치됩니다.

3. 선박의 전기 추진 시스템, 구동 보조 메커니즘 및 장치, 선박 조명의 작동을 보장하도록 설계된 전기 스테이션 그러한 발전소의 용량은 수천 킬로와트에 이릅니다. 터보 및 디젤 전기 선박에 설치됩니다.

선박 발전소는 등록 규칙에 따라 직류 및 교류로 설치됩니다. 직류를 사용하면 넓은 범위에 걸쳐 전기 모터의 회전 속도, 과부하 능력 및 큰 시동 토크를 원활하게 조절할 수 있습니다. 교류를 사용하는 경우 모터 설계가 간단하고 저렴하며 무게와 크기가 작을 뿐만 아니라 기타 여러 가지 장점이 있습니다. 또한 교류를 다른 전압으로 변환할 수도 있습니다.

해군 함정에서 그들이 사용하는 DC 전압 6, 12, 24, 110,220V그리고 교류 전압 6, 12, 24, 127, 220, 380V. 전원 회로의 경우 교류의 경우 최대 380V, 직류의 경우 최대 220V의 전압이 허용되며 조명 회로의 경우 전류 유형에 관계없이 220 또는 110/127V의 전압이 사용됩니다. 전압 조명 - 6, 12 및 24V. 이 유조선의 경우 조명 회로 전압은 직류에서 110V, 교류에서 127V 이상으로 사용되지 않습니다.

주요 선박 발전소 외에도 대다수의 해상 선박에는 비상발전소, 선박의 제어 장치에 전원과 필요한 조명을 제공할 수 있습니다. 일반적으로 비상 발전소에는 자체 배전반이 있으며, 그 전원은 디젤 발전기일 수 있으며 드물게는 적절한 용량의 배터리일 수도 있습니다. 비상 발전소의 존재 여부에 관계없이 특정 범주의 선박(유조선, 여객선 및 전기 보조 장치를 갖춘 선박)에는 전류가 흐르면 자동으로 켜지는 특수 배터리로 구동되는 소형 비상 조명을 장착해야 합니다. 선박의 조명 회로가 중지됩니다.

선박 발전소에서 생성된 전기 에너지는 이 목적에 필요한 기구와 장치가 포함된 배전 장치를 통해 소비자에게 배분됩니다. 선박의 이러한 장치에는 주 배전반, 보조 배전반, 그룹, 개인 및 비상 배전반이 포함됩니다.

선박에 주 배전반의 이러한 모든 장치가 있는 경우 전기 에너지는 보조 보드, 즉 그룹에서 그룹으로, 그룹에서 개인으로 분배되어 특정 소비자에게 전기를 공급합니다. 많은 선박에서 그룹 및 개별 배전반은 주 배전반에서 직접 전원을 공급받습니다.

모든 배전반은 금속 프레임과 이에 부착된 패널로 구성됩니다. 설계상 배전반은 개방형과 폐쇄형으로 구성됩니다. 개방형 배전반에서는 모든 계기와 장치가 전면에 위치합니다. 폐쇄형 배전반에서는 전기계측기기만 전면에 배치하고, 다른 기기 및 기구에서 손잡이(플라이휠, 손잡이)만 전면으로 꺼내어 기기, 기기자체 및 통전되는 모든 부품을 전면으로 내보낸다. 쉴드 뒷면에 장착. 등록 규칙에 따르면, 해상 선박에는 폐쇄형 배전반만 설치할 수 있습니다.

주 배전반의 패널 수는 발전소 발전기 수와 선박 전류 소비자 수에 따라 결정됩니다. 일반적으로 발전기 패널이라고 하는 독립 패널이 각 발전기와 별도의 전류 소비자 그룹(전원 회로, 작동 조명 회로, 가열 장치 회로 등)에 제공됩니다.

모든 발전기는 메인 패널의 공통 버스바에 연결됩니다. 이러한 버스는 특수 장치를 사용하여 섹션으로 나누어 발전소가 가동되는 동안 연결을 끊고 수리할 수 있습니다.

주 배전반 및 기타 배전 장치에 설치된 모든 장치는 목적에 따라 스위칭, 보호, 전기 측정, 시동 및 제어, 신호 전달 그룹으로 나눌 수 있습니다.

스위칭 장치켜고, 끄고, 전환하는 역할을 합니다. 여기에는 회로 차단기, 스위치 및 스위치가 포함됩니다. 이러한 장치를 사용하면 전기 회로를 닫거나 열 수 있습니다. 이러한 모든 장치는 특정 전류 강도에 맞게 설계되었습니다.

보호 장치과도한 전류 과부하 및 전기 설비의 정상 작동 시 기타 방해로부터 전기 기계 및 도체를 보호하는 역할을 합니다. 여기에는 퓨즈(코르크, 플레이트 및 관형), 회로 차단기 및 계전기(최대, 최소 및 역전류)가 포함됩니다.

행동 퓨즈(코르크, 판 및 관형) 퓨즈가 회로에 직렬로 연결되어 있다는 것입니다. 허용 기준 이상의 전류가 통과하면 녹아서 보호하는 회로가 열리는 길이와 단면의 도체입니다.

실습에 따르면 퓨즈는 단락에 대해 만족스러운 보호 기능을 제공하지만 과부하에 대해서는 항상 그런 것은 아닙니다. 또한 이러한 퓨즈의 작동(용해) 후에는 전체 또는 부분 교체가 필요합니다. 따라서 최소, 최대 및 역전류로부터 발전기와 전기 모터를 보호하는 데 사용되는 회로 차단기 및 계전기와 같은 고급 장치가 설치됩니다.

이러한 장치는 특정 작동 전류로 조정될 수 있으며 작동 후 부품을 교체하지 않고도 다시 켤 수 있습니다.

전기 측정 장비회로를 통과하는 전류 값(강도, 전압, 저항 등)을 측정하는 데 사용됩니다. 주요 전기 측정 장비에는 전류를 측정하는 데 사용되는 전류계; 전압을 측정하는 전압계; 저항을 측정하는 저항계 및 절연 저항계; 전력을 측정하는 전력계; 소비되는 에너지의 양을 측정하는 미터.

저항기 또는 스위칭 장치가 있는 저항기 세트인 가변저항기(시동, 시동, 제어, 제어)는 선박의 시동 및 제어 장치로 가장 널리 사용됩니다. 시동 가변 저항은 전기 모터를 시동할 때 전류를 제한하는 데 사용됩니다. 시작 제어 - 전기 모터를 시동할 때 전류를 제한하고 회전 속도를 조절합니다. 조절 - DC 및 AC 발전기의 전압을 조절하고 DC 전기 모터의 회전 속도를 조절합니다.

가변 저항 제어 외에도 장비에 따라 제어 장치, 접촉기 및 발전기-엔진 시스템에 따라 제어할 수 있으며 장비에 영향을 미치는 방법에 따라 수동, 반자동 및 자동이 될 수 있습니다.

신호 장비는 전기 기계의 정상 작동 모드 이탈, 비상 정지 또는 회로 특정 부분의 오작동에 대해 작업자에게 경고하는 데 사용됩니다. 가장 간단하고 가장 일반적인 신호 장치는 분전반에 설치된 전기 신호 램프입니다.

선박의 전력 시스템. 선박 발전소.

전력 시스템 (주당 순 이익 )은 전기를 생성하고, 변환하고, 전송하고 소비자에게 분배하도록 설계된 일련의 장치입니다.

EPS는 목적에 따라 선박의 주 추진 전기 모터에 전기를 공급하는 주 EPS(주 전기 변속기가 있는 발전소에서), 보조 및 특수 용도로 나눌 수 있습니다. 전류 유형에 따라 모든 선박 전력 시스템은 AC 및 DC EPS로 구분됩니다. 결과적으로 선상 AC EPS는 표준(산업) 주파수 시스템 - 50으로 나눌 수 있습니다. 헤르츠, 고주파 전력 시스템 (보통 400 헤르츠) 및 주 전원 네트워크의 전압 값에 따라 달라집니다.

선박 전력 용량전력 소비자의 총 설치 전력, 선박의 목적, 선박의 특정 목적에 따른 주요 에너지 소비 방식에 따라 달라집니다.

일반적으로 선박의 EPS에는 다음과 같은 주요 구성 요소가 포함됩니다.

− 전력원 , 여기에는 전기를 생산하는 모든 수단이 포함됩니다: 원동기, 발전기, 화학 전류원 - 배터리;

− 전력 변환 장치 . 여기에는 정적 및 기계 전력 변환기, 변압기가 포함됩니다.

− 유통 장치 , 생성 및 변환된 전기를 최종 소비자에게 분배하기 위한 것입니다. 여기에는 주 배전반(주 배전반)이 포함되며, 이는 별도의 전문 섹션으로 구성될 수 있습니다. 배전반 - РШ; 개별 소비자의 배전반 및 제어판;

− 전력망 , 전원, 배전 장치 및 전기 소비자 간의 케이블 통신 회선을 나타냅니다. 일반적으로 선박의 EPS는 전기소비자의 특성에 따라 주전원망, 직류 및 교류망, 정상 및 비상조명망, 이동식 조명망, 기타 로컬망 등의 전기망으로 구성될 수 있다. 예를 들어 자동화 시스템용 전원 공급 네트워크, 특수 네트워크 등)

− 전기 소비자;

− 통제 수단, 소비자 및 네트워크의 전기 보호, 경보 시스템.

조직적으로나 기술적으로 전원과 주요 배전 장치는 다음과 같이 배치됩니다. 선박 발전소 - SES. 선박 발전소에는 일반적으로 다음이 포함됩니다. 배전반 – 개별적이고 가장 중요한 소비자의 주 배전반 및 배전반 섹션; 제어 패널 및 EPS 작동 모드 모니터링; 스위칭 및 보호 장비; 회로 차단기; 전기 매개변수를 측정, 모니터링 및 조절하는 장비.

주요 목적에 따라 모든 선박 발전소는 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 주요 발전소 – 전기 추진 장치를 갖춘 선박에 전력을 공급하는 전기 추진 모터(PEM) 일반 선박 발전소 – 선박의 모든 운항 모드에서 주 발전소 소비자와 일반 선박 소비자에게 전기를 제공합니다. 비상발전소 – 일반 선박 발전소의 고장 발생 시 가장 중요한 개별 소비자의 운영을 보장합니다.

긴급 피해 발생 시 선박의 최대 생존 가능성을 보장하기 위해 일반 선박 및 주 발전소는 일반적으로 선박의 가장 보호되는 부분인 엔진실이나 바로 근처에 위치합니다. 비상 발전소는 기관실 샤프트 외부의 최상층 연속 갑판 위에 위치한 방에 위치하고 있으며 선박의 개방형 갑판에 직접 접근할 수 있습니다.

태양광발전소는 설치용량에 따라 발전소로 구분 가능 저전력–250 ¼ 1500 kW ; 발전소 중간 전력– 1500 ¼ 6000 kW ; 그리고 발전소 고성능– 6000 이상 kW.

발전소는 제어방식에 따라 자동발전소와 원격제어 자동화 발전소로 구분됩니다.

선박의 발전소 수는 주요 목적과 전원 공급 장치에 따라 다르며 그 수는 1개에서 3개까지 가능합니다. 선박에 여러 개의 발전소가 있는 경우 일반적으로 주요 전력 공급원의 위치를 ​​따서 이름이 지정됩니다. 예를 들어, 두 개의 발전소가 있는 선박에서는 이를 발전소라고 합니다. 코 그리고 후미 또는 좌파의 발전소 그리고 우현 ; 선박에 발전소가 3개 있으면 이를 발전소라고 합니다. 코, 평균그리고 후미 아니면 발전소 왼쪽, 오른쪽그리고 평균.

선박의 전력 발전소(SEPU)는 전기를 다른 유형의 에너지(기계, 열, 조명, 화학 등)로 변환하는 수신기 간에 전기를 생성하고 분배하는 프로세스를 제공하는 다양한 유형의 전기 장비로 구성된 복잡한 기술 단지입니다. .

선박의 발전소에는 다음이 포함됩니다.

선박 전력 시스템(SEPS);

일반 선박용 전력 수신기;

전기추진장치(GEU),

SEEA의 구조는 그림 1에 나와 있습니다. 1.1.

SEEA는 시스템의 모든 속성을 가지고 있지만, 이하에서는 선박 전기 단지, 시스템 및 설비와 관련하여 일반적으로 허용되는 용어가 사용됩니다.

SEPS에는 하나 이상의 선박 발전소(SPP)와 선박 유통 네트워크가 포함됩니다.

SES전력 공급원과 주 배전반(MSB)으로 구성된 기술 단지라고 하며, 주요 목적은 선박의 모든 작동 모드에서 필요한 양과 품질의 전기를 생산하는 것입니다.

선박 발전소는 다음과 같이 구분됩니다.기본, 긴급, 특별으로 나뉜다. 기본 SES는 비상(화재, 구멍)을 포함하여 선박의 모든 작동 모드에서 일반 선박 수신기에 전기를 공급합니다. 비상 SES는 주 고장이 발생한 경우 중요한 수신기에만 전원을 공급합니다.

특별한 SES는 기술 단지(수산물 가공 공장, 시추 장비 등)에 전력을 공급하기 위해 선박에서 사용할 수 있습니다. 특수한 것에는 전기 추진 장치에 전력을 공급하는 태양광 발전소가 포함됩니다. 여기에서는 전원이 전기 추진 배전반(SMS)에 연결됩니다.

SES가 발전기와 일반 수신기에 동시에 전기를 공급하는 경우 이 경우 선박의 전력 시스템을 일반적으로 단일 시스템이라고 합니다.

배전망구성:

배전반(PDB);

소스 또는 배전반(DP)에서 수신기로 전기를 전송하는 케이블 전력선.

휴대용 작업 조명 네트워크, 방송 네트워크 등과 같은 로컬 네트워크에 전력을 공급하는 전력 변환기.

대부분의 경우 선박의 움직임은 선박의 주 발전소(GPP)의 일부인 주 엔진(디젤, 터빈)에 의해 제공됩니다. 다양한 목적을 가진 많은 선박에서는 선박의 추진을 보장하기 위해 SEEU의 일부인 전기 추진 장치(GPU)가 사용됩니다.

발전소가 있는 선박에서는 특수 발전소 또는 주 발전소에서 전력을 공급받는 전기 추진 모터(PEM)의 작동을 통해 추진력이 보장됩니다.

선박의 주 발전소와의 관계 유형에 따라 SEPS는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

GPP와 직접 연결되지 않은 자율 SEPS;

GPP의 동력인출 장치가 있는 SEPS;

통합된 SEES.

선박의 주 발전소와의 연결 유형에 따른 SEES 분류는 그림 1에 나와 있습니다. 1.2.

쌀. 1.2. GPP와의 연결 유형에 따른 SEPS 분류

자율 태양광 발전소에서 수신기에 전력을 공급하는 전기는 일반적으로 터보 또는 디젤 발전기와 같은 자율 전력원에 의해 생성됩니다.

GPP의 동력인출 장치를 갖춘 SEPS에는 자율 전력 공급원 외에도 GD의 전력을 사용하여 전기를 생산하는 발전기 세트가 포함됩니다. 이러한 설비에는 샤프트 발전기 장치(VGU) 및 재활용 장치가 포함됩니다. VGU에서 전기는 주 엔진에 의해 직접 구동되는 샤프트 발전기(SG)에 의해 생성됩니다. 재활용 시설에서는 재활용 증기 또는 가스 터빈 발전기가 사용됩니다. 회수 보일러에서 증기를 생산하기 위해 주 엔진의 배기(폐기물) 가스 열이 사용됩니다. 활용 가스 터빈 발전기는 주 엔진의 배기 가스 압력의 영향을 받아 구동됩니다.

VGU와 달리 활용 터보 발전기는 현대 선박에서 제한적으로 사용됩니다. 이는 우선 재활용 공장의 전력이 낮기 때문입니다.

VGU는 GPP에서 직접 동력인출 장치를 생성하는 반면, 활용 플랜트는 간접 동력인출 장치를 수행합니다.

통합 SEPS에서는 생산된 전기가 선박의 일반적인 요구 사항과 선박의 이동을 보장하는 데 사용됩니다.

선박의 발전소는 필요한 매개변수의 전기를 생산하고 이를 선박의 작동 모드에 따라 선박 소비자에게 분배합니다. 선박의 모든 작동 모드에서 모든 중요한 소비자에게 고품질 전기의 중단 없는 공급을 보장해야 하며 가능한 가장 낮은 초기 비용, 무게, 크기 및 운영 비용으로 단순성, 유지 관리 용이성, 높은 신뢰성 요구 사항을 충족해야 합니다.

선박발전소는 그 목적에 따라 주발전소, 일반발전소, 비상발전소로 구분됩니다. 주 발전소는 디젤 전기 선박의 추진 모터에 전력을 공급하며 추진 발전소의 일부입니다. DUEP가 있는 일부 선박에서는 주 발전소에서 다른 선박 소비자에게 부분적 또는 전체 동력 인출 장치가 제공될 수 있습니다.

선박 발전소(일반 선박용)는 선박의 모든 주요 작동 모드에서 모든 선박 소비자에게 전력을 공급하기 위해 전기를 생성합니다.

비상 발전소는 선박의 발전소에 고장이 발생할 경우 제한된 수의 필수 소비자에게 전기를 공급합니다.

선박발전소는 전류의 종류에 따라 교류발전소와 직류발전소로 구분됩니다.

해양 선박의 거의 모든 보조 메커니즘은 전기로 구동됩니다. 일반적으로 전기 모터는 발전소와 선박 시스템 및 기타 요구 사항을 충족하는 펌프, 팬, 압축기 등을 구동합니다. 선박 장비의 전기 메커니즘은 화물 윈치 및 크레인, 윈치, 계류 캡스턴, 보트 윈치 등 해상 선박에 널리 사용됩니다. 일반적으로 스티어링 기어 모터는 전기 유압식입니다. 최근에는 유압식 윈치, 크레인, 윈들러스 등의 사용이 점차 늘어나고 있습니다. 이러한 메커니즘의 유압 장치와 화물창의 기계화된 폐쇄는 전기 구동 오일 펌프로 작동됩니다.

따라서 모터 선박과 다른 유형의 설치 선박 모두에서 거의 모든 보조 메커니즘은 전기를 소비합니다. 증기 터빈 엔진을 장착한 선박의 터보 공급 펌프만 증기 터빈으로 구동됩니다. 일반적으로 해군 함정에 사용되는 다른 증기 메커니즘은 백업용이거나 상대적으로 짧은 시간 동안 작동됩니다. 따라서 유조선에서는 하역 기간에만 작동하는 터보 구동 카고 펌프와 피스톤 스팀 스트리핑 펌프뿐 아니라 기타 단기 작동 스팀 메커니즘(예: 윈들러스 및 호스 윈치)을 사용하는 경우가 많습니다.

선박의 작동 상태와 정상적인 생활 조건을 유지하는 데 필요한 모든 보조 전기 장치 및 시스템의 작동을 보장하기 위해 보조 엔진이 선박 발전소의 일부로 제공됩니다. 그들은 기관실 자체에 위치한 선박의 발전소에 부하를 공급하는 전류 발전기를 구동합니다. 이러한 목적 외에도 다양한 비상 상황에서 선박과 사람의 안전을 보장하기 위해 전기가 필요합니다.

주 전력 공급원은 최소 2개의 발전기로 구성되어야 합니다. 발전기의 전력은 발전기 중 하나가 정지할 때 선박의 이동과 안전을 위한 정상적인 작동 조건을 보장하고 승무원과 승객에게 최소한의 편안함을 유지하는 장치 및 시스템에 전력을 공급하는 데 충분해야 합니다. . 조리, 난방, 가정용 냉장고, 인공 환기를 위한 장치 및 시스템의 작동은 물론 담수와 위생용 물 공급도 보장되어야 합니다. 발전기 중 하나 또는 기본 에너지원이 고장나는 경우 나머지 발전기는 선박이 작동하지 않을 때 주요 메커니즘을 시작하는 데 필요한 전기 장치 및 시스템의 작동을 보장해야 합니다.

증기 터빈 선박에서 선박의 발전소 발전기는 보조 증기 터빈에 의해 구동됩니다. 일반적으로 보조 터보 발전기는 메인 터보 기어 장치와 동일한 매개변수의 증기를 사용합니다. 증기 터빈은 단일 스테이지 기어박스를 통해 발전기를 구동하며 독립 응축기를 갖추고 있습니다. 예를 들어, 출력이 600kW인 가정용 터보 발전기의 매개변수를 들 수 있습니다. 터빈 회전 속도는 8.5,000rpm이고 발전기는 1,000rpm을 만듭니다. 터빈에는 7개의 활성 압력 단계가 있습니다.

보조 보일러의 증기는 터보 발전기에도 사용할 수 있으며 증기 소비량은 7~9kg/kWh입니다. 가스 터빈 장치가 장착된 선박의 경우 발전소 부하는 가스 터빈 발전기로 제공될 수 있습니다.

모터 선박에서 발전기를 구동하는 데 사용되는 엔진은 주로 최대 1000kW 이상의 총 출력으로 발전기에 직접 동력을 전달하는 중속 및 고속 디젤 엔진입니다.

전기를 생성하기 위해 추진 장치에서 샤프트 발전기로 전력을 공급하는 경우가 많습니다. 샤프트 발전기가 있는 경우 보조 디젤 발전기는 작동 모드에서 작동하지 않습니다. 이를 통해 디젤 발전기의 자원이 증가하고 작동 중 연료를 절약할 수 있습니다. 주 엔진이 일정하고 공칭에 가깝고 변경이 거의 없는 모드(작동 시간의 높은 비율)에서 오랫동안 작동하는 경우 샤프트 발전기를 사용하는 것이 좋습니다. 축 발전기를 설치할 때 축선의 회전 속도가 공칭 값의 80 % 미만으로 감소하면 배전반에서 자동으로 분리되고 백업 디젤 발전기가 켜져 주행 중에 소비자에게 전기를 공급해야합니다 방법. 샤프트 발전기를 끄고 백업 디젤 발전기를 켜는 데 10~15초가 소요됩니다. 따라서 중단을 허용하지 않는 소비자에게 중단 없이 전기를 공급하려면(조향, 경보, 자동화 등) 다음을 수행해야 합니다. 전원 네트워크에 자동으로 켜지는 완충 배터리가 있습니다.

작동 모드 중 발전소의 부하는 주 엔진 출력이 10,000kW 이상인 디젤 선박의 복구 터보 발전기에서 전기를 공급받을 수 있습니다. 그러나 주 엔진 출력이 15,000kW 이상(공칭 전력의 최소 90% 모드의 경우)을 사용하는 활용 시스템으로 인해 작동 모드 중 증기 및 전력 모드에서 선박의 요구 사항을 완전히 충족하는 것이 가능합니다. 값). 일반적인 선박 재활용 터보 발전기의 경우 다음과 같은 초기 매개변수가 허용됩니다: 분리기의 증기 압력 0.6 MPa, 과열 증기 압력 0.5 MPa, 온도 255 - 285 ° C, 응축기 압력 0.005-0.006 MPa. 선박에서 재활용 터보발전기를 작동한 경험을 바탕으로 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.

• - 터보 발전기와 디젤 발전기의 병렬 작동은 회수 및 보조 보일러에서 터보 발전기를 작동하는 것보다 훨씬 경제적이고 안정적입니다.
• - 터보 발전기와 축 발전기의 병렬 작동이 더 효율적입니다. 후자는 가장 작은 손실 전력을 제공할 수 있습니다.
• - 회수 및 보조 보일러에서 터보 발전기를 병렬로 작동하는 것은 탱크 세척, 연료 폐기물 연소 및 이동 중에 불활성 가스를 생성하는 경우에만 편리합니다.

대부분의 수송선의 경우, 선박 발전소의 부하를 공급하기 위해 터보 발전기를 활용하는 것은 중속 디젤 엔진의 경우 약 7,000kW, 직접 디젤 엔진의 경우 약 10,000kW의 출력으로 시작 가능합니다. 유량 밸브 퍼지(Burmeister 및 Wein) 및 윤곽(루프) 퍼지 기능이 있는 저속 디젤 엔진의 경우 15,000kW(MAN 및 Sulzer 회사).

일반적으로 고정 피치 프로펠러를 장착한 신규 화물 운송 디젤 선박에는 3~4개의 디젤 발전기가 설치되며, 전력이 허용되면 2~3개의 디젤 발전기와 회수 터보 발전기가 설치됩니다. 조정 가능한 피치 프로펠러가 있는 경우 2개(덜 자주 3개)의 디젤 발전기와 샤프트 발전기가 설치됩니다.

증기 터빈이 설치된 선박의 경우 발전소에는 종종 2개의 터보 발전기(그 중 하나는 백업용)와 선박의 화물 기계가 작동하지 않고 보일러가 유휴 상태일 때 선박 계류 중에 작동하는 디젤 발전기가 포함됩니다.

선박의 전기 에너지원은 1차 엔진(증기 엔진 및 터빈, 내연 기관)과 배터리로 구동되는 교류 또는 직류 발전기입니다. 동일한 기초 프레임에 1차 엔진과 함께 장착된 전류 발전기를 전기 장치라고 하며 1차 엔진의 유형에 따라 증기 발생기, 터보 발전기 ​​및 디젤 발전기로 구분됩니다.

선박의 전력 발전소에는 전기 장치 외에도 장비, 계기 및 다양한 보조 장치가 배치된 주 및 보조 배전반이 포함됩니다. 전기 스테이션은 일반적으로 선박의 기관실이나 기관실 근처의 특수 구획에 위치합니다.

선박발전소는 목적에 따라 주발전소, 보조발전소, 조명발전소로 구분됩니다. 주발전소는 프로펠러 전기 모터(터보 및 디젤 전기 선박)를 주 엔진으로 사용하는 선박에 설치됩니다. 이러한 스테이션은 선박의 이동을 보장하고, 보조 메커니즘 및 장치를 구동하고, 선박을 조명하고, 가전 제품에 전력을 공급하는 역할을 합니다. 그들은 수천 킬로와트의 전력에 도달합니다.

보조 발전소는 증기 터빈, 디젤 및 가스터빈 장치를 갖춘 선박(터빈 선박, 모터 선박 등)에 설치됩니다. 이는 보조 메커니즘 및 장치의 작동을 보장하고 용기를 조명하도록 설계되었습니다. 그러한 발전소의 전력은 수백, 심지어 수천 킬로와트에 이릅니다.

조명 발전소는 증기 구동 보조 메커니즘을 갖춘 소형 선박에 설치되며 주로 선박을 조명하는 역할을 합니다. 일반적으로 이러한 발전소의 전력은 수십 킬로와트를 초과하지 않습니다.

소련 등록 규칙에 따라 선박 발전소는 6, 12.24, 110 및 220V 전압의 직류 또는 6, 12, 24, 127, 220 및 380 전압의 교류일 수 있습니다. V. 전력 전기 네트워크의 경우 직류의 경우 최대 220V, 교류의 경우 최대 380V의 전압을 사용할 수 있습니다. 조명 네트워크의 경우 전류 유형에 관계없이 220 또는 110/127V의 전압이 사용되며 저전압 조명의 경우 6, 12 및 24V가 사용됩니다. 유조선 및 유조선의 조명 전압은 직류의 경우 110V, 교류의 경우 127V를 초과해서는 안 됩니다.

선박은 DC 및 AC 전기 모터를 사용합니다. 직류를 사용하면 전기 모터의 회전 속도를 넓은 범위에서 원활하게 조절할 수 있어 과부하가 걸리고 시동 토크가 커집니다. 따라서 DC 전기 모터는 선박에서 데크 메커니즘, 스티어링 기어 및 기관실의 일부 보조 메커니즘을 구동하는 데 사용됩니다. 그러나 교류 전기 모터(특히 비동기식 모터)는 더 큰 이점을 갖고 있으며 이는 해양 선박에 널리 적용되는 현재 추세를 설명합니다(§ 24 참조).

예를 들어, 380/220V 전압에 대한 방수 및 방말 버전으로 생산된 농형 회전자를 갖춘 비동기 전기 모터는 추진 모터와 데크 메커니즘 구동에 모두 사용할 수 있습니다.

주 발전소 외에도 대부분의 선박에는 비상 디젤 발전기로 구동되고 주 전기 장치에 고장이 발생한 경우 선박의 제어 장치와 주요 보조 전기 메커니즘에 전원과 조명을 제공하도록 설계된 독립 비상 스테이션이 있습니다.

일부 유형의 선박(유조선, 여객선 등)에는 비상 발전소와 함께 소형 비상 조명용 특수 배터리가 설치되어 선박 조명 네트워크의 전류가 사라지면 자동으로 켜집니다.

선박 발전소의 주 배전반(MSB)은 장치를 수용하도록 설계된 금속 프레임과 이에 부착된 하나 이상의 패널로 구성됩니다. 쉴드 프레임의 패널 수는 발전기 수와 선박 전류 소비자 수에 따라 결정됩니다.

소련 등록 규칙에 따르면 폐쇄형 배전반만 해상 선박에 설치할 수 있습니다. 이러한 배전반은 전면에는 전기 측정 장비만 패널에 배치되고 다른 장치 및 장치의 제어 핸들은 충전부 및 버스와 함께 후면에 장착된다는 점에서 구별됩니다. 배전반. 모든 발전기는 공통 주 배전반에 연결되어 있으며, 발전소가 가동되는 동안 정지 및 수리가 가능하도록 별도의 구역으로 나누어져 있습니다. 배전반에는 주 배전반과 유사하게 배열된 보조, 그룹 및 개별 배전반도 포함됩니다.