МОДЕЛЮВАННЯ СХЕМИ СУДНОВОЇ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНОЇ СИСТЕМИ НА СУДАХ З ЕЛЕКТРОРУХОМ
DOI:
https://doi.org/10.32782/KNTU2618-0340/2021.4.1.12Ключові слова:
суднові електроенергетичні системи, трансформатор, синхронний генератор, інвертор, гребний електродвигун, обмотки статора, перетворювач частоти, багатофазна обмоткаАнотація
На морських судах з системами електроруху, для зниження втрат потужності в суднових електроенергетичних системах при передачі електроенергії від суднової електростанції до гребного електродвигуна можна виключити трансформатори. Застосування трансформаторів в ланцюзі живлення гребного електродвигуна можливо уникнути в разі застосування багаторівневих інверторів. Безтрансформаторні електроенергетичні системи мають один суттєвий недолік. Якщо навантаження на гальванічно не зв'язані трифазні обмотки одного і того ж генератора будуть різними, то напруги на виході обмоток будуть відрізнятися, і система стабілізації не зможе забезпечити стабільність напруги на всіх обмотках генератора. Метою даної роботи є моделювання схеми електроенергетичної системи, в якій використовують головні генератори з однією багатофазною обмоткою на статорі. Дані генератори не створюють взаємні спотворення напруги і забезпечують стабільну напругу на лініях головного розподільного щита. Застосування в судновій електроенергетичній установці кожного головного генератора з однією багатофазною обмоткою на статорі з числом фаз більше трьох, фази якої з'єднані зіркою або трикутником, а також, використання лінії головного розподільного щита з тим же числом фаз, що і обмоткок головних синхронних генераторів, дозволяє отримувати дві та більше системи гальванічно розв'язаних багатофазних напруг живлення, необхідних для роботи перетворювача частоти з багаторівневими інверторами. На основі схеми, в якій гребний електродвигун підключений безпосередньо від генераторних агрегатів, розроблена модель безтрансформаторної електроенергетичної системи та проведено комп'ютерне моделювання. В процесі моделювання оцінювалися якість напруги у невідповідальних споживачів і якість струму в обмотках гребних електродвигунів, живлення яких забезпечувалося від перетворювачів частоти на базі дво- та трирівневого автономного інвертора напруги. Показано, що схеми суднових електроенергетичних систем без трансформаторів відрізняються стабільними показниками.
Посилання
L. Leclere, C. Galmiche Converteam. A Transformerless Full Redundant Electrical Propulsion Solution to Enhance Power Density, A Vailability and Low Noise Signature.IEEE ESTS 2011. (Virginia April, 10 – 13, 2011). 2011. Р. 296–299.
Рукавишников С.Б. Автоматизированные гребные электрические установки.Ленинград: Судостроение, 1983. 240 с.
Сержантов В.В., Спешилов В.С. Гребные электрические установки. Ленинград: Судостроение, 1970. 204 с.
Сергиенко Л.И., Устинов А.П., Драгомарецкий Г.Г. Электрооборудование морских судов. Москва: Транспорт, 1980. 328 с.
Акулов Ю.И. Гребные электрические установки. Москва: Транспорт, 1982. 264 с.
Wartsila LLC System Explained : веб-сайт. Wartsilа: https://cdn.wartsila.com/docs/default-source/product-files/ea/systems/presentation-o-ea2015-low-loss-concept.pdf (дата звернення: 12.05.2021).