Приводные двигатели. Дизели – автономные в работе, быстрый запуск

Дизели – автономные в работе, быстрый запуск. Используются в качестве основных, резервных и аварийных источников питания. Экономичны, нежели турбины. Надежны и просты в эксплуатации. Ресурс работы 30-40 тыс. часов. Однако, они имеют малую перегрузочную способность (не более 10% от номинальной мощности от одного часа работы) и неравномерность хода.

Источники электрической энергии

Устройства для преобразования энергии органического топлива, пара, или химической энергии в электрическую.

ГА – состоят из генераторов и приводных двигателей. На современных судах применяют 3 типа ГА:

1. Дизель-генераторы

2. Турбогенераторы

3. Газо-турбо-генераторы

ДГ и ГТГ преобразуют в электроэнергию, энергию дизельного топлива или керосина. А паротурбогенераторы преобразуют энергию пара. Электрохимические аккумуляторы применяемые на судах в основном как аварийные источники, преобразуют химическую энергию в электрическую. В ГА происходит двойное преобразование энергии. В начале энергия топлива или пара превращается в механическую энергию, вращающихся масс, а затем уже в электрическую. Количество основных источников электроэнергии на судне не должно быть меньше двух.

Приводные двигатели:

1. Дизели

2. Паровые турбины

3. Газовые турбины

Дизели:

Плюсы: автономность работы и быстрота пуска до 30 сек. Позволяет их использовать в качестве основных, резервных и аварийных источников электроэнергии. Они более экономичны по сравнению с турбинами, надежны и просты в эксплуатации. Ресурс работы их составляет 30000-40000 часов.

Минусы: мало-перегрузочная способность (не более 10% от номинальной мощности в течении 1 часа работы) и неравномерность хода.

Турбина- это двигатель с вращательным движением рабочего органа, ротора, преобразующее кинетическую энергию пара или газа в механическую работу.

Паровые турбины:

Плюсы: имеют большую перегрузочную способность порядка 20% от Р номинального. Более надежны чем дизели, имеют больший ресурс, около 50000 часов и обеспечивает равномерное вращение ротора.

Минусы: большое время запуска в работу.

Т.К частота вращения турбины значительно выше частоты вращения ротора генератора, то между ними ставится редуктор.

Газовые турбины:

Сочетают в себе достоинства паровых турбин и дизеля.

Достоинства: автономны в работе, не требуют прогрева и очень быстро запускаются. Неплохой ресурс работы и высокая надежность.

Недостатки: большой расход топлива, высокий уровень шума.

Автоматические регуляторы частоты вращения приводных двигателей. (ПД)

Эксплуатация СЭЭС сопровождается постоянным изменением количества приемников или потребителей электроэнергии и следовательно постоянным изменением нагрузки генератора. При увеличении тока нагрузки частота вращения проводных двигателей снижается из - за увеличения тормозного момента на валу ПД. Поэтому основное требование к приводным двигателям ПД генераторных агрегатов любого типа это сохранение частоты вращения вала ПД. Для стабилизации частоты тока. При увеличении тока нагрузки, частота вращения будет снижаться, а значит надо увеличить подачу топлива или пара, т.к в ручную это сделать практически невозможно, т.к нагрузка меняется, используется автоматический регулятор частоты. Регулирующим органом является топливная рейка у дизелей и впускной клапан у турбин. Основной характеристикой приводного двигателя является регуляторная характеристика, а именно- зависимость частоты вращения приводного двигателя (n) от мощности генератора (Р.) при фиксированном положении регулирующего органа.

Статические характеристики: используются при параллельной работе генератора. Наклон регуляторной характеристики или статизм. Статизм (дельта) должен быть не менее 4-5% по ГОСТ. Эти характеристики не являются кривыми линиями. Так как имеют некоторую степень не чувствительности к изменением нагрузки.

Рассмотрим 2 генератора работающих параллельно, мощности которых равны соответственно Р1 и Р2. Если нагрузка увеличилась на величину (дельта)Р. Частота в соответствии с характеристикой будет уменьшаться пока соответствующим образом (дельта)Р не распределится между первым и вторым генератором.

Вывод: равномерное распределение нагрузки и устойчивая работа генераторов достигается, если n(p ) имеют одинаковый наклон. Наклон характеристик АРЧ устанавливается при вводе в работу генераторов. Поддержание частоты вращения постоянной, и перераспределение нагрузок достигается перемещением характеристик параллельно самим себе (вверх вниз).

Требования, которым должны удовлетворять автоматические регуляторы частоты:

1. При набросе или сбросе 100% нагрузки изменение частоты вращения не должно превышать ±10% от номинального значения (n_ном). А в установившемся режиме ±5%.

2. Колебания частоты вращения при нагрузках 25%-100% от P_ном не должны превышать ±1%.

3. Возможность изменения частоты вращения в пределах ±10% от номинальной.

Дата добавления: 2015-08-27