Судовые электроэнергетические системы дизель-электроходов

Содержание

Введение

Глава 1. Научно-технические основы функционирования электроэнергетических систем дизель-электроходов

1.1. Принципы построения единых электроэнергетических систем (ЕЭЭС) с электродвижением

1.2. Характеристика основного электротехнического оборудования и систем автоматизации

Глава 2. Анализ эксплуатационных режимов и надежности судового электрооборудования

2.1. Исследование переходных процессов при изменении нагрузки в судовой сети

2.2. Оценка влияния качества электроэнергии на ресурс изоляции электрических машин

Глава 3. Организация технического обслуживания и ремонта судового электромеханического оборудования

3.1. Разработка регламента планово-предупредительных работ для дизель-электрических установок

3.2. Методические рекомендации по обеспечению электробезопасности и охраны труда на борту

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Судовые электроэнергетические системы дизель-электроходов

ВВЕДЕНИЕ

Современное морское судоходство предъявляет повышенные требования к надежности, эффективности и экологичности судовых энергетических установок. Развитие дизель-электрических систем электродвижения открывает новые возможности для повышения маневренности судов, снижения расхода топлива и уменьшения вибрации корпуса. Судовые электроэнергетические системы дизель-электроходов представляют собой сложные технические комплексы, объединяющие дизель-генераторные установки, гребные электродвигатели, преобразовательные устройства и системы автоматического управления. Актуальность темы обусловлена ростом числа судов с электродвижением в составе российского флота, необходимостью обеспечения их бесперебойной работы в сложных климатических условиях и требованиями международных конвенций по энергоэффективности судов.

Степень разработанности проблемы в отечественной технической литературе достаточно высока. Вопросы построения судовых электроэнергетических систем рассматривались в трудах специалистов НИУ «МЭИ», ФГУП «Крыловский государственный научный центр», АО «ЦНИИМФ». Значительный вклад в развитие теории и практики судовой электроэнергетики внесли исследования по оптимизации режимов работы дизель-генераторов, повышению качества электроэнергии и совершенствованию систем автоматизации. Вместе с тем, вопросы технической эксплуатации и обслуживания электромеханического оборудования дизель-электроходов в условиях эксплуатации требуют дальнейшего изучения и систематизации опыта отечественного флота.

Цель курсовой работы – исследование судовых электроэнергетических систем дизель-электроходов и разработка практических рекомендаций по организации технического обслуживания электромеханического оборудования.

Задачи курсовой работы:

• изучить принципы построения единых электроэнергетических систем судов с электродвижением;
• охарактеризовать основное электротехническое оборудование и системы автоматизации дизель-электроходов;
• исследовать переходные процессы при изменении нагрузки в судовой электрической сети;
• оценить влияние качества электроэнергии на ресурс изоляции электрических машин;
• разработать регламент планово-предупредительных работ для дизель-электрических установок и методические рекомендации по обеспечению электробезопасности на борту.

Объект исследования – судовые электроэнергетические системы дизель-электроходов.

Предмет исследования – техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования судовых дизель-электрических установок.

Методологическая база исследования включает теоретические основы судовой электроэнергетики, методы расчета переходных процессов в электрических системах, анализ режимов работы электрооборудования, нормативно-техническую базу Российского морского регистра судоходства, Правила технической эксплуатации судового электрооборудования, ГОСТ Р 55189-2012, ГОСТ Р 27.002-2009.

Научная новизна работы заключается в систематизации требований к техническому обслуживанию электромеханического оборудования дизель-электроходов с учетом специфики режимов работы судовых электроэнергетических систем.

Теоретическая значимость состоит в обобщении современных подходов к построению и эксплуатации судовых электроэнергетических систем с электродвижением. Практическая значимость определяется разработкой регламента планово-предупредительных работ и методических рекомендаций по обеспечению электробезопасности, применимых в условиях эксплуатации отечественного флота.

Структура курсовой работы: введение, три главы основной части, заключение и список использованной литературы. Первая глава посвящена научно-техническим основам функционирования электроэнергетических систем дизель-электроходов. Во второй главе проведен анализ эксплуатационных режимов и надежности судового электрооборудования. Третья глава содержит разработку практических рекомендаций по организации технического обслуживания и ремонта электромеханического оборудования.

ГЛАВА 1. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДИЗЕЛЬ-ЭЛЕКТРОХОДОВ

1.1. Принципы построения единых электроэнергетических систем (ЕЭЭС) с электродвижением

Единая электроэнергетическая система дизель-электрохода представляет собой совокупность электрогенерирующего, преобразовательного, распределительного и потребляющего оборудования, объединенного общими шинами главного распределительного щита. Основное отличие ЕЭЭС с электродвижением от традиционных судовых систем заключается в том, что гребные электродвигатели являются главными потребителями электроэнергии, а не вспомогательными механизмами. Такое решение обеспечивает высокую гибкость компоновки судовых помещений, снижение вибрации и шума, возможность оптимизации режимов работы дизель-генераторов по критерию минимального расхода топлива.

История развития дизель-электрических установок в отечественном судостроении начинается с ледокола «Красин» (1916 г.), однако массовое внедрение систем электродвижения пришлось на период с 1960-х по 1980-е годы при строительстве ледоколов, научно-исследовательских и промысловых судов. Современный этап характеризуется применением частотно-регулируемого электропривода на базе мощных преобразователей частоты с IGBT-транзисторами, что позволило существенно улучшить энергетические и динамические характеристики судовых движительных комплексов. В настоящее время в России эксплуатируются атомные ледоколы проекта 22220, дизель-электрические ледоколы проектов 21900 и 22600, платформы снабжения и буровые суда с системами динамического позиционирования, оснащенные современными ЕЭЭС [1, c. 45].

Принцип построения ЕЭЭС дизель-электрохода основан на концепции единой электростанции, от которой питаются все судовые потребители, включая гребные электродвигатели. Источниками электроэнергии служат дизель-генераторы переменного тока частотой 50 Гц или 60 Гц, работающие параллельно на об

…