Судовые автоматизированные электроэнергетические системы

Изложены основные понятия, характеризующие судовые автоматизированные электроэнергетические системы. Даны основы выбора рода тока, частоты и напряжения, источников и преобразователей электроэнергии, электрораспределительных щитов и их аппаратуры, схем судовых электростанций и электроэнергетических систем (СЭЭС), расчета электрических сетей.
Рассмотрены вопросы автоматического регулирования напряжения и частоты судовых генераторов, математическое обеспечение и общие методы исследования процессов в установившихся и переходных режимах, защита и устойчивость работы СЭЭС.
Изложены основы построения и алгоритмического описания систем управления генераторными агрегатами и СЭЭС.
Книга предназначена в качестве учебника для курсантов и студентов электромеханической специальности вузов водного транспорта, может быть полезна инженерно-техническим работникам, занимающимся эксплуатацией СЭЭС.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Общие сведения о судовых электроэнергетических системах
1.1. Основные элементы и классификация СЭЭС
1.2. Условия эксплуатации, режимы работы и показатели СЭЭС
1.3. Основные параметры СЭЭС
1.4. Качество электрической энергии в СЭЭС
1.5. Судовые потребители электроэнергии и их деление на группы
1.6. Потребители электроэнергии судовой ядерной энергетической установки
1.7. Особенности электроэнергетических систем атомных судов
1.8. Основные направления автоматизации судов и СЭЭС
1.9. Надежность, живучесть и безопасность СЭЭС
1.10. Общие сведения о традиционном и системном подходах к проектированию СЭЭС
Вопросы для самоконтроля
Глава 2. Источники и преобразователи электрической энергии в судовых электроэнергетических системах
2.1. Генераторные агрегаты
2.2. Электрические аккумуляторы
2.3. Генераторы прямого преобразования тепловой и химической энергии в электрическую
2.4. Преобразователи электрической энергии
2.5. Статические источники бесперебойного питания
2.6. Электроснабжение судна от береговых сетей
Вопросы для самоконтроля
Глава 3. Выбор источников и преобразователей электроэнергии судовых электроэнергетических систем
3.1. Методы определения нагрузки генераторов СЭЭС
3.2. Выбор количества, мощности и типа генераторов
3.3. Особенности выбора количества и мощности основных, резервных и аварийных генераторов ЭЭС атомных судов
3.4. Выбор электрических аккумуляторов
3.5. Выбор преобразователей электроэнергии
3.6. Определение мощности и конфигурации источника бесперебойного питания
Вопросы для самоконтроля
Глава 4. Системы автоматического регулирования напряжения и частоты судовых генераторов
4.1. Общие сведения
4.2. Требования к системам автоматического регулирования напряжения и частоты
4.3. Принципы построения систем автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов
4.4. Системы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов с токовым и фазовым компаундированием
4.5. Системы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов, действующие по отклонению
4.6. Комбинированные системы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов
4.7. Система автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов с каналом упреждающей импульсной форсировки возбуждения 4.8. Обеспечение начального возбуждения синхронных генераторов с самовозбуждением
4.9. Отказы систем автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов
4.10. Настройка автоматических регуляторов напряжения синхронных генераторов
4.11. Особенности технического обслуживания бесщеточных синхронных генераторов
4.12. Автоматические системы стабилизации напряжения генераторов постоянного тока
4.13. Системы автоматического регулирования частоты вращения приводных двигателей генераторов
4.14. Влияние частоты вращения на работу синхронного генератора с автоматическим регулятором напряжения
Вопросы для самоконтроля
Глава 5. Электрораспределительные щиты и их аппаратура
5.1. Электрораспределительные щиты
5.2. Шины электрораспределительных щитов
5.3. Основные физические процессы в контактных электрических аппаратах
5.4. Коммутационные электрические аппараты ручного действия
5.5. Аппараты защиты
5.6. Реле защиты
5.7. Измерительные трансформаторы
5.8. Выбор аппаратов и приборов
Вопросы для самоконтроля
Глава 6. Функциональные схемы судовых электростанций и электроэнергетических систем
6.1. Общие требования
6.2. Принципы построения и выбора функциональных схем судовых электростанций
6.3. Особенности построения функциональных схем ЭЭС атомных судов
Вопросы для самоконтроля
Глава 7. Распределение и передача электрической энергии в судовых электроэнергетических системах
7.1. Электрические сети
7.2. Судовые кабели, провода и шинопроводы
7.3. Расчет судовых электрических сетей
7.4. Электроснабжение ответственных потребителей атомных судов
7.5. Контроль изоляции судовых электрических сетей
7.6. Сведения об отказах судовых кабелей
7.7. Электро- и пожаробезопасность судовых электрических сетей
Вопросы ддя самоконтроля
Глава 8. Математическое обеспечение и общие методы исследования процессов в судовых электроэнергетических системах
8.1. Особенности СЭЭС, влияющие на переходные процессы в них
8.2. Задачи исследования установившихся и переходных процессов в СЭЭС
8.3. Элементы математической теории процессов в СЭЭС
8.4. Общие методы исследования процессов в СЭЭС
Вопросы для самоконтроля
Глава 9. Параллельная работа источников электроэнергии судовых электроэнергетических систем
9.1. Преимущества и недостатки параллельной работы генераторов в СЭЭС
9.2. Включение синхронных генераторов на параллельную работу
9.3. Автоматическая точная синхронизация генераторов
9.4. Распределение активной и реактивной мощности при параллельной работе синхронных генераторов
9.5. Автоматическое регулирование активной нагрузки и частоты при параллельной работе синхронных генераторов
9.6. Автоматическое регулирование реактивной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами
9.7. Параллельная работа утилизационного турбогенератора и дизель-генератора
9.8. Особенности параллельной работы вало- и дизель-генераторов
9.9. Колебания параметров режима СЭЭС при параллельной работе генераторных агрегатов
9.10. Параллельная работа генераторов постоянного тока
9.11. Параллельная работа судовых генераторов с береговой сетью
Вопросы для самоконтроля
Глава 10. Короткие замыкания в судовых электроэнергетических системах
10.1. Причины, виды и последствия коротких замыканий в СЭЭС
10.2. Токи короткого замыкания синхронного генератора и асинхронного двигателя
10.3. Токи короткого замыкания генератора и двигателя постоянного тока
10.4. Методы расчета токов короткого замыкания в СЭЭС переменного тока
10.5. Особенности расчета токов короткого замыкания в СЭЭС постоянного тока
10.6. Электродинамическое и термическое действие токов короткого замыкания на элементы СЭЭС
10.7. Способы ограничения токов короткого замыкания в СЭЭС
Вопросы для самоконтроля
Глава 11. Изменение напряжения и частоты в судовых электроэнергетических системах
11.1. Процессы в СЭЭС при внезапном изменении нагрузки
11.2. Методы определения изменения напряжения синхронного генератора при набросе нагрузки
11.3. Определение изменения напряжения генератора постоянного тока при набросе нагрузки
11.4. Процессы в СЭЭС при переключении потребителей с основного источника электроэнергии на резервный
11.5. Изменения частоты в СЭЭС при внезапном изменении нагрузки
Вопросы для самоконтроля
Глава 12. Защита судовых электроэнергетических систем
12.1. Назначение, структура и основные требования, предъявляемые к защите
12.2. Виды и параметры переходных процессов, учитываемые при построении защиты СЭЭС
12.3. Защита генераторов
12.4. Защита аккумуляторов и преобразователей электроэнергии
12.5. Защита электрических сетей
12.6. Защита потребителей электрической энергии
12.7. Направления совершенствования защиты СЭЭС
Вопросы для самоконтроля
Глава 13. Устойчивость работы судовых электроэнергетических систем
13.1. Общие понятия и определения
13.2. Статическая устойчивость параллельной работы синхронных генераторов
13.3. Динамическая устойчивость параллельной работы синхронных генераторов
13.4. Устойчивость работы асинхронных двигателей
13.5. Колебания мощности при параллельной работе генераторных агрегатов
13.6. Мероприятия по повышению динамической устойчивости СЭЭС
Вопросы для самоконтроля
Глава 14. Принципы построения и алгоритмическое описание основных функций систем управления судовыми
электроэнергетическими системами
14.1. Основные типы систем управления СЭЭС
14.2. Принципы построения и структура систем управления СЭЭС
14.3. Математический аппарат принятый для описания алгоритмов управления
14.4. Автоматизация процесса управления структурой СЭЭС
14.5. Алгоритмическое описание процесса автоматического управления структурой СЭЭС
14.6. Общие сведения об алгоритмах управления конечными режимами приводных двигателей генераторов
14.7. Алгоритм синхронизации генераторов
14.8. Алгоритм автоматического распределения активной нагрузки
14.9. Алгоритмы автоматической разгрузки генераторов, включения резервного генератора и переключения питания потребителей
14.10. Алгоритм вывода СЭЭС из состояния обесточивания
14.11. Алгоритм управления включением программированных потребителей электроэнергии
14.12. Алгоритмы защиты СЭЭС от обрыва фазы и снижения напряжения при питании с берега
14.13. Алгоритм контроля и диагностирования изоляции электрических сетей
14.14. Алгоритм звуковой и световой сигнализации СЭЭС
Вопросы для самоконтроля
Глава 15. Системы управления генераторными агрегатами судовых электроэнергетических систем
15.1. Общие сведения
15.2. Системы управления дизель-генератором
15.3. Системы управления турбогенератором
15.4. Системы управления утилизационным турбогенератором
15.5. Системы управления валогенератором
15.6. Системы автоматического управления аварийным дизель-генератором
Вопросы для самоконтроля
Глава 16. Системы управления судовыми электроэнергетическими системами на функциональных устройствах, блоках и модулях
16.1. Принципы построения систем управления
16.2. Состав и структурная схема типовых систем управления
16.3. Функциональные схемы систем управления
16.4. Логические системы управления СЭЭС
16.5. Системы управления электроэнергетическими системами атомных судов
16.6. Опыт эксплуатации систем управления
Вопросы для самоконтроля
Глава 17. Системы управления судовыми электроэнергетическими системами с применением микропроцессоров и управляющих ЭВМ
17.1. Принципы построения систем управления
17.2. Система алгоритмов управления СЭЭС
17.3. Программная реализация алгоритмов управления СЭЭС
17.4. Испытание и отладка системы прикладных программ управления СЭЭС
17.5. Опыт эксплуатации систем управления
Вопросы для самоконтроля
Заключение
Список литературы