Введение к работе
Актуальность работы. Задачи, решаемые в диссертационной работе, относятся к области проектирования, эксплуатации и ремонта электрооборудования судовых электроэнергетических систем. Предметом исследования является один наиболее сложных комплексов современного корабля - судовая электростанция (СЭС).
СЭС является жизненно важной и неотъемлемой принадлежностью любого судна и потому всесторонне изучалась и изучается. Имеются десятки книг, монографий, статей, посвященных этой тематике.- В этом направлении работали и продолжают работать ЦНИИ иы. академика Крылова, ЦНИИ СЭТ, ЯКИ, ЛЭТИ. Морская академия, ШО " Аврора ", и др., профессора Баранов А.П., Веретенников Л. П., Вилёсов Д.В., Константинов В.Н., Коськин Ю.П., Токарев Л.Н. Ясаков Г.С. и др. .
Однако развитие судовой электроэнергетики выдвигает все новые задачи. Одна из таких задач связана с появлением на отечественных судах большого количества синхронных генераторов иностранных фирм. Системы возбуждения многих из них выполнены без отрицательной обратной связи по напряжению, т.е. в этих системах отсутствуют корректора напряжения. К таким системам относятся системы возбуждения синхронных генераторов фирм Dessau, Ra-de Conchar, Siemens, Heemaf. Ganza Motoren и др.
В результате обострились две проблемы обеспечения параллельной работы судовых синхронных генераторов,' а именно:
невозможность параллельной работы синхронных генераторов с разнотипными системами возбуждения, -
невозможность параллельной работы с береговой сетью синхронных генераторов, в системах возбуждения которых отсутствуют корректора напряжения.
Отсутствие решения этих проблем не позволяет: в области эксплуатации - быстро и оперативно проводить замену вышедшего из строя генераторного агрегата на генератор другой фирмы той же или соизмеримой мощности (наиболее остро эта проблема стоит на судах иностранной постройки с постгарантийными сроками эксплуатации) , в области проектирования - проектировать электростанции, рас-
читанные на режимы длительной параллельной работы валогенераторов с генераторами.СЭС, дибо, в случае необходимости, комплектовывать СЭС разнотипными генераторными агрегатами, в области судоремонта и строительства судов - не позволяет. экономить электроэнергию и препятствует широкому внедрению экологически чистых ресурсосберегающих методов швартовных испытаний СЭС с использованием береговой сети. Из сказанного видно, что реиение указанных проблем является важной, актуальной научно-технической вадачей.
Цель работы. Разработка методов и средств, обеспечивающих устойчивое и пропорциональное распределениг реактивной нагругки мевду генераторами с разнотипными системами возбуждения.
Методы исследования. Результаты доследований, включенные в диссертащш базируются на теории математического моделирования, теоретических основах электротехники, теории электрических машин, а также на методах анализа и синтеза линейных и нелинейных замкнутых систем, численном анализе, и теории оптимизации. Научная новизна. Основные научные результаты, представляемые на ващиту, состоят в следующем:
- разработана математическая модель синхронного генератора с
' системой возбуждения без корректора напряжения,
разработана структура и получено математическое описание устройств распределения и стабилизации реактивной мощности генераторов с разнотипными системами возбуждения,
создана математическая модель судовой электростанции, содержащей синхронные генераторы с разнотипными системами возбуждения,
разработана методика формирования структуры и определения областей параметров машин и регуляторов, обеспечивающих требуемое качество распределения реактивных нагрузок в СЭС.
Практическая ценность. Разработанные методы распределения реактивной нагрувки в СЭС с разнотипными синхронными генераторами позволили:
решить задачу проведения швартовных испытаний на береговую сеть судовых электростанций с синхронными генераторами иностранной постройки,
разработать практические рекомендации по проектированию СЭС
.-3-с разнотипными синхронными генераторами, в том.числе по замене вышедших из строя генераторов на генерагоры других фирм такой ке или соизмеримой модности, '
- разработать комплекс программ, позволяющий моделировать режимы параллельной работы разнотипных генераторов и обосновывать требования к структуре и параметрам специальных согласующих устройств.
Кроме того разработаны и технически реализованы устройства стабилизации реактивной мощности, обеспечиващие параллельную работу синхронных генераторов с системами возбуждения без корректоров напрядения с береговой сетью и специальные согласующие устройства для синхронных генераторов с разнотипными системами возбуждения.
Основная часть диссертационной работы выполнена в рамках межвузовской целевой программы работ по решению научно-техничес кой проблемы:" Разработка методов и средств экономии электроэнергии в электрических системах", научно-исследовательских работ по договорам с Волгоградским, іуіурмакским и Калининградским судостроительным и судоремонтными заводами, а также работ, свя-анных с модернизацией судовых электростанций судов Санкт-Петербургского пассажирского речного пароходства.
Внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены на судах Санкт-Петербургского речного пароходства в качестве основных регуляторов СЭС, на Калининградском .судоремонтном заводе в виде технологической"оснастки при испытании СЭС на береговую сеть, на кафедре"Электрификации и автоматизации судов" С-ПбГЭТУ им.В.И.Ульянова (Ленина) в качестве'лабораторных макетов и стендов, используемых в учебном процессе.
Указанное подтверждено соответствующими актами внедрения.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 1ой Всесоюзной конференции по электромеханотронике ( Ленинград,1987 ) на семи-*арах НТО .им.академика А.Н. Крылова," Экономия топливных ресурсов при испытаниях судовых ЭЭС " ( Ленинград,1986 ), на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ЛЭТИ им. В.И.Ульянова ( Ленина ) ( Ленинград, 1987-1992 ).'
Публикации. По теме диссертационой работы опубликовано б тучных статей,2 учебных пособия и тезисы доклада на конференции.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введе-
- 4 -ния, четырех разделов с выводами, ваключения, списка литературы, включающего S2 источника и приложения. Основная часть работы изложена на 150 страницах' машинописного текста и содержит 60 рисунков.
Похожие диссертации на Параллельная работа судовых синхронных генераторов с разнотипными системами возбуждения
