Исследование возможности модернизации судовой электростанции судов иностранного производства в условиях импортозамещения

Объектом исследования является промежуточный преобразователь частоты и напряжения, требуемый для получения электроэнергии необходимых параметров, чтобы питать судовые потребители. Цель – усовершенствовать систему питания с берега путем установки современного полупроводникового преобразователя для адаптации параметров электросети.

В настоящее время существует проблема приведения к соответствию параметров судовой электрической сети судов иностранного производства стандартам отечественной системы электроснабжения при питании с берега. На судне использована система преобразования двигатель-генератор, обладающая рядом существенных недостатков. Нами рассмотрена возможность ее замены с применением статического преобразователя частоты и напряжения, имеющего ряд преимуществ по сравнению с существующей схемой электроснабжения судна с берега.

В процессе работы изучался алгоритм питания потребителей как от судовых источников электроэнергии, так и от береговых сетей, проводился анализ схем преобразования частоты и напряжения исходного преобразователя и предлагаемого взамен, рассматривались конструктивные исполнения преобразователей, выявлялись их достоинства и недостатки.

В результате исследования была подчеркнута важность соблюдения стандартов сети при питании судовых потребителей, предложен современный преобразователь параметров сети на базе статического преобразователя частоты и напряжения, разработана схема соединения преобразователя с электрораспределительной системой судна, представлены экономические и экологические обоснования проекта.

По итогам проведенного моделирования сделан вывод, что для преобразования параметров электроэнергии, таких как напряжение и частота, чтобы питать потребителей, требующих других величин, а также в качестве промежуточного пункта в процессе электроснабжения судна с берега может применяться статический преобразователь частоты и напряжения.

1. Шавелкин А. А., Писанюк В. В., Мирошник Д. Н. Использование автономного инвертора тока в режиме источника синусоидального напряжения // Вестник Харьковского политехнического института. 2012. № 28. С. 138–143.

2. Клевцов А. В. Преобразователи частоты для электропривода переменного тока. Москва: ДМК-Пресс, 2010. 224 с.

3. Применение преобразователя частоты в качестве источника питания судового электрооборудования / Н. Г. Романенко [и др.] // Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология. 2016. № 1. С. 77–84.

4. Кахайли Д. М., Ясаков Г. С., Яковлев Д. Б. Обеспечение качества электроэнергии в единых корабельных электроэнергетических системах при наличии мощных статических преобразователей // Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета. 2015. № 4. С. 56–60.

5. Преобразователь частоты для гребного электродвигателя / Г. М. Мустафа [и др.] // Электротехника. 2014. № 1. С. 46–53.

6. Романенко Н. Г., Головко С. В., Жуманазаров М. П. Исследование свойств преобразователя частоты в качестве источника питания судового электрооборудования // Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология. 2017. № 1. С. 76–81

7. Буксирные суда (проектирование и конструкция) / Б. В. Богданов, А. В. Слуцкий, М. Г. Шмаков, К. Д. Васильев [и др.]. Ленинград: Судостроение, 1974. 280 с.

8. Верескун В. И., Сафонов А. С. Электротехника и электрооборудование судов. Ленинград: Судостроение, 1987. 280 с.

9. Баранников В. К. Эксплуатация электрооборудования рыбопромысловых судов. Москва: МОРКНИГА, 2013. 496 с.

10. Баранов А. П. Судовые автоматизированные электроэнергетические системы. Санкт-Петербург: Судостроение, 2005. 528 с.

11. Мезин Е. К. Судовые электрические машины. Ленинград: Судостроение, 1985. 320 с.

12. Справочник судового электротехника. Т. 2. Судовое электрооборудование / под ред. Г. И. Китаенко. 2-е изд., перераб. и доп. Ленинград: Судостроение, 1980. 624 с.

13. Тумаева Е. В. Преобразователи частоты. Нижнекамск: Нижнекамский химико-технологический институт Казанского национального исследовательского технологического университета, 2015. 28 с.

14. Гельман М. В., Дудкин М. М., Преображенский К. А. Преобразовательная техника. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2009. 425 с.

15. Преобразователи частоты URL: https://drives.ru/stati/chastotnyepreobrazovateli (дата обращения: 10.11.2022).

16. Статический преобразователь частоты и напряжения. URL: http://lminverter.ru/ru/produkciya-i-razrabotki/katalog/staticheskie-preobrazovatelichastoty/spchn-250/ (дата обращения: 11.11.2022).

17. РМРС, Правила классификации и постройки морских судов, часть XI "Электрическое оборудование" / под ред. С. А. Кротт. URL: https://rsclass.org/upload/iblock/592/592a71ac86ed683ea98c2f8717f1f057.pdf (дата обращения: 12.11.2022).