На современных морских судах работа большинства судовых механизмов и жизнедеятельность всего судна обеспечиваются благодаря использованию электроэнергии. Для производства, передачи и распределения электроэнергии потребителям служит судовая электроэнергетическая система. В соответствии с назначением она включает в себя следующие основные элементы: генераторные агрегаты, главный распределительный щит, кабельную сеть, групповые щиты и потребители электроэнергии.
В качестве источников энергии на судах используются генераторы постоянного и переменного тока, а также аккумуляторные батареи. Приводными двигателями генераторов являются двигатели внутреннего сгорания, паровые и газовые турбины. Агрегаты, состоящие из генератора и двигателя внутреннего сгорания (дизеля), получили название дизель-генераторов. Генератор и паровая турбина образуют паротурбогенератор, генератор и газовая турбина— газотурбогенератор.
Главный распределительный щит (ГРЩ) предназначен для контроля и управления работой генераторов, а также для распределения энергии по судовым потребителям.
Для соединения генераторов с шинами ГРЩ и передачи энергии от шин ГРЩ к судовым потребителям служит кабельная сеть.
Групповые щиты (ГЩ) предназначены для распределения питания между группами или отдельными потребителями электроэнергии.
Потребителями электроэнергии на судах являются:
— двигатели палубных электроприводов, вспомогательных механизмов силовых установок и судовых систем;
— электродвигатели рефрижераторных, морозильных и других технологических установок;
— сети электрического освещения;
— устройства судовождения и связи;
— электрооборудование бытовых приборов и др.
Наиболее ответственная часть электроэнергетической системы, включающая в себя генераторные агрегаты и главный распреде-тштельный щит, от которого производится питание электрической энергией потребителей, называется судовой электростанцией.
Рис. 1. Судовая электроэнергетическая система.
Судовые электростанции по назначению делятся на электростанции общесудового назначения, электростанции гребных электрических установок (ГЭУ) и аварийные.
Электростанции общесудового назначения обеспечивают работу судового электрооборудования и освещение судовых помещений во всех нормальных режимах работы судна.
Электростанции ГЭУ обеспечивают питание электроэнергией двигателей гребных винтов электроходов. Мощность электростанции ГЭУ в несколько раз превышает мощность общесудовой электростанции. Поэтому генераторы электростанции ГЭУ часто называют главными в отличие от генераторов общесудовой электростанции, называемых вспомогательными. Иногда предусматривают отбор мощности от главных генераторов для питания общесудовых потребителей электроэнергии.
Для снабжения электроэнергией жизненно важных потребителей в случае выхода из строя общесудовой электростанции на пассажирских, грузовых (свыше 5000 per. т), наливных самоходных судах, ледоколах и некоторых других судах специального назначения устанавливается аварийная электростанция.
По роду тока все судовые электростанции подразделяются на электростанции постоянного и переменного тока.
Надежность и экономичность работы судовых электростанций, а также удобство эксплуатации их оборудования во многом зависят от размещения электростанции на судне.
С целью облегчения подвода пара к первичным двигателям генераторные агрегаты паротурбинных электростанций размещают в машинных отделениях. В дизельных и газотурбинных электростанциях генераторные агрегаты устанавливают в помещениях главных судовых машин или рядом с ними. В этих помещениях, обычно находящихся в средней части судна, в непосредственной близости от генераторных агрегатов располагают и ГРЩ, который таким образом оказывается в центре электрических нагрузок, что обусловливает уменьшение длины кабельных линий и потери электроэнергии в них.
Для обеспечения большей надежности и живучести судовой электроэнергетической системы на некоторых судах устанавливают две электростанции: носовую и кормовую, которые для взаимного резервирования соединяются между собой кабельными перемычками. Иногда с целью повышения живучести судна генераторные Агрегаты размещают в разных судовых отсеках.
На электроходах генераторные агрегаты электростанции ГЭУ устанавливают в помещении главных машин или отдельно в кормовом отсеке.
Аварийная электростанция, т. е. аварийный дизель-генератор со своим распределительным щитом, располагается в помещении, находящемся выше палубы переборок, вне шахты машинно-котельного отделения с непосредственным выходом на открытую палубу.