Основные ненормальные режимы судовой электроэнергетической установки

Судовая электроэнергетическая установка, в том числе автома­тизированная, должна быть защищена от ненормальных режимов. К таким режимам относятся:

- короткое замыкание на шинах электростанции или в кабельной сети;

- перегрузка генератора или кабеля сети;

- переход генераторов в двигательный режим;

- чрезмерное снижение напряжения в сети;

- снижение сопротивления изоляции или замыкание на корпус;

- обрыв одной фазы трехфазной сети.

Короткое замыкание на шинах электростанции или в кабельной сети, соединяющей ГРЩ с генераторами, возникает при соединении линий между собой накоротко. Режим, близкий к короткому замы­канию, может возникнуть также в случае несоблюдения условий включения генераторов на параллельную работу. Короткие замыка­ния могут возникнуть и в кабельной сети, соединяющей потреби гели с шинами электростанции, или в самих потребителях электроэнергии. Но в этом случае должна срабатывать защита самих потребителей.

Перегрузка генераторов по току возникает тогда, когда суммар­ная мощность подключенных к шинам электростанции потребителей превосходит суммарную номинальную мощность работающих гене­раторов Перегрузка генератора по току на 20—30% вызываем пере­грев его обмоток, что может привести в аварии. Перегрузка кабеля сети объясняется большим чем допустимый из условий нагрева для данного кабеля током.

Генератор переходит в двигательный режим при параллельной работе, если его ПД не будет развивать вращающий момент из-за пре­кращения подачи топлива или пара или каких-либо механических не­исправностей Генератор перешедший в двигательный режим, не от­дает энергию в сеть, а потребляет ее, т е. становится нагрузкой для других генераторов, перегружая их («обратная мощность»). Генера­тор, перешедший в двигательный режим, вращает ПД, и если этот переход возник из-за каких-либо неисправностей в ПД, то продол­жение вращения приводит к увеличению последствий аварий. Пере­ход одного из генераторов в двигательный режим возникает часто при неумелом распределении вручную активной нагрузки между па­раллельно работающими генераторами.

Опасным для потребителей переменного тока является сниже­ние напряжения на шинах электростанции. Снижение напряжения (провал напряжения) может быть кратковременным при пуске, напри­мер, относительно мощных асинхронных электродвигателей. Сниже­ние напряжения может быть и длительным при возникновении неис­правности в системе возбуждения генератора или в регуляторе на­пряжения. На электростанции существует также опасность оши­бочного включения невозбужденного генератора или генератора, у которого возбуждение недостаточное и напряжение на его зажимах пониженное.

При снижении напряжения вращающий момент на валу асин­хронных двигателей уменьшается пропорционально квадрату напря­жения, в связи с чем электроприводы могут остановиться. Умень­шение напряжения, в том числе и кратковременный провал, выходя­щий за допустимое значение, опасно и тем, что могут отключаться различные реле и контакторы в схемах управления электроприво­дами, нарушив их нормальную работу.

От качества изоляции электрических сетей, машин и аппаратов зависит надежность работы электрооборудования и электробезопасность обслуживающего персонала Состояние изоляции определя­ется ее электрическим сопротивлением. Понижение сопротивления изоляции ниже определенной величины может привести к аварии, т. е. выходу из строя электрических машин и кабелей, а также к пожа­ру, взрыву, к поражению электрическим током.

Величина сопротивления изоляции зависит от качества изоляции, от длительности эксплуатации, а также от температуры и влаж­ности окружающей среды

Обрыв одной фазы трехфазной цепи может возникнуть напри­мер, при обрыве одной из обмоток в генераторе, неисправности в ABB и т. д. Такой режим работы довольно опасен для потребителей, и в первую очередь для электрических двигателей. Двигатели находя­щиеся в работе, продолжают работать и при двухфазном питании, од­нако потребляемый ими ток увеличивается, снижается частота вра­щения, увеличиваются скольжение и потери энергии.

Температура двигателей может превысить допустимое значение, что приведет к разрушению изоляции обмоток и возникновению меж витковых замыканий. Работа двигателя на двух фазах сопровождает­ся характерным гудением. Остановившийся двигатель при включении па двухфазное питание вращаться не будет.