Лейкин В. С. Судовые электрические станции и сети: Учебник для мореходных и арктических училищ. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва: Транспорт, 1982.
В книге рассмотрены элементы электрооборудования современных судовых автоматизированных электростанций, сетей, осветительных установок и основные положения по их эксплуатации.
Особое внимание уделено режимам работы, параметрам, характеристикам генераторных агрегатов, системам стабилизации напряжения, построению схем автоматизированных электростанций, коммутационной и защитной аппаратуре и способам избирательной защиты судовой сети.
Книга предназначена для учащихся электромеханических отделений мореходных и арктического училищ, может быть полезной широкому кругу специалистов морского транспорта, связанных с эксплуатацией, монтажом и проектирование судового электрооборудования.
ВВЕДЕНИЕ
Технический прогресс современного общества немыслим без широкого применения электрической энергии во всех отраслях народного хозяйства.
Началом развития электротехники следует считать 30-е годы XIX века, когда М. Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции, позволившее создать генераторы электроэнергии. Первые магнитоэлектрические генераторы постоянного тока были созданы в середине и усовершенствованы в 80-е годы XIX века. Их дальнейшее совершенствование базировалось на исследовании Л. Г. Столетовым ферромагнитных материалов, открытии Э. X. Ленцем принципа обратимости электрических машин и изобретении Б. С. Якоби электродвигателя постоянного тока.
После создания в 1891 г. М. О. Доливо-Добровольским трехфазного асинхронного электродвигателя в электроэнергетических системах стали использовать переменный ток. Очень важны работы русских ученых Н. Ф. Усагина, А. Н. Лодыгина, П. Н. Яблочкова по созданию трансформатора, ламп накаливания и дуговых ламп.
Общее развитие электротехники способствовало внедрению в конце XIX века на судах электрической энергии постоянного тока для освещения помещений и для питания сигнальных дуговых прожекторов, обеспечивающих безопасность плавания. Мощность электростанций составляла десятки киловатт, напряжение 30—40 В.
На многих военных кораблях русского флота в период 1886— 1903 гг. были установлены электровентиляторы, электрифицированные шпили, рулевые и грузоподъемные устройства, работающие на постоянном токе. В 1914—1917 гг. на„кораблях Балтийского и Черноморского флотов применяли асинхронные электродвигатели для привода вентиляторов и других механизмов.
Однако несмотря на совершенствование электротехники, уровень развития электротехнической промышленности и соответственно электроэнергетики в дореволюционной России был низким, что задерживало электрификацию судов.
После победы Великой Октябрьской социалистической революции Коммунистическая партия и Советское правительство предприняли решительные меры по развитию электрификации страны. В декабре 1920 г. VIII Всероссийский съезд Советов утвердил предложенный В. И. Лениным Государственный план электрификации России — ГОЭЛРО, который послужил мощным толчком для развития электропромышленности всей страны.
Период 1920—1930 гг. характеризуется применением в судовых электростанциях генераторных агрегатов (ГА) постоянного тока напряжением 110 В с установленной мощностью в несколько сот киловатт. В это время на главных распределительных щитах (ГРЩ) была еще несовершенная коммутационная и защитная аппаратура (рубильники, предохранители), электровооруженность судов, характеризующаяся отношением мощности электростанции к водоизмещению судна, была незначительной.
В 1930—1936 гг. напряжение постоянного тока судовых электростанций (ЭС) повышается до 220 В, устанавливаются более совершенные генераторные агрегаты, коммутационная и защитная аппаратура. Мощность судовых электростанций достигает уже 500 кВт.
Характерной особенностью развития судовых электроэнергетических установок (СЭУ) с 1936 по 1946 г. является внедрение переменного тока, который по сравнению с постоянным имеет технические и эксплуатационные преимущества. В это время создавали новые серии судовых электрических машин (СЭМ), распределительных устройств и аппаратуры, работающих на переменном токе, что способствовало дальнейшему повышению технического уровня автоматизированных электрических установок.
В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года предусмотрено пополнить транспортный флот контейнеровозами, лихтеровозами, железнодорожными паромами, судами арктического плавания, ледоколами, а также начать оснащение транспортных судов атомными силовыми установками. Для успешного решения поставленных XXVI съездом задач по повышению эффективности работы судов требуется резко повысить электроэнерговооруженность и степень автоматизации технических средств, устройств и систем. Мощность электростанций современных судов достигает 6—10 тыс. кВт, суда оснащены техническими средствами, обеспечивающими бесперебойное электроснабжение.
Совершенствование судового электрооборудования предусматривает:
повышение экономичности;
создание автоматизированных ЭС с автоматическими пуском, управлением и контролем за работой генераторных агрегатов;
внедрение генераторных установок отбора мощности (валогенераторов, навешенных генераторов и др.);
улучшение качества генерируемой электроэнергии путем совершенствования параметров и характеристик систем стабилизации напряжения и систем автоматического регулирования (САР) частоты вращения ГА;
улучшение характеристик и конструкций коммутационных и защитных аппаратов;
совершенствование типовых схем и конструкций ГРЩ и пультов управления автоматизированных ЭС.
