Особенности использования валогенераторов

Валогенераторные электрические установки (ВГУ) являются составной частью судовой электрической станции и предназначены для питания приемников электрической энергией в ходовом режиме работы судна.

К ВГУ относятся установки непосредственного отбора механической энергии от главного двигателя путем соединения генератора электрической энергии либо с гребным валом, либо с валом отбора мощности на самом двигателе. В состав ВГУ входят генератор электрической энергии, передаточное устройство для передачи механической энергии от главного двигателя к генератору и электрическая аппаратура.

Валогенераторные электрические установки могут отличаться друг от друга по различным признакам: по роду передаточного устройства (с механическим, гидравлическим или электромеханическим приводом); по параметрам вырабатываемой электрической энергии (постоянного и переменного тока, с изменяющимися или неизменными параметрами), а также по способу резервирования ВГУ (резервный дизель-генератор или резервный дизель-генератор и аккумуляторная батарея).

Валогенераторная установка должна надежно обеспечивать электрической энергией все приемники ходового режима при заданном диапазоне изменения частоты вращения главного двигателя. При использовании ВГУ с изменяющимися параметрами этот диапазон составляет 85–100% номинальной частоты вращения главного двигателя. При этом напряжение генератора должно изменяться в пределах 85–105% номинального значения напряжения, а частота – в пределах 45,0–52,5 Гц, однако допускается кратковременное повышение частоты до 55 Гц. Как правило, на судне устанавливается один валогенератор, хотя в отдельных случаях их может быть несколько.

В состав электростанции с ВГУ, кроме валогенератора, могут входить резервная аккумуляторная батарея с зарядным устройством и преобразователями, а также один или несколько дизель-генераторов.

Работа валогенераторов – обычно раздельная на свою группу приемников, но в ряде случаев возможна и совместная работа с другими источниками и накопителями электрической энергии (рис. 69). Так, при ВГУ постоянного тока целесообразно использовать параллельную работу валогенератора с аккумуляторной батареей.

Рис. 69. Схема валогенераторной установки при параллельной работе

При использовании в качестве валогенератора синхронных генераторов может оказаться целесообразной параллельная работа валогенератора и дизель-генератора, для этого необходимо использовать муфту свободного хода, позволяющую ротору генератора под действием вращающегося магнитного поля вращаться быстрее, чем вал приводного двигателя. В этом случае даже при остановке главного двигателя валогенератор будет продолжать вращаться, отдавая в сеть реактивную энергию.

Если в ВГУ применяется асинхронный генератор, параллельная работа его с другими дизель-генераторами также рациональна.

При раздельной работе валогенератора переход на резервный источник энергии сопровождается перерывом питания, который, однако, не должен превышать 1–2 с.

Применение валогенераторов в ряде случаев может оказаться нецелесообразным, а именно: на сухогрузных и наливных теплоходах класса М-СП, рейдовых буксирах-толкачах, паромных переправах, других судах, где время использования ВГУ не превысит 25% ходового времени.

В случае параллельной работы валогенераторов с другими источниками встает вопрос о методе их включения на параллельную работу. При ВГУ постоянного тока включение валогенераторов на параллельную работу обычно не вызывает затруднений. Если в ВГУ используется синхронный генератор, то применение точной синхронизации затруднено из-за сложности точного регулирования частоты вращения главного двигателя. В этом случае целесообразно применение метода грубой синхронизации с токоограничивающим реактором или метода самосинхронизации, при которых требования к согласованию частот вращения ниже, чем при точной синхронизации.