Тұрақты токты тарату жүйесі (кемені қозғау) - DC distribution system (ship propulsion)

The Тұрақты ток тарату жүйесі қазіргі уақыттың орнына ұсынылды Айнымалы электр қозғалтқышы бар кемелерге арналған қуат тарату жүйесі.

Бұл тұжырымдама кемелердегі төмен вольтты қондырғылар үшін энергияны бөлудің жаңа әдісін ұсынады. Ол кез-келген электрлік кемені 20 мегаваттқа дейін қолдануға болады және 1000 В тұрақты кернеуде жұмыс істейді. Тұрақты токты бөлу жүйесі - бұл барлық қозғалмалы және итергіш жетектерде бұрыннан бар бірнеше тұрақты байланыстардың кеңеюі, олар әдетте электр қозғағыш ыдыстардағы электр энергиясын тұтынудың 80 пайызынан астамын құрайды.

Артықшылықтары

Тиімділікті 20 пайызға дейін арттырудан басқа, басқа артықшылықтар кеңістікті және салмақты 30 пайызға дейін үнемдеуді және электр жабдықтарын икемді орналастыруды қамтиды.[1] Бұл жүк кеңістігін едәуір ұлғайтуға және электр жүйесі кеменің айналасында емес, керісінше жобаланған кеменің орналасуына мүмкіндік береді.

Тиімділікті жақсарту негізінен жүйеге белгілі бір жиілікте бұғатталмайтындықтан (әдетте кемелерде 60 Гц) қол жеткізіледі, дегенмен 60 Гц қуат көзі де желіге қосыла алады. Әрбір қуат көзін басқарудың жаңа еркіндігі отын шығынын оңтайландырудың көптеген тәсілдерін ашады.

Орнатылған электр жабдықтарының салмағы мен ізінің төмендеуі кеменің түріне және қолданылуына байланысты өзгеріп отырады. A үшін дәстүрлі айнымалы ток жүйесінің орнына тұрақты токты бөлу жүйесін қолданған бір салыстыру Платформаны жеткізу кемесі (PSV), электр жүйесінің компоненттерінің салмағын 115,520 килограмнан (254,680 фунт) 85,360 килограмға (188,190 фунт) дейін азайтты.[дәйексөз қажет ] Басқасы 15-30% жанармайды үнемдейді.[2]

Құрлықта күн батареялары Швециядағы бірнеше ғимараттар айнымалы ток желісі мен оның инверторларын айналып өтіп, тұрақты өндіріс пен тұтыну үшін тұрақты ток арқылы қосылады.[3]

Жанармай үнемдеу

Отынды үнемдеудің ең үлкен әлеуеті жүйеге аккумуляторлар немесе супер конденсаторлар сияқты энергияны жинақтайтын құрылғыларды қосу мүмкіндігінде жатыр. Энергияны сақтау қозғалтқыштарға итергіштер мен басқа да үлкен жүктемелердегі жүктеме ауытқуын теңестіруге көмектеседі.

Операциялық оңтайландыру

Тұрақты токты тарату жүйесі операциялық оңтайландыруға қатысты ойлаудың жаңа тәсілдеріне мүмкіндік береді. Жүйе икемді және қозғалтқыштар, турбиналар және отын элементтері сияқты әр түрлі энергия көздерін біріктіре алады. Бұл әр түрлі жанармай бағаларын және әр түрлі отынның болуын ескеретін энергияны басқару жүйесін енгізу мүмкіндігі бар екенін білдіреді.

Қиындықтар

Себебі оның айнымалы токымен бірге негізгі ауыспалы коммутатор ажыратқыштар және қорғаныс релесі жаңа дизайннан шығарылып тасталынады, сыныптың талаптарын қанағаттандыратын жаңа қорғаныс философиясы қажет және таңдау мен жабдықты қорғау қажет. АББ сақтандырғыштар мен басқарылатын жартылай өткізгішті қуат құрылғыларының тіркесімін қолдана отырып, тұрақты токтың тарату жүйесін қорғаудың шешімін ұсынды. Барлық энергия өндіруші компоненттерде басқарылатын коммутациялық қондырғылар болғандықтан, ақаулық тогы байланысты қорғаныс релесі бар дәстүрлі ажыратқыштармен салыстырғанда әлдеқайда тез жабылуы мүмкін. Бұл тәсіл қысқа тұйықталу кезінде жылдам реакцияны ұсынғанымен, жүйенің тәуелсіз құрылыс философиясына сәйкес келмейді.

Қауіпсіздік және селективтілік

Кемелердің электр қуатына деген сұранысы кеңейіп келеді, өйткені жүйелер баламалы көздер мен сақтау жүйелерін біріктіруге қабілетті қуат түрлендіргіштерін қолдайды деп күтілуде, соның ішінде жел мен күн энергиясын және кернеулер, жиіліктер мен қуат деңгейлері бар аккумуляторларды сақтау. Тұрақты ток байланыстары бұл үшін өте қолайлы, бірақ қажетті қорғаныссыз оларды қауіпсіз орналастыру мүмкін емес. Қорғаныс құрылғыларын дұрыс таңдау (тұрақты ток ажыратқышы, жоғары жылдамдықты сақтандырғыш немесе автоматты сөндіргіш сияқты) және олардың таралудан қорғаныс аймақтарына сәйкес бөлінуі жүйенің интеграторларына қорғаудың таңдамалы болуына мүмкіндік береді.

Ақаулық орынға жақын орналасқан қорғаныс құрылғылары (қондырғылары) сау аймақтардағы қорғаныс құрылғылары іске қосылмай тұрып ақаулықты оқшаулауы керек. Яғни, олар тек қорғаныс аймағындағы ақаулармен жұмыс істейді және бұл зонадан тыс жерлердегі кінәраттарды сезбейді. Егер аймақтан тыс ақаулық орын алса, ақаулық тогы өтуі мүмкін, бірақ қорғаныс құрылғылары (қондырғылары) осы ақаулық үшін жұмыс істемейді. Нәтижесінде ақаулардың орны оқшауланған, бұл әсер етпейтін аймақтарды жұмыс күйінде қалдыруға мүмкіндік береді.

Құрылғының дұрыс түрі таңдалғаннан және таралудан қорғау деңгейлерінде дұрыс орналасқаннан кейін қорғаудың селективтілігіне қол жеткізіледі. Екі қорғаныс құрылғысы арасындағы таңдаулылық толық болуы мүмкін (жүктеме құрылғысы басқа құрылғыны айналдырмай-ақ қорғауды қамтамасыз етеді) және жартылай (жүктеме құрылғысы екінші деңгейге жетпей-ақ берілген ток деңгейіне дейін қорғауды қамтамасыз етеді) .Бұл қорғаныс құрылғылары белгілі бір баға белгілерімен бірге жүреді, бірақ шығындар маңызды жабдықтың кез-келген ықтимал зақымдануын немесе жүйенің қымбат тұрып қалуын және ақаулардың салдарынан өндірістегі шығындарды азайтудың арқасында ақталады.

Қатты күйдегі технологиямен жылдам ақауларды тоқтату

Қатты күйдегі тұрақты сөндіргіштің қосқышы микросекундтарда қысқа тұйықталу тогын толық тоқтата алады. Уақыттың осындай шектеулілігімен коммутаторды басқарудың автономды жүйесі сыртқы бақылауды немесе ақауларды анықтауды қажет етпей, жергілікті ақаулардан қорғауды қамтамасыз етуі керек. Бұл технология тұрақты борттық торлар үшін максималды икемділікті қамтамасыз етеді және тордың кез келген бөлігіндегі қысқа тұйықталу токтарынан қорғауды қамтамасыз етеді. Ағымдағы токтан жылдам қорғаудан басқа, шамадан тыс түсу жағдайында ажыратқыш уақытша профильге ашылатын етіп бағдарламалануы керек. Бұл жалпы жүйеге алдын-ала белгіленген шекаралардағы және қолданылатын кеме ережелеріне сәйкес тұрақты тоқ сөндіргіш қосқышының жұмысын қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Қатты күйдегі ажыратқыштардың жылдам ашылуы ақаулар тогын едәуір шектейді және жүктемедегі кері әсерді азайтады. Ағым зақымдайтын деңгейге жетпейді және оны доға түзусіз тоқтатуға болады. Сондықтан кернеуді өзгерту қажет емес.

Автобустың қауіпсіз және артық жабық жұмысы

Дәстүрлі (DP) жүйелер көбінесе толық шиналық қуат жүйелерін білдіретін ашық шина режиміне арналған. Жабық автобус жүйесі дегеніміз - күрделі, тығыз интеграцияланған жүйе, ол қауіпсіз құрастыруды, тексеруді және пайдалануды талап етеді. Қатты күйге ауыстыру технологиясы жүйелік интеграторларға қауіпсіздігі бар, ақылды шешімдерді жобалауға мүмкіндік береді. Бұл жанармай мен техникалық қызмет көрсету шығындарын үнемдеуге және қоршаған орта аясын азайтуға ықпал етеді. Бұл қозғалтқыштың жұмыс уақытын айтарлықтай қысқартуға мүмкіндік береді. Жабық шинаны бекіту қосылған жүйенің ақауларға төзімділігін тексеруді қажет етеді, соның ішінде ең нашар істен шығу режимдерін қысқа тұйықталу сынағы. [4]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «Тұрақты токты тарату жүйесі - электр қозғалтқышындағы кеме тиімділігін 20% дейін арттыратын маңызды қадам» (PDF). ABB. Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2011 жылғы 9 қазанда. Алынған 16 қазан, 2011.
  2. ^ «Første i verden: Her skal batterier erstatte motor i kritiske situasjoner». Teknisk Ukeblad. Алынған 11 қазан 2016. Viking Energy-дің батерипакенді резерві (максималды резерв)
  3. ^ «Likström växlar upp ett steg till». Ny Teknik. Алынған 9 мамыр 2017.
  4. ^ «DNVGL OTG 10 DP жабық автобустық галстукпен жабдықталған кемелер 2015 ж.».


Сыртқы сілтемелер