АНАЛИЗ ВАРИАНТОВ КОМПЛЕКСА СУДОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЫДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

В работе рассмотрен вариант решения одной из основных проблем при освоении Арктической зоны Российской Федерации, которая состоит в обеспечении электроэнергией объектов, удаленных от магистральных коммуникаций. Отмечается, что ограниченность мощности автономных источников приводит к необходимости постановки задачи принудительного (внешнего) обеспечения электроэнергией высокомощных потребителей (промышленные установки, населенные пункты и др.). Для решения этой задачи отечественные и зарубежные компании занимаются разработкой, изготовлением и вводом в эксплуатацию плавучих энергоблоков на основе ядерной энергетической установки. При рассмотрении различных систем швартовки плавучего энергоблока целесообразным оказывается применение варианта с одноточечным причалом, расположенным в определенной секции судна, поскольку данная система позволяет осуществить надежную фиксацию судна в месте швартовки, обеспечивая при этом бесперебойную подачу питания от источника электроэнергии на объект через швартовное устройство. Подчеркивается,что ключевым элементом электрооборудования данной системы является устройство приема-передачи электроэнергии, которое представляет собой конструкцию, включающую скользящий электрический контакт, и служит для соединения приемных кабелей объекта с электроэнергетической системой плавучего энергоблока. Для организации передачи и распределения энергии требуется разработка судовой электроэнергетической системы, включающей элементы преобразовательного и коммутационного оборудования. В статье проанализированы результаты расчета возможных систем передачи электроэнергии от плавучего энергоблока к объекту снабжения. Приведены возможные варианты конструкции устройства приема-передачи электроэнергии для непосредственной стыковки плавучего энергоблока со специальным швартовным устройством. Выполнено сравнение по критериям технологичности, надежности, массы и габаритов вариантов систем передачи на уровнях напряжения 10,5, 35 и 110 кВ. Определены параметры судовых и подводных кабельных трасс: число и сечение кабелей, а также дана предварительная оценка потерь напряжения и мощности. На основании результатов анализа определены возможность и целесообразность реализации подобных систем.

электроэнергетическая система, передача электроэнергии, скользящий контакт, плавучий энергоблок, одноточечный причал, устройство приема-передачи, моделирование

1. Петрунин В. В. Плавучие энергоблоки с РУ «РИТМ-200М» / В. В. Петрунин [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. - 2019. - № 1. - С. 91-96.

2. Rizkya I. Comparison of Crude Oil Supply Cost Between Ship Rental and Single Point Mooring / I. Rizkya, K. Syahputri, R. M. Sari, O. C. Syardhi // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing, 2020. - Vol. 851. - Is. 1. - Pp. 012048. DOI: 10.1088/1757-899X/851/1/012048.

3. Qi X. Calm Buoy and Fluid Transfer System Study / Y. Chen, Q. Yuan, G. Xu, K. Huang // The 27th International Ocean and Polar Engineering Conference. - International Society of Offshore and Polar Engineers, 2017. - Paper Number: ISOPE-I-17-128.

4. Volintiru O. N. Modeling and optimization of HVAC system for special ships / O. N. Volintiru, I. C. Scurtu, T. M. Stefănescu // Journal of Physics: Conference Series. - IOP Publishing, 2018. - Vol. 1122. - Is. 1. - Pp. 012004. DOI: 10.1088/1742-6596/1122/1/012004.

5. Баранов А. П. Судовые автоматизированные электроэнергетические системы / А. П. Баранов; Федеральное агентство морского и речного транспорта. Гос. Морская академия им. С. О. Макарова. - СПб.: Судостроение, 2005. - 528 с.

6. Djagarov N. Ship’s Electrical Power System Model for Investigation of Dynamic Mode Operation / N. Djagarov [et al] // 2018 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC/I&CPS Europe). - IEEE, 2018. - Pp. 1-5. DOI: 10.1109/EEEIC.2018.8493929.

7. Папков Б. В. Вероятностные и статистические методы оценки надёжности элементов и систем электроэнергетики: теория, примеры, задачи / Б. В. Папков, В. Л. Осокин. - Старый Оскол: ТНТ, 2017. - 424 с.

8. Лапина Н. В. Оценка технологичности изделий машиностроения при замене традиционных материалов на композиты / Н. В. Лапина, Н. И. Баурова // Новые материалы и технологии в машиностроении. - 2017. - № 26. - С. 37-41.

9. Артемов И. И. Стратегия оценки технологичности конструкции изделий для высокотехнологичных наукоемких машиностроительных производств / И. И. Артемов, А. Е. Зверовщиков, С. А. Нестеров // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. - 2017. - № 1 (40). - С. 286-290.

10. Zhao S. Study of Carbon Brush and Slip-Ring System Abrasion From Electric Contact Friction Under Special Environments / S. Zhao [et al] // IEEE Access. - 2021. - Vol. 9. - Pp. 9308-9317. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3050098.

11. Grandin M. Influence of mechanical and electrical load on a copper/copper-graphite sliding electrical contact / M. Grandin, U. Wiklund // Tribology International. - 2018. - Vol. 121. - Pp. 1-9. DOI: 10.1016/j.triboint.2018.01.004.