РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СУДОВЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

В статье приведена методика расчета ударных токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением электроэнергии на постоянном токе, которые находят широкоеприменение в судостроении. Приведенный расчет токов короткого замыкания в сетях на постоянном токе имеет ряд особенностей, связанных с режимами работы электрических машин и полупроводниковых преобразователей. В системах с распределением электроэнергии на постоянном токе генерирование и потребление электроэнергии осуществляется на переменном токе, в то время как распределение - на постоянном токе. Отмечается, что действующие в настоящее время стандарты для расчетов токов короткого замыкания в системах постоянного и переменного тока в данном случае не могут быть использованы по ряду причин. В частности, в этих стандартах не рассматриваются специфические источники подпитки точек короткого замыкания и переменная частота вращения вентильных генераторов при различных режимах работы. Электрические двигатели переменного тока при питании от сети с распределением электроэнергии на постоянном токе через автономные инверторы осуществляют подпитку точки короткого замыкания на стороне постоянного тока. Конденсаторные и аккумуляторные батареи, подключенные к системе с распределением электроэнергии на постоянном токе, являются дополнительными источниками подпитки места короткого замыкания. В статье предложены элементы методики расчета токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением электроэнергии на постоянном токе, учитывающие все режимы эксплуатации и дополнительные источники подпитки точки КЗ. Предложен способ определения максимального значения ударного тока в расчетной точке КЗ судовой электроэнергетической системы.

электрический ток, короткое замыкание, электроэнергетические системы, электрические генераторы, преобразователи полупроводниковые, гребные электрические установки, системы электродвижения, полупроводниковые выпрямители, полупроводниковые инверторы, аккумуляторные батареи

1. Романовский В. В. Анализ схемных решений гребных электрических установок с распределенной шиной постоянного тока / В. В. Романовский, В. А. Малышев, А. С. Бежик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 1. - С. 169-181. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-1-169-181.

2. Grigoryev A. V. Unified ship power grids with alternators and DC power distribution / A. V. Grigoryev, S. M. Malyshev, R. R. Zaynullin // 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). - IEEE, 2017. - Pp. 1-3. DOI: 10.1109/ICIEAM.2017.8076232.

3. Жуков В. В. Короткие замыкания в электроустановках постоянного тока / В. В. Жуков. - М.: Изд-во МЭИ, 2005. - 160 с.

4. Григорьев А. В. Особенности расчетов токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением электроэнергии на постоянном токе / А. В. Григорьев, А. Ю. Васильев, С. М. Малышев // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2017. - № 48-49. - С. 104-108.

5. Григорьев А. В. Теоретические вопросы расчета токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением электроэнергии на постоянном токе / А. В. Григорьев, А. Ю. Васильев, Ю. А. Кулагин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 5. - С. 1095-1103. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-5-1095-1103.

6. Приходько В. М. Особенности расчетов токов короткого замыкания с учетом сопротивления электрической дуги в судовых электроэнергетических системах / В. М. Приходько, И. В. Приходько, В. Ю. Лучкин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 5 (39). - С. 185-195. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-5-185-195.

7. Кузнецов Ю. П. Математическое моделирование и расчеты дуговых процессов при коротких замыканиях в сетях постоянного тока / Ю. П. Кузнецов, Эль-Зейн Адам // Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции «Токи короткого замыкания в энергосистемах». - М., 1995. - С. 64-67.

8. Азовцев А. А. Короткие замыкания в мощных электроустановках постоянного тока / А. А. Азовцев, Ю. В. Рокотян // Судовая электромеханика и связь. - 1968. - Вып. 40. - С. 3-15.

9. Григорьев А. В. Перспективы внедрения вентильных газотурбогенераторов на морском флоте / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин, С. М. Малышев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова - 2016. - № 1 (35). - С. 165-169. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-165-169.

10. Жуков В. В. Влияние обратимых двигатель-генераторов и статических преобразователей на ток КЗ в системе постоянного тока электростанций / В. В. Жуков, В. Ф. Казайкин, М. А. Шиша [и др.] // Электрические станции. - 1990. - № 10. - С. 44-48.

11. Жуков В. В. Расчет токов коротких замыканий в электроустановках, питаемых от аккумуляторных батарей / В. В. Жуков // Электрические станции. - 1996. - № 9. - С. 29-35.