Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 4.

Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 4. С. 598-610. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-4-598-610 Введение Государственная программа "Развитие судостроения и техники для освоения шельфовых месторождений на 2013-2030 гг . " 1 предусматривает повышение уровня конкурентоспособности продукции российского судостроения на отечественном и мировом рынках. Технология реализации такого подхода включает замену устаревшего электротехнического оборудования, рост эффективности систем электроснабжения, снижение потерь электрической энергии; повышение надежности и безопасности оперативного обслуживания. Широкое внедрение новейших технологий обеспечивает снижение массогабаритных показателей оборудования, расширяет их функциональных возможности, однако эти технологии основаны на базе нелинейных и несимметричных электроприемников, что обусловливает негативное влияние на питающую сеть. В связи с ростом нелинейных нагрузок в системах электроснабжения становится очевидной необходимость нормирования уровня высших гармоник (ВГ) тока. Нормирование определяет требования к производителям электрооборудования по уровню эмиссии высших гармоник тока в питающую сеть и способствует реализации мер по снижению уровня эмиссии гармоник тока на судостроительных предприятиях. Система электроснабжения Прибалтийского судостроительного завода "Янтарь" (г. Калининград) отличается значительной долей нелинейных, несимметричных нагрузок. В результате экспериментальных исследований нелинейных электроприемников завода установлен высокий уровень высших гармоник тока (преимущественно 3-, 5- и 7-го порядков). Одним из эффективных методов снижения несимметрии напряжений по нулевой последовательности является замена трансформатора со схемой соединений обмоток Y/Y 0 на трансформатор со схемой Д/У0. В ходе исследования показаны схемные, технологические решения и фильтрующие устройства, используемые для повышения эффективности системы электроснабжения при ее работе в условиях роста искажающих нагрузок. Материалы и методы В работе предложен комплексный подход при проведении исследований системы электроснабжения Прибалтийского судостроительного завода (ПСЗ) "Янтарь", отличительной особенностью которой является значительная доля нелинейных, несимметричных нагрузок, зачастую однофазного исполнения. При решении задачи повышения уровня конкурентоспособности продукции российского судостроения на ПСЗ "Янтарь" намечена замена используемых трансформаторов (ввиду значительного превышения ими нормативных сроков эксплуатации) на современные энергоэффективные трансформаторы. Для обоснования методов повышения эффективности системы электроснабжения судостроительного завода использованы результаты эмпирического и теоретического исследования. Измерение показателей качества электрической энергии, снятие оцифрованных кривых тока и напряжения осуществлялись с помощью анализатора Fluke-434. Результаты и обсуждение Система электроснабжения судостроительного завода "Янтарь" выполнена по двухуровневой схеме, предполагающей распределение электроэнергии от четырех секций шин 6 кВ к четырем головным подстанциям (ПС): ЦРТП№ 1 - центральная распределительная подстанция; ПС№ 7; ПС№ 47; ПС№ 27 (рис. 1 ). В составе системы электроснабжения завода эксплуатируется значительная доля нелинейных электроприемников (ЭП) трех- и однофазного исполнения (табл. 1). Таблица 1. Доля нелинейных электроприемников Table 1. Share of nonlinear electrical receivers Тип электрооборудования и приборов %от установленной мощности всех электроприемников завода Сварочные аппараты 19 Электротермические установки и гальванические ванны 1 2 Светодиодные лампы 3 Линейные и компактные люминесцентные лампы 2 Офисные электроприемники Более 6 1 Государственная программа РФ "Развитие судостроения и техники для освоения шельфовых месторождений на 2013-2030 годы". Утверждена постановлением Правительства РФ № 304 от 15 апреля 2014 г. (с изменениями от 19 августа 2022 г.). URL : https://www.sudprom2030.ru/files/public/PP_1454.pdf. 599