ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ РАБОТОЙ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Abstract

В работе приведены основные термины и определения в области электро-магнитной совместимости (ЭМС) и электромагнитных помех. На примере судна пр. 488 показана электромагнитная среда судовой энергетической установки и ее элементов. Рассмотрены требования по обеспечению ЭМС и показатели качества электроэнергии, регламентируемые Правилами классификации и постройки морских судов и стандартами по качеству электроэнергии в системах общего назначения. Показано, что нормы, устанавливаемые стандартами, являются уровнями электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных помех, при соблюдении которых обеспечивается ЭМС электрооборудования судовых энергетических установок и их элементов. Дан теоретический анализ электромагнитных помех, обусловленных эксплуатацией силового судового электрооборудования: высшие гармоники напряжения и тока, колебания напряжения и фликер, провалы и перенапряжения. Отмечено, что нелинейные элементы при работе эмиссируют в электрическую сеть высшие гармоники тока. В результате напряжение в сети будет определяться напряжением, подводимым от питающей сети, и суммой падений напряжения от всего спектра высших гармоник тока нелинейного элемента. Рассмотрены электромеханические процессы в момент пуска электроприводов на базе асинхронных двигателей, и показано, что в подавляющем случаях они, наряду с нелинейными элементами, являются основными источниками кондуктивных электромагнитных помех в судовой электроэнергетической системе. В момент пуска электропривода ток практически имеет индуктивный характер, что обуславливает увеличение падения напряжения в питающих линиях, ведет к снижению результирующего поля синхронного генератора вследствие увеличения продольной составляющей реакции якоря и, соответственно, к уменьшению напряжения на зажимах дизель-генератора. Для оценки рекомендаций по снижению уровня электромагнитных помех, обусловленных работой судового силового электрооборудования, создана лабораторная модель с источниками этих помех.