Электротехника и технология

Предприятие обладает обширным опытом проектирования, создания, испытания, поставки и наладки на судах судовых электроэнергетических систем с гребной электрической установкой (ЕЭЭС с ГЭУ). ЕЭЭС с ГЭУ – это комплекс связанных между собой устройств и электрооборудования, в котором используется единый источник электроэнергии для питания пропульсивных установок и судовых потребителей. Филиал «ЦНИИ СЭТ» изготовил, испытал и оснастил ЕЭЭС с ГЭУ такие суда, как универсальный двухосадочный атомный ледокол проекта 22220, буксиры проектов 745 и 22030, гидрографические суда проектов 19910 и 19920, поисково-спасательные суда проектов 21300 и 20180.

Филиал «ЦНИИ СЭТ» постоянно работает над совершенствованием ЕЭЭС с ГЭУ. Исследования и проектные работы, выполняемые предприятием в рамках НИОКР, характеризуются направленностью на решение практических задач – прослеживается тесная взаимосвязь и преемственность бюджетных (выполняемых по федеральным целевым программам) и договорных работ. В рамках данных НИОКР филиалом были разработаны:

• судовые системы электродвижения с мощностью на винте в диапазоне 1,5–8,5 МВт;
• системы электродвижения с комплектом электрооборудования для привода движительно-рулевой колонки мощностью 3,5 МВт;
• технические проекты с макетными действующими образцами автоматизированных локальных систем управления ЕЭЭС с ГЭУ для судов различных типов;
• методы и технические средства защиты судна с электродвижением от неуправляемого движения при срабатывании защит преобразователей и гребных электродвигателей.

Продолжается разработка технологии и систем мониторинга, обеспечивающих техническое диагностирование электрической части ЕЭЭС, для гражданских судов и морской техники и работы по созданию ЕЭЭС мощностью 5–25 МВт и напряжением 6,3 кВ.

Также филиалом активно ведутся работы по созданию отдельного судового электрооборудования. Филиал «ЦНИИ СЭТ» разрабатывает, изготавливает и поставляет следующий комплект электрооборудования для судов, кораблей и морских объектов:

• статические преобразователи различных типов в диапазоне мощности 50–3000 кВт;
• главные распределительные щиты на низкое (до 1000 В) и высокое (до 10 500 В) напряжение;
• аварийные распределительные щиты;
• вторичные распределительные щиты на напряжение до 1000 В;
• автоматизированные системы управления отдельными механизмами, электроэнергетическими системами и технологическим циклом в целом;
• комплект частотно-регулируемых электроприводов для различных механизмов платформы мощностью 5–700 кВт.

Еще одним перспективным направлением деятельности филиала «ЦНИИ СЭТ» является создание систем электростатической взрывопожаробезопасности. Предприятием была разработана система обеспечения электростатической взрывопожаробезопасности при хранении и транспортировке нефтепродуктов и нефти, добываемой на шельфе.

Модульный принцип построения единых электроэнергетических систем с гребными электрическими установками

В основе модульного принципа построения ЕЭЭС с ГЭУ лежит создание базовых модулей основного электрооборудования, из которых формируется требуемая система. Модульный принцип построения ЕЭЭС с ГЭУ позволяет из минимизированного набора стандартного оборудования, собирать энергосистемы с требуемыми индивидуальными техническими характеристиками (мощность, напряжение).

Благодаря использованию модульного принципа построения ЕЭЭС с ГЭУ и передовых методик энергетического расчета появляется возможность оптимизировать энергетическую архитектуру строящегося корабля/судна исходя из его типа, назначения и ТТХ.

Достоинства модульного принципа построения ЕЭ ЭС с ГЭУ:

• Сокращение стоимости и сроков проектирования.
• Высокая технологичность создаваемых модульных ЕЭЭС с ГЭУ.
• Высокий потенциал для модернизации и ремонта.
• Повышение надежности ЕЭЭС с ГЭУ.
• Стандартизация и унификация элементов системы.
• Возможность создания ЕЭЭС с ГЭУ на любые мощности напряжения и под любые задачи из стандартного набора оборудования.

Общесудовая сеть цифровой передачи данных на базе оптоволоконной линии связи (ОСОЛ)

Общесудовая цифровая сеть передачи данных на базе оптоволоконной линии организована посредством соединения между собой блоков общесудовой сети (БОС), расположенных в основных судовых помещениях, где присутствуют интеллектуальные устройства и приборы автоматики. Интеллектуальные устройства связаны с БОС медными дублированными линиями связи в пределах одного помещения.

ОСОЛ предназначена для обеспечения надёжного информационного обмена между всеми подключенными к нему устройствами. Обмен осуществляется по интерфейсу Ethernet. Живучесть обеспечивается за счёт создания двух независимых оптоволоконных колец (топология — «дублированное кольцо»). Программно данные посылаются в два канала (основной и резервный) и принимаются тоже с двух каналов. Используются данные канала считающегося в текущий момент основным. При пропадании связи с каким-либо узлом сети, происходит переключение на другой канал. Это обеспечивает дополнительную надёжность, т. к. каждый узел в результате может работать либо по одному каналу либо по другому на разных участках информационной магистрали.

Преимущества:

• высокая распространенность, универсальность и совместимость с современными контроллерами, компьютерами и другими интеллектуальными устройствами;
• удобство и высокая скорость передачи больших объемов данных;
• независимость от длины линий связи (относительно размеров судов);
• невосприимчивость к электромагнитным помехам линий связи;
• высокая надежность и живучесть;
• сохранение полной работоспособности даже при многократных разрывах сети в различных местах или при выводе из строя любого элемента сети;
• наличие функции самодиагностирования сети.

Водородная энергетика

Направление Водородной энергетики филиала «ЦНИИ СЭТ» имеет многолетний опыт создания энергоустановок на основе топливных элементов (ЭУ с ТЭ), в том числе специального назначения, располагает модернизированной опытно-производственной и испытательной базами и значительным научно-техническим заделом в области водородной энергетики. Из проектов, завершенных в последние годы, следует отметить:

ОКР «Гибрид с ТПТЭ»

В соответствии с ФЦП «Развитие гражданской морской техники» на 2009 — 2016 годы НВЭ в 2011 году завершен проект «Разработка технологии создания гибридной судовой энергетической установки мощностью от 250 до 2500 кВт на основе высокоманевренного низкотемпературного электрохимического генератора с твердополимерными топливными элементами (ЭХГ с ТПТЭ)».

Гибридные ЭУ с ТПТЭ предназначены, прежде всего, для оснащения перспективных типов судов, работающих в условиях крайнего Севера и обеспечивающих разведку, добычу и транспортировку нефти и газа. Главными достоинствами гибридной ЭУ с ТПТЭ по сравнению с дизель-генераторными, газопоршневыми и газотурбинными энергоустановками являются:

• низкие эксплуатационные затраты за счет высокой эффективности электрохимического преобразования энергии топлива (КПДэхг ~ 50%) в комбинации с эффективной утилизацией тепла с помощью традиционных машинных преобразователей (КПДэхг + 20%) и возможности работы на транспортируемом углеводородном сырье;
• высокая маневренность ЭХГ во всем диапазоне нагрузок;
• на порядки меньшие выбросы вредных веществ в окружающую среду.

Демонстрационный образец модуля гибридной судовой энергоустановки мощностью 60 кВт на основе высокоманевренного низкотемпературного ЭХГ с твердополимерными топливными элементами (МГЭУ-60) разработан для реализации в качестве базового конструктивно-технологического решения при создании типоряда гибридных (комбинированных) судовых энергетических установок, работающих на углеводородном топливе.

ОКР «ВЭУ-Перспектива»

Работы выполняются с июня 2012 года в рамках ФЦП «Развитие гражданской морской техники» на 2009–2016 годы по теме «Разработка отечественной технологии создания батарей топливных элементов с протонообменной мембраной и энергоустановок на их основе, работающих на природном газе и воздухе».

Целью ОКР является:

• разработка отечественной технологии создания батарей топливных элементов (БТЭ) с протонообменной мембраной (ПОМ) и энергоустановок на их основе, работающих на природном газе и воздухе, для автономного энергоснабжения береговых участков газопроводов морских газодобывающих сооружений;
• создание научно-технического задела по высокоэффективным судовым энергоустановкам на топливных элементах, прежде всего, для газовозов и судов танкерного флота.

В 2012 году выполнено эскизное и технорабочее проектирование БТЭ с ПОМ, а также эскизное и технорабочее проектирование демонстрационного образца ВЭУ на базе БТЭ с ПОМ, изготовлены и испытаны макетные образцы узлов БТЭ с ПОМ и конвертора природного газа, определена номенклатура импортных технологий, подлежащих замещению на российские, проведен анализ особенностей подлежащих разработке технологий и подготовлена программа выполнения работ совместно с соисполнителями, выполнено технико-экономическое обоснование разработки.

Конечный продукт ОКР «ВЭУ-Перспектива»

1. Опытный образец батареи топливных элементов с протонообменной мембраной мощностью 5 кВт (БТЭ-84). КД на БТЭ-84 с литерой «О1».
2. Демонстрационный образец вспомогательной энергоустановки (ВЭУ) киловаттного класса мощностью 10 кВт на базе БТЭ-84.

Окончание работ — 2014 год.

ОКР «ГЭУ-Шельф»

Работы выполняются с июня 2012 года в рамках ФЦП «Развитие гражданской морской техники» на 2009–2016 годы по теме «Разработка технологии создания электрохимической энергоустановки мегаваттного класса для судов и морских объектов, эксплуатируемых в акваториях и прибрежных зонах с повышенными экологическими требованиями».

Целями ОКР являются:

• совершенствование энергетических установок (ЭУ), используемых для судов различного назначения и энергообеспечения морских газодобывающих сооружений;
• разработка технологии создания электрохимической энергоустановки мегаваттного класса на основе батарей топливных элементов с протонообменной мембранной (БТЭ с ПОМ), работающей на конвертированном природном газе и воздухе, для энергообеспечения судов различного назначения и морских газодобывающих сооружений с высокой экономичностью и экологической чистотой при комфортном уровне шума.

Энергоэффективность и экологические преимущества ГЭУ с ЭХГ на базе ТПТЭ:

Конечный продукт ОКР «ГЭУ-Шельф»

1. Опытный образец батареи топливных элементов с протонообменной мембраной мощностью 50 кВт (БТЭ-50В) для ЭУ мегаваттного класса. КД на БТЭ-50В с литерой «О1».
2. Стендовый образец модуля мощностью 50 кВт для ГЭУ мегаваттного класса на базе БТЭ-50В.

Завершение ОКР — 2014 год.

Автономная стационарная энергоустановка на топливных элементах электрической мощностью 5,0 кВт

Преимущества автономных источников питания:

• снижение затрат на организацию электроснабжения в районах с неразвитой сетевой инфраструктурой;
• снижение расхода энергоресурсов, затрат на техническое обслуживание и, как следствие, уменьшение себестоимости электроэнергии на удаленных объектах за счет применения возобновляемых источников энергии;
• унификация за счет возможности применения в изделиях различных видов энергоисточников в различных сочетаниях с учетом специфических условий места размещения;
• автоматическая система управления позволяет осуществлять дистанционный мониторинг и управление режимами работы энергетического комплекса по проводным и беспроводным каналам связи.

Конструкция и технические характеристики:

Полностью собранный и испытанный в заводских условиях энергоблок представляет собой металлический блок-бокс из утепленных сэндвич-панелей, в состав которого входят:

• электрохимический генератор мощностью до 10 кВт;
• система преобразования и распределения электроэнергии (главный распределительный щит и щит собственных нужд);
• система обогрева / охлаждения;
• блок газовой обвязки (опция);
• система вентиляции, сблокированная с системой контроля загазованности и детектором водорода;
• система охранно-пожарной сигнализации с контролем доступа;
• система газового пожаротушения;
• система освещения;
• автоматизированная система управления энергоустановкой с возможностью дистанционного контроля, управления и с передачей данных на верхний уровень;
• блок резервного источника (опция).

Скачать рекламные листовки: