Поставка электропривода для электронасосных агрегатов ПЭМА 250-80, поставляемых на самые мощные в мире универсальные атомные ледоколы типа ЛК-60Я (проект 22220)

Ледоколы типа ЛК-60Я (проект 22220) - новый тип российских атомных ледоколов. Название расшифровывается как «ледокол», мощностью 60 МВт, с ядерной силовой установкой.

Разработкой проекта занималось центральное конструкторской бюро «Айсберг», входящее в структуру АО «ОСК», проектирующее суда гражданского назначения и объекты атомной энергетики.

Атомоход проекта 22220 станет самым большим и мощным в мире, а за счет увеличенной ширины (34 м вместо 30 на атомоходах типа «Арктика») универсальный атомный ледокол будет способен один проводить в Арктике танкеры водоизмещением до 100 тыс. тонн. Ледокол данного проекта сможет покорять льды до трех метров. По своим техническим характеристикам атомный ледокол сможет одинаково эффективно работать в устьях сибирских рек и на трассах Северного морского пути.

Перед компанией «ЭнергоФронт» была поставлена задача поиска технического решения по поставке электропривода для электронасосного агрегата ПЭМА 250-80 производства АО «ГМС «Ливгидромаш», предназначенного для питания парогенераторов судовой ядерной энергетической установки ледокола АО «Завод «Киров-Энергомаш» (дочернее общество ПАО «Кировский завод»).

К оборудованию предъявлялись строгие требования по массе и габаритам, а также задача усложнялась необходимостью сертификации российским морским регистром судоходства (РМРС).

В состав электропривода входит понижающий трансформатор, частотный преобразователь и электродвигатель. Электропривод должен быть рассчитан на нормальную работу при отклонениях напряжения +6/-10% и частоты ±5%.

В ходе глубокой проработки технической стороны вопроса специалистами компании «ЭнергоФронт» было принято решение о поставке асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором польского производителя «Emit S.A» и частотного преобразователя с трансформатором ООО «Триол-Электрик».

Электродвигатель типа mShw400H2Es расшифровывается как электродвигатель с короткозамкнутым ротором, морского исполнения, с водяным охлаждением и предназначенный для работы от преобразователя частоты.

Номинальные параметры электродвигателя:

• мощность - 800 кВт;

• напряжение - 690 В;

• частота - 50 Гц;

• скорость вращения - 2987 об/мин;

• ток – 775А;

• коэффициент мощности – 0,89;

• КПД – 97%;

• глубина регулирования 20-100%.

За счёт уникальной схемы охлаждения двигателя IC77А1W7 с замкнутой системой вентиляции конструкторам завода Emit удалось решить сложную задачу по соблюдению жёстких требований по массе, габаритам и диапазону регулирования (20-100%). По требованию РМРС в городе Гданьск были проведены эксплуатационные испытания, подтверждающие работоспособность электродвигателя при следующих условиях:

• при изменении атмосферного давления в пределах 600-800 мм рт. ст.;

• при изменении температуры окружающего воздуха от 0 до 45 ˚С;

• при относительной влажности воздуха до 95±3%;

• при вибрации в диапазоне от 2 до 80 Гц;

• при одновременных статических наклонениях: кренах до 15˚, дифферентах до 5˚;

• электродвигатели должны выдерживать без нарушения работоспособности кратковременные динамические перегрузки, действующие на узлы крепления, с амплитудой ускорения 5g в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Сложнейшим требованием заказчика было проведение испытаний по набросам и сбросам нагрузки. Электродвигатель должен был циклично изменять нагрузку с максимальной до минимальной за кратчайшее время. Электродвигатель типа mShw400H2Es выполнил данное требование и соответствует режиму работы S9.

Все заводские и эксплуатационные испытания прошли при участии приемочной комиссии, в состав которой вошли представители заказчиков, специалисты группы технического наблюдения за строительством УАЛ ФГУП "Атомфлот".

Трансформатор, входящий в состав электропривода, предназначен для понижения питающего напряжения с 10,5 кВ до 690 В для питания преобразователя частоты с 12-пульсной схемой выпрямления.

Технические характеристики:

Изготовление и испытания понижающего трансформатора проводились под техническим наблюдением представителей РМРС и технических специалистов заказчиков.

Преобразователь частоты (ПЧ), входящий в состав электропривода,  предназначен для изменения частоты вращения, а также для плавного пуска электродвигателя электронасосного агрегата.

Управление преобразователем частоты должно было осуществляться тремя способами:

• местное управление – с панели оператора на передней панели шкафа;

• дистанционное управление – с местного щита управления, закрепленного непосредственно на раме электронасосного агрегата ПЭМА 250-80;

• автоматическое управление – с системы верхнего уровня, разрабатываемой концерном НПО "Аврора".

Технические характеристики:

Приемка электропривода проходила на площадках заводов изготовителей в Польше и Московкой области, проводилась приемочной комиссией, в состав которой вошли представители ООО «ЭнергоФронт, АО «ГМС Ливгидромаш», ЗАО «Завод «Киров-Энергомаш» и специалисты группы технического наблюдения за строительством УАЛ ФГУП "Атомфлот".

На данный момент оборудование отгружено АО «Балтийский завод» и успешно испытано в составе электронасосных агрегатов ПЭМА 250-80 на новом испытательном стенде АО «ГМС Ливгидромаш».

Компания «ЭнергоФронт» очередной раз доказала свой профессионализм и готовность к реализации сложных инжиниринговых задач в судостроительной отрасли. 

Проектные достижения