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SAP智能船舶岸基電源系統

船舶岸電系統是指船舶在靠泊期間停止使用船上的發電機組,船上通風系統、照明系統、制冷系統等其他設備的運轉改由碼頭供電,從而減少船舶廢棄排放的供電方式。岸電系統主要由港區變電所、岸上電源裝置、岸電接受裝置和電纜連接設備等組成。船舶岸上電源根據電壓不同,可分為高壓岸電系統和低壓岸電系統。高壓岸電系統主要指岸電電源的輸出電壓為6.6KV/11KV或者以上的岸電電源系統,對于大型船舶來說,船上各種類用電設備負荷很大,往往采用中高壓供電。低壓岸電系統主要指岸電電源的輸出電壓為440V/400V的岸電電源系統,通常為用電負荷較小的船舶所采用。

對于一艘具備岸電電源接受裝置的船舶來說,在使用岸電時需要考慮停靠碼頭岸電裝置所能提供的電壓和頻率。岸上電源的電壓和頻率上都是按照船舶電力系統的等級設置的,當船舶靠泊連接岸電后,調節船舶輔機發電系統所產生電力的頻率、電壓和相位,使其與岸電系統保持一致,兩個系統并網運行后停止船用輔機,開始轉由岸上電源為船舶供電。通過兩個系統間的電壓、頻率和相位的調節,使雙方滿足聯網供電的條件。

艾臨科(ELECON)的SAP(Shoreside Alternative Power)智能船舶岸基電源系統具有降低噪音、減振、節能、減排,保護環境的意義。使用船舶岸電后,可消除靠泊船舶輔助發電機運行產生的噪音污染和振動,使船上的人員能更好的休息,改善了船上人員和碼頭人員的工作環境。

 

SAP智能船舶岸基電源系統

船舶岸電系統是指船舶在靠泊期間停止使用船上的發電機組,船上通風系統、照明系統、制冷系統等其他設備的運轉改由碼頭供電,從而減少船舶廢棄排放的供電方式。岸電系統主要由港區變電所、岸上電源裝置、岸電接受裝置和電纜連接設備等組成。船舶岸上電源根據電壓不同,可分為高壓岸電系統和低壓岸電系統。高壓岸電系統主要指岸電電源的輸出電壓為6.6KV/11KV或者以上的岸電電源系統,對于大型船舶來說,船上各種類用電設備負荷很大,往往采用中高壓供電。低壓岸電系統主要指岸電電源的輸出電壓為440V/400V的岸電電源系統,通常為用電負荷較小的船舶所采用。

對于一艘具備岸電電源接受裝置的船舶來說,在使用岸電時需要考慮停靠碼頭岸電裝置所能提供的電壓和頻率。岸上電源的電壓和頻率上都是按照船舶電力系統的等級設置的,當船舶靠泊連接岸電后,調節船舶輔機發電系統所產生電力的頻率、電壓和相位,使其與岸電系統保持一致,兩個系統并網運行后停止船用輔機,開始轉由岸上電源為船舶供電。通過兩個系統間的電壓、頻率和相位的調節,使雙方滿足聯網供電的條件。

艾臨科(ELECON)的SAP(Shoreside Alternative Power)智能船舶岸基電源系統具有降低噪音、減振、節能、減排,保護環境的意義。使用船舶岸電后,可消除靠泊船舶輔助發電機運行產生的噪音污染和振動,使船上的人員能更好的休息,改善了船上人員和碼頭人員的工作環境。

 

 

岸電系統主要應用于:

集裝箱碼頭、散干貨碼頭、游輪碼頭和船舶修理廠等船舶停靠的區域。

高壓岸電系統普通使用環境工作:

工作溫度:-25度---+55度

相對濕度:常溫下<95%

防潮防塵、防腐蝕、防靜電

磁場干擾:<20V/M

沖擊干擾:<60dbuV

接地電阻:1歐

低壓岸電系統普通使用環境工作:

工作溫度:-25度---+55度

相對濕度:常溫下<95%

防潮防塵、防腐蝕、防靜電

磁場干擾:<20V/M

沖擊干擾:<60dbuV

接地電阻:1歐

 


    岸電系統特性

    *岸電系統可配置多個泊位的輸出回路,能獨立或同時向一個或多個泊位提供岸基供電,每個泊位能根據船舶電制要求輸出相應匹配的電制,即:額定輸出為三相6.0kV/50Hz、6.6kV/60Hz和440V/60HZ等電壓等級的正弦波電源。

    *根據船舶握手信號,設定岸電系統保護閥值,即:針對不同船舶的用電負荷的要求,控制輸出負荷容量達到任意設定值時發出預報警信號,超出負荷時自動斷電;當輸出電壓、頻率連續超出CCS規范要求達5秒時,自動切斷輸出回路。

    *岸電系統可以選擇岸側、船側兩地操作模式。

    *輸出電源制式為三相三線制(中性點絕緣)。

    *岸電電源設備具有故障時降容繼續使用,不間斷供電的功能,確保船舶連續安全供電。

    *輸出電壓穩壓率:0~100%負載變化時,輸出電壓穩壓率<2.5%。電壓突變恢復到額定輸出電壓時間<0.1秒。

    *輸出電壓總諧波畸變率THD<4%。

    *變頻電源裝置IGBT可控整流橋,網側功率因數可為1。

    *具有單相輸出供電功能。

    *輸出頻率穩定度:0~100%負載變化時,輸出頻率不變。(精度0.01Hz)

    *變頻電源整體效率≥95%(100%負荷)

    *內置并網電路,自動實現岸側跟蹤船側電網并網轉移負載。

    *變頻電源過載能力:1.25倍過載10分鐘,1.5倍過載電流30秒,2.0倍過載電流瞬間保護0.5秒。

    *絕緣級別和溫升級別均為:H級 。

    *變頻岸電電源設備在環境溫度<50℃的情況下能滿負荷長時間24小時不停工作。

    *保護功能:對輸入輸出電源有完善的缺相、過壓、欠壓、過流、短路、超溫,逆變器和變18.壓器過熱等保護功能及報警裝置,具備船舶電氣發生故障,通過船上控制信號,可斷開變頻裝置主開關,切斷供船舶電源。

    *誤操作保護功能,系統具有在供電或斷電狀態下防止誤操作的功能。

    *計量功能:可對輸出電源的頻率、三相電壓平均值、三相電流平均值、三相線(相)電壓、三相線電流、三相不平衡度、有功功率、無功功率、功率因素等參數顯示及計量。

    *提供全面的智能化信息管理系統,保證操作和數據的安全完整。

    *提供方便快捷的人機界面服務,豐富的各種畫面,5年的歷史數據記錄功能。

    *具有三遙遠傳接口,提供供電局遠程控制功能。

    *具有工業電視監視系統,可適時監視現場。

    *完善的系統調試包括出廠空載調試、現場空載調試、現場輕載調試和現場重載調試保證了系統聯船的可靠性。

    *變頻岸電設備能滿足港口特殊環境的要求。

    岸電系統方案

    由于外海的大型船舶的電源頻率基本為60Hz,在國外部分國家由于使用的也是60Hz電源就直接由電網向船舶供電。我國現在外海船舶也是沿用了60Hz的頻率,內河航運船舶為5Hz。我國的電網頻率為50Hz,為了適合不同船舶岸電輸送的要求,這就需要我們的岸電系統要有50Hz和60Hz雙頻輸出。最早使用的60Hz的電源輸出是采用60Hz的電動機作為發電機用來向船舶提供電源,這樣做不僅效率低而且輸出功率低,對于現在要求兆瓦級向船舶的電力輸送能力的是不能用電動機做到的。現在岸電系統的容量一般在1MVA、2MVA、3MVA、5MVA及8MVA,通常2MVA、3MVA和5MVA比較適合萬噸級的船舶,應用也廣泛。比如一艘5000TEU集裝箱船總噸48000噸,最大瞬時負荷量1600kVA左右,2MVA的岸電系統就可以滿足供電要求,中遠丹麥號13000TEU集裝箱船單臺輔機為3000kW,靠泊后用電功率為1600kW左右,所以3MVA的岸電系統就可以滿足供電要求。

    岸電系統方案分類

    岸電系統技術通常按變頻器的電壓來區分有高壓變頻器變頻方式和低壓變頻器變頻方式兩種,按輸出電壓區分有高壓輸出(6.6kV實質為中壓范疇,但通常人們已經習慣稱之為高壓,如10kV高壓柜等)和低壓輸出。岸電的系統組成,見下框圖。

    以往的方案都是采用低壓電纜上船,最多需要9根120mm²的低壓電纜。工作量大,應用極為不便,而且線路壓降大、負載能力差,不適合要求使用功率大的船舶使用。對于目前而言由于船舶要求使用功率比較大,一般都采用高壓直接上船,2根185mm²或以下的高壓電纜就可以把岸電電力傳輸到船舶上。直接上船的高壓電纜其線路壓降小,負載能力遠遠超過低壓上船,對于設計兆瓦級功率岸電輸出完全沒有問題。高壓電纜上船還有個優勢就是便于電纜的快速連接,減少船舶負載轉移時間,同時也降低了設備造價和使用成本。

    以上面岸電框圖為例,由港口輸配電站10kV電纜引入至由岸電系統組成的港口變電所10kV高壓柜,再經過高壓變頻柜處理成所設置的頻率和相應的電壓后,經隔離變壓器后直接由高壓出線柜通過高壓電纜輸送至碼頭岸邊的岸電連接箱,通過高壓電纜快速連接器將船上改造好或船舶建造時裝有的超柔性電纜卷盤。

    岸電設計技術依據

    港口岸電系統建設應滿足相關行業、企業標準及相關技術規范要求,相關編制依據如下:

    GB/T 2900.1-2008 電工術語基本術語

    GB 50052-2009 供配電系統設計規范

    GB 50053-2013 20kV及以下變電站設計規范

    GB 50060-20083 110kV高壓配電裝置設計規范

    GB/T 12325-2008 電能質量 供電電壓偏差

    GB/T 12326-2008 電能質量 電壓波動和閃變

    GB/T 14549-1993 電能質量 公用電網諧波

    GB/T 15543-2008 電能質量 三相電壓不平衡

    GB/T 15945-2008 電能質量 電力系統頻率偏差

    GB/T 50062-2008 電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范

    DL/T 620-1997 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合

    DL/T 621-2007 交流電氣裝置的接地

    DL 5027-1993 電力設備典型消防規程

    DL/T 5044-2004 電力工程直流系統設計技術規程

    DL/T 5056-2007 變電所總布置設計技術規程

    Q/GDW 214-2008 變電站計算機監控系統現場驗收管理規程

    GB 12348-2008 工業企業廠界環境噪聲排放標準

    JTS155-2012 碼頭岸電設施建設技術規范

    IEEE80005-1-2012 Utility connections in port

    GB 50217-2007 電力工程電纜設計規范

    GB/T25316 靜止式岸電裝置》

    IEC/ISO/IEEE80005-1 港口船舶岸電鏈接系統

    IEC ISO IEEE80005-2 港口船舶岸電鏈接系統的控制及通訊

    JTS155 碼頭船舶岸電設施建設技術規范

    JT/T815 港口船舶岸基供電系統操作技術規程

    JT/T 814 港口船舶岸基供電系統技術條件

    IEC 62613 高壓岸電連接系統用插頭、插座和船舶耦合器

    IEC 62103 電力裝置使用電子設備

    CCS 規范鋼制海船入級規范

    IEC 61000 電磁兼容性(EMC)

     

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