船舶高压岸电系统发展及使用的相关分析

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:王正祥
[导读] 摘要:船舶岸电系统主要指的是在船舶靠近港口的时候,停用发电机使之转化为岸基供电。
        交通运输部北海航海保障中心天津航标处  天津市  300456
        摘要:船舶岸电系统主要指的是在船舶靠近港口的时候,停用发电机使之转化为岸基供电。目的在于降低船舶停靠时的燃油消耗以及尾气的排放,以此实现节能减排的目的。可以说,船舶的岸电系统乃是整个港口作业的动力来源,亦是现代港口发展的主要趋势。依据不同的电压,可以将船舶岸电系统划分为低压、中压和高压三个层次,目前应用最为广泛的当属船舶高压岸电系统。因此文章重点就船舶高压岸电系统发展及使用展开分析。
        关键词:船舶高压岸电系统;发展;使用
        船舶的岸上电力系统(图1)只是意味着当船舶在港口时,它不使用船舶的发电机,而是选择使用陆地电力供应。船舶岸电系统可以大大减少区域环境污染,保护生态环境,降低船舶入港的电力成本,还可以有效提高港口的供电效率,是港口节约能源和减少废气排放的最佳途径。
       
        图1  船舶高压岸电系统
        1对船舶高压岸电系统概述
        1.1系统构成
        众所周知,每个制造商的岸电解决方案组件都有一定的差异。在完成和总结了国内外的设计后,大致可以分为几个部分,即岸基电源、岸电接入装置和电缆连接设备。其中,岸上供电装置简单来说就是由高压变电所向靠近船舶的连接点供电的岸上供电系统;岸上电源连接是简单地在船上设置电源接收系统,一般安装电气管理系统或变压器等;电缆连接设施是在岸上连接点与船舶电力接收系统之间连接电缆及其设备。
        1.2系统解决方案
        1)岸上的解决方案。这种解决方案包括3种:①固定式。通常有高压电缆筒、连接设备、电控箱等核心设备。这种岸基方法为岸上高压岸电系统提供了一个连接点。当该系统连接到船舶上时,它将通过一个变压器降低到船舶的使用电压。②驳船。这种基于岸边的解决方案等同于固定的解决方案。关键是使用一艘配有电缆绞车和变压器的驳船来连接岸上和系统。驳船上的变压器使岸上的高压滑入船上使用的低压。这种岸基法有一定的优势。例如,它的流动性很高,但它也有一定的缺点。例如,投资大,成本高。船舶上的岸上电缆连接数量很大。这需要很长时间。③可以移动。这种方案涵盖了各种设备,如移动滑动设备、电气控制箱设备、专用高压柔性电缆设备等。这种岸基方案可以在岸上提供高压岸电系统连接点,当系统与船舶相连时,通过变压器变换将电压降至船舶电压。
        2)船基的解决方案。解决方案包括两种:①固定。这种解决方案是为了稳定船上的高压电缆管理系统和变压器。船舶在港口靠泊时,应采用电缆连接装置将电缆放在岸上与岸基供电设备连接,并应采用船装变电所。船舶入港后无需进行电站吊装和多电压电缆的连接。船舶的工作步骤对船舶岸电越来越方便,可以大大减少工作人员的工作量和岸电成本。②半固定。由于船的空间不是无限的,而且旧船改造的成本很高,一般选用半固定的方案。该方案将岸电降压供电设备放在集装箱内,同时吊装到船上,集装箱内配备变压器、控制箱等设备。集装箱船通常采用半固定解决方案,只需离开船内相应的集装箱位置即可。
        2船舶高压岸电系统的使用及需要关注的要点事项
        2.1高压岸电系统使用分析
        以某船舶投标项目为例,系统规定该船舶需要在甲板上安装高压岸电系统。同时,高压岸电系统需要充分满足相关的AMPS标准和要求。只有在负荷转移时,高压岸电系统才能与主发电机并联运行,且部署时间短。这里需要注意的问题是,授予AMPS级符号实际上是为了覆盖岸电电缆及其绞车,所有船载设施均由船舶提供。如果岸上电力电缆及其绞车不是由船舶而是由港口提供的,则不得准予使用AMPS符号。船舶采用的方法是一种固定的船舶法。带电缆的管理系统安装在甲板上,岸电连接配电盘设置在甲板上高压岸电室,变压器和岸电布置在中控室的主配电盘上。获取屏幕的组合。船舶配备3台主发电机,发电机功率为1200kw;配备1台应急发电机设备,发电机功率控制在200kw左右;航行状态和电站使用状态采用1台发电机,2台机组,进港和出港状态,1台发电机停车状态,2台发电机卸载状态。根据这个估计和计算,所需能源的两个发电机装卸条件是1600千瓦,和船上的高压必须使用岸电取代电站在港口条件,所以力量应该是1800千瓦岸电系统满足相应的需求。船舶的电力系统通常使用AC400V电压,80%以上的终端使用AC6000V电压。中国港口和海岸电网的频率为50赫兹。然而,这一次船舶的电网频率已经超过50hz。因此,制造商对变频器进行了设计和改进。国内端口电网的交流电源变为50hz以上的交流电源,满足广泛使用的要求。
        2.2高压岸电系统使用应注意事项
        1)电缆管理系统。一般来说,该系统由缆索绞车及其长度和相关仪器组成。它通常固定在岸动力船的尾部。船舶的高压岸电系统设计用于使用电缆管理系统进行岸电电缆收回操作和连接岸电供应。电缆绞车定时报警设置可以保证电缆长度合适,不会出现电缆松弛等不良现象,保证恒定张力。在电缆过度拉伸的情况下,立即断开岸上的电源连接,以避免损坏。为防止通电时电缆被切断,被强风吹坏。2)连接器。船舶高压岸电系统使用过程中,要求插头和插座快速连接,接口标准统一。同时,可以保证它不会被插或拔。它需要使用带锁的插头;支架布局需要保证支架连接在一起。电缆的重量不由插头或连接器承担;插头和连接器,如插头和插座,必须具有连接偏离时不能使用的功能。其功能是联锁和控制电路。不连接时,严禁关闭岸接断路器。
        总之,当今船舶高压岸电技术越来越成熟。船舶高压岸电系统在节能减排方面具有显著优势,是我国未来绿色港口发展的趋势。船舶高压岸电系统的关键技术将是我国未来的发展方向。岸电研究的主要方向。船舶的电力接收系统也应严格按照岸电系统进行相应的改造和设计,使岸电系统得到充分利用。
        参考文献:
        [1]陈一新.邮轮岸基变频供电系统关键技术与应用[J].港口装卸,2020(06):52-55.
        [2]孔令兵.邮轮高压岸电电源系统发展及工程化应用研究[J].智能建筑电气技术,2020,14(06):49-52.
        [3]杨承志,姚琪海,张伟.10万吨级及以下干散货船舶岸电供电形式对比分析[J].工程技术研究,2020,5(21):29-30.
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