岸用变频电源的产生及其应用背景改革开放以来,我国船舶工业发展迅速,目前我国已成为世界造船大国。越来越多的国家和地区,在我国的造船厂订造符合其标准和频率、电压要求的各种船舶,以及维修各种船舶。在进行船舶修造时,船上大量的设备均需要60Hz电源供电方能正常使用。由于我国电网供电电源频率标准为50Hz,在船上发电机在没有正常投入使用之前,这些需要60Hz电源供电的设备,接入我国电网使用是不能正常工作的。
过去修造船业的传统供电方式为:是由三相380V/50Hz电动机(同步或异步)带动440V/60Hz发电机向船上供电,缺点较多,噪音大、效率低;故障率高,维修不方便,必须由专人管理,突加重负载时输出电压动态特性差,频率不稳定等等。作为一种为修船造船业提供的专业供电设备--船用静止式岸电电源,应运而生,因其具有50Hz转变成60Hz电源功能,具有更高的性价比,可以向不同制式的船舶提供岸电;与发电机比较,节能20﹪以上,更省去了发电机带来的噪声大、运行成本高、损耗大、有污染、维修困难、须专人管理等诸多不便;功能上具有更强的适用性,可以实时监控电源的运行情况等优点,广泛的被国内各大造船修船企业使用。
岸电电源相比发电机的特点:
1、电压源型,直接三相380V/50Hz输人,输出稳定的三相450V/60Hz电源。
2、电流谐波少,无需谐波抑制装置。
3、输出正弦波形,对输入电压适合范围宽,输出电压及频率波动小,完整的通用参数设置功能。
4、效率>90%,比传统变频发电机组节能20%以上。
5、节省人力:易操作,无需专人值班管理。
6、维护方便:安装、设定、调试简便。
7、使用安全:保护功能强大,具有过流、过压、过载、短路、缺相等保护功能。
8、节约成本:见应用实例。
9、通过岸电电源的应用,可大大缩短造修船交期:见应用实例。
岸电电源应用实例:
上海某修船公司安装岸电电源后的成本分析
该公司使用三相380V/60Hz的电源,24小时不间断生产供电。而现有发电机正常仅供100kW,远远满足不了船舶需求。高峰时线电流为140A,一次均产生50多毫安电流(有效值),我厂先用一台300kW发电机发电供生产设备使用,当供电时,明显感觉到发电机较为吃力,而且输出频率在±l周期范围变化,输出电压波动范围在15V左右(含主线路损耗),输出电压总谐波失真度THDu=2.4%(满载)。
现使用中的岸电电源,采用通用变频器作为逆变部分;采用设计的特种干式变压器为输出隔离调压变压器;采用SIN2500A正弦滤波器;所有出入输出开关选用智能空气开关。使测试电源输出电压总谐波失真度空载时THDu=0.8%;满负载时THDu=1.8%;空载时输出电压波动小于3.8V;负载电流在0~190A突变化是电压波动小于7.4V;输出频率始终稳定在60Hz。电源质量比发电机发电更优,完全满足该厂生产设备对电源的要求。使用岸电电源不仅能提供比发电机更优的供电电源质量,而且更加带来非常客观的经济效益。使用600kVA变频电源供电后,该厂每月平均节约的能源费用为86039.08元(注:考虑了4月份发电和个月由于停电而自用发电的因素,如果不考虑上述因素,平均每月节约的能源费用达10万多元)。经计算,变频电源设备的静态设备投资回收期为5.6个月,可见其经济效益是非常可观的。
岸电电源主要性能指标
◆船用岸电变频电源输入电压:三相380V/50HZ(AC323V-528V) .
◆船用岸电变频电源额定输出电压:三相380V/60HZ(或者定做)。
◆船用岸电变频电源额定输出频率:60HZ/50HZ或 400Hz
◆输出频率精度≤0.05%
◆输出电压稳压率:静态<1%;动态<3%
◆输出电压波形总谐波失真度:THD≤1.2~2.8%
◆防潮防尘等级:IP54
◆船用岸电变频电源保护功能:对输入输出电源有完善的过压、欠压、过流、短路、缺相、逆变器和变压器过热等保护功能。