船舶岸電系統(tǒng)分化 因標準不一導致
時間:2024-01-08
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各國與地區(qū)電力供應標準的不統(tǒng)一和各類船舶額定電壓與頻率的不一致,加上這種標準化的欠缺放大,將導致船舶岸電系統(tǒng)建設(shè)差異化較大。
標準不一導致船舶岸電系統(tǒng)分化
國際船舶岸電系統(tǒng)在2000年之后逐步出現(xiàn),但是未現(xiàn)普遍性建設(shè)局面。中國在10年間大搞岸上供電系統(tǒng)建設(shè),但是運營經(jīng)驗仍舊有限。因此,在船舶岸電系統(tǒng)標準化方面,全世界范圍來講都是欠缺的。
不同國家與地區(qū)電力系統(tǒng)頻率的不同和各類船舶額定負荷的不一致,加上這種標準化的欠缺放大,將導致船舶岸電系統(tǒng)建設(shè)差異化較大。這種差異,不但導致船舶岸電系統(tǒng)發(fā)展的不經(jīng)濟,其導致的無序化也致使航運企業(yè)對于岸電使用安全性與穩(wěn)定性持猶疑態(tài)度。
船舶岸電系統(tǒng)的組成
船舶岸電系統(tǒng)主要由三部分組成:岸上供電系統(tǒng)、船岸交互部分和船舶受電系統(tǒng)。
岸上供電系統(tǒng)
將變電站的電力根據(jù)受電船舶電力系統(tǒng)要求進行電壓等級和頻率變換,輸送到碼頭、泊位的連接點或接電箱。根據(jù)岸上供電系統(tǒng)輸出電壓等級的不同,將岸電分為高壓岸電和低壓岸電。
船岸交互部分
連接岸上接電箱和船上受電裝置的電纜和設(shè)備的統(tǒng)稱,安裝于岸基、駁船或船上,一般設(shè)置有電纜管理系統(tǒng),以便于電纜的快速連接和儲存。
船舶受電系統(tǒng)
指對船舶配電系統(tǒng)進行改造,安裝岸電受電裝置,一般包括電纜絞車、船用變壓器、控制設(shè)備和并車裝置等,必要時還需安裝船用變頻器。
不同類型、不同噸位船舶采用不同電壓等級和頻率的船舶電力系統(tǒng),不同國家和地區(qū)的船舶也會采用不同的額定電壓和頻率。如高壓船舶電站的電壓等級可為11kv/6.6kv(60hz)或6kv(50hz),低壓船舶電站的額定電壓可為440v(60hz)或400v(50hz)。中國船舶電力系統(tǒng)頻率為50hz,美國為60hz,歐洲為50hz或60hz。 因此,船舶岸電系統(tǒng)需轉(zhuǎn)換出不同電壓等級和頻率的電源,與受電船舶電力系統(tǒng)相匹配。
當船舶接入電壓和頻率略低于其額定值的岸電電源時,長時間不匹配供電會縮短設(shè)備使用壽命;若船舶接電壓和頻率高于其額定值的岸電電源,則會帶來電動機發(fā)熱、最大轉(zhuǎn)矩增大和功率增大超負荷等隱患。
船舶岸電系統(tǒng)建設(shè)分化
由于各類船舶電力系統(tǒng)額定電壓和頻率等級不同,船舶岸電系統(tǒng)建設(shè)又缺乏統(tǒng)一的標準,所以建設(shè)方案層出。不過,受國際先行港建設(shè)影響,船舶岸電系統(tǒng)主要有低壓船舶/低壓岸電供電方案、低壓船舶/高壓岸電供電方案以及高壓船舶/高壓岸電供電方案。
低壓船舶/低壓岸電供電方案
美國洛杉磯港采用低壓船舶/低壓岸電、60hz直接供電方案。電網(wǎng)電壓經(jīng)變電站降至6.6kv,并移動到港口岸電接電箱。因港口空間有限,6.6kv到440v變電箱裝在駁船上,船舶經(jīng)由駁船上9根電纜連接岸電。
該方案可用于對低壓配電船舶進行供電,且無需改造碼頭,配置簡單。但是因低壓船舶不易安放變電箱,該設(shè)備需置于駁船,造成連接的困難;另外,使用9根電纜供電,安裝拆卸時間較長。
低壓船舶/高壓岸電供電方案
瑞典哥德堡港滾裝船碼頭采取低壓船舶/高壓岸電、50hz直接供電方案。電網(wǎng)電壓經(jīng)變電站降至6~20kv,由岸上供電系統(tǒng)接電箱接岸電上船,因傳輸電壓高,傳輸電纜使用1根高壓電纜即可。上船后通過變壓器降壓至船舶配電電壓等級向船舶供電。
該方案的優(yōu)點在于采用高壓1根電纜上船,安裝便捷,且供電由岸側(cè)管理,運行方便。缺點是由于采用岸上并網(wǎng)方式,每臺變頻器對應單獨的船舶,且船舶需相應改造,技術(shù)實現(xiàn)成本高,靈活性較差。
高壓船舶/高壓岸電供電方案
美國長灘港集裝箱碼頭使用高壓船舶/高壓岸電、60hz直接供電方案。電網(wǎng)電壓經(jīng)變電站降至6~20kv,由碼頭岸電接電箱接岸電上船,上船后可直接切換至船舶配電系統(tǒng)并向船舶供電。
該方案適用于對高壓配電船舶進行供電,當給低壓配電船舶供電時,需在岸側(cè)或船側(cè)加裝變壓器。由于未加裝變頻器,當向50hz船舶供電時,該岸電只能給船舶上的照明等非動力負載供電(見表)。
中國在著意強調(diào)船舶岸電系統(tǒng)標準化、規(guī)范化建設(shè),提升船舶岸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,確保安全使用。與此同時,國際社會對船舶岸電系統(tǒng)的建設(shè)也日益重視,預計相關(guān)國際機構(gòu)將出臺更多細化建設(shè)標準,助益船舶岸電系統(tǒng)的標準化建設(shè)與安全穩(wěn)定使用。
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