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標準不一導致船舶岸電系統分化

時間:2019-05-29 字體大小: 來源:中華航運網

國際船舶岸電系統在2000年之后逐步出現,但是未現普遍性建設局面。中國在10年間大搞岸上供電系統建設,但是運營經驗仍舊有限。因此,在船舶岸電系統標準化方面,全世界范圍來講都是欠缺的。

  不同國家與地區電力系統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建設差異化較大。這種差異,不但導致船舶岸電系統發展的不經濟,其導致的無序化也致使航運企業對于岸電使用安全性與穩定性持猶疑態度。

  船舶岸電系統的組成

  船舶岸電系統主要由三部分組成:岸上供電系統、船岸交互部分和船舶受電系統。

  岸上供電系統

  將變電站的電力根據受電船舶電力系統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。根據岸上供電系統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備的統稱,安裝于岸基、駁船或船上,一般設置有電纜管理系統,以便于電纜的快速連接和儲存。

  船舶受電系統

  指對船舶配電系統進行改造,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,不同國家和地區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)。中國船舶電力系統頻率為50Hz,美國為60Hz,歐洲為50Hz或60Hz。 因此,船舶岸電系統需轉換出不同電壓等級和頻率的電源,與受電船舶電力系統相匹配。

  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,則會帶來電動機發熱、最大轉矩增大和功率增大超負荷等隱患。

  船舶岸電系統建設分化

  由于各類船舶電力系統額定電壓和頻率等級不同,船舶岸電系統建設又缺乏統一的標準,所以建設方案層出。不過,受國際先行港建設影響,船舶岸電系統主要有低壓船舶/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。電網電壓經變電站降至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。電網電壓經變電站降至6~20kV,由岸上供電系統接電箱接岸電上船,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。

  該方案的優點在于采用高壓1根電纜上船,安裝便捷,且供電由岸側管理,運行方便。缺點是由于采用岸上并網方式,每臺變頻器對應單獨的船舶,且船舶需相應改造,技術實現成本高,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。電網電壓經變電站降至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,需在岸側或船側加裝變壓器。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)。

中國在著意強調船舶岸電系統標準化、規范化建設,提升船舶岸電系統的穩定性,確保安全使用。與此同時,國際社會對船舶岸電系統的建設也日益重視,預計相關國際機構將出臺更多細化建設標準,助益船舶岸電系統的標準化建設與安全穩定使用。

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