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船舶变频岸电高低压系统

  • 所属分类:模块化预制舱变电站

  • 点击次数:
  • 发布日期:2019/10/13
  • 规格:
  • 类型:
  • 在线询价
  • 详细介绍

船舶变频岸电高低压系统系统是我司开发新的产品,该系列产品专门应用于港口码头、修造船厂舾装泊位、船舶、海洋钻井平台等户外恶劣的使用环境进行高可靠性的变频变压电源供电场合。该系列产品采用全密封三层保温管道式全冷气循环散热的设备保护舱设计,设备舱内设备与外界环境完全封闭隔离,设备舱防护等级达到IP66,冷气主机防护舱防护等级达到IP56,完全满足岸边码头、船舶、钻井平台等户外任何恶劣使用环境要求。整套设备外形按照标准集装货柜箱设计,方便运输和经常移动。该系列产品采用如下我司专有技术和所具有的特点:

1.1、采用全密封全冷气散热三层保温移动舱技术。舱内设备与外界环境完全封闭隔离,从而确保舱内设备历久如新得到很好的保护。

1.2、采用最新的瞬时电压波形控制技术。输出电压波动≤0.5V;100%负荷突加/减时输出电压有效值瞬间变化(电压暂升暂降)≤3%,并且在0.5个基波周期内恢复到额定输出电压值。

1.3、采用合资的逆变器输出端三阶正弦滤波技术。大大降低正弦滤波器的输出阻抗,提升输出电源质量。

1.4、采用模块驱动信号主从同步并联技术。可实现任意多套变频岸电电源设备无环流并机运行。

     1.5、功率开关器件采用德国赛米控(SEMIKRON)公司生产的SKIIP第四代IPM大功率智能功率模块;主控制芯片采用美国TI公司最新一代的TMS320F28335—32位浮点电机控制专用数字信号处理芯片DSP;驱动传输方式采用5MHZ光纤驱动传输;逆变器调制方式采用目前最新的SVPWM空间矢量脉宽调制方式。   

 

产品结构

 

  1. 滤滤升压单元或12脉波整流变压器:采用我司的滤波升压技术,对输入谐波电流进行滤波处理,减少变频岸电电源设备的输入谐波电流对输入电网的谐波干扰。

  2. 输入断路器:采用框架式智能空气断路器或塑壳断路器+电动操作装置。

  3. 6脉波或12脉波整流模块组件:采用二极管整流模块或可控硅整流模块+热管散热器+德国EBM轴流散热风机。  

  4. 正弦滤波器:采用外资的逆变器输出端三阶正弦滤波技术,具有滤波效果好、输出阻抗低的特点,大大提升起动大功率电机及带复杂负荷的能力。  

  5. 逆变单元:采用德国赛米控SKIIP第四代IPM智能功率模块+日本贵弥功大容量电解电容器+柔性叠层母排+大风量离心式散热风机。逆变单元驱动及告警信号通过光纤与主控板连接,逆变单元的运行信息通过CAN总线与主控板连接,大大提升逆变单元的控制性能及运行信息的显示和故障信息的判断和定位。

  6. 主控板:主控板核心基于美国TI公司最新的TMS320F28335—32位浮点电机控制专用数字信号处理芯片DSP;采用6层PCB电路板设计,有效防止EMC电磁干扰;  IC集成块均采用美国TI公司原厂生产的工业级别集成块,贴片电阻、电容等无源器件均采用世界著名品牌产品,确保主控板具有极高的可靠性和稳定性;主控板的外部接线端子采用德国WECO具有防误扦功能的快速接线端子,确保外部电气接线的牢固可靠以及接线整齐美观而且更换主控板极其方便。

  7. 主控触摸操作显示屏:为用户提供友好的全中文或英文操作界面。采用多界面显示方式:主界面为变频电源设备的主电路框图,以图形化的形式显示系统各元器件的运行状况、故障信息及输入输出电源的电压电流值、整流模块温度值、逆变模块电流和温度值、输入输出变压器温度值、正弦滤波器温度值等重要信息;并以文字走马灯的形式显示系统状态、操作提示、故障位置及处理方法等信息;次界面以表格或柱状图的形式显示所有的输入输出电压电流数据、系统参数数据、逆变单元故障记录数据、输入输出电源电压谐波分析数据、输入输出功率数据及有功无功功率计量数据等所有系统运行数据,并当故障发生时永久记录此时的所有系统运行数据以便日后对故障进行分析;每套变频岸电电源设备的主控触摸操作显示屏均永久存有本套变频岸电电源设备的图纸、说明书等技术资料,极其方便地在主控触摸显示屏查阅和调用。

  8. 输出变压器:采用特别设计制造的环氧树脂浇注高质量低短路阻抗隔离干式变压器。变压器绝缘级别为H级。  

  9. 输出断路器:采用框架式智能空气断路器或塑壳断路器+电动操作装置。

  10. 管道式冷气室内回风机:采用2台或4台3匹或5匹高静压管道式冷气室内机。

  11. 冷气风管:通过管道将冷气送到变频电源设备的底部,通过变频电源设备内部各元器件的散热风机将设备底部的冷气吸吹到发热元器件表面,并通过变频电源设备顶部排出,安装在设备舱顶部的冷气回风机吸回在变频电源设备顶部排出经发热元器件后的热气形成散热循环。这样一方面通过冷气直接对发热元器件进行散热,使发热元器件得到更好的散热效果,另方面通过不断的散热循环也对整个设备舱空间进行冷气散热。最大限度发挥冷气对变频电源设备散热的效能。

  12. 冷气主机及防护舱:  冷气主机安装在冷气主机防护舱内,彻底解决整套变频电源设备在起吊移动中或在狭窄场地中被其它物件撞坏冷气主机的问题。(注:此点在修造船厂尤其重要)而且由于采用了我司特别的冷气主机防护舱散热设计,使冷气主机在防护舱内的散热效果能完全达到室外安装的散热效果,从而保证冷气主机达到最高的制冷效率。冷气主机防护舱的防护等级达到IP56。

  13. 设备舱:采用全密封保温设备舱。该设备舱最大的特点是三层保温设计、全密封设计、全冷气散热设计,设备舱与外界完全灰尘封闭隔离,防护等级达到IP66,确保设备舱内所有电气设备不受舱外灰尘、潮气的腐蚀影响,不管多恶劣的外界环境,舱内设备都能历久如新。

工作原理

  输入的380/50HZ电源经输入开关送到滤波升压单元。该滤波升压单元是我司针对大功率6脉波整流器输入谐波电流较大,容易对电网产生谐波干扰而特别设计的交流输入电抗器,一方面将非线性的输入电流调理成接近正弦波的输入电流,从而大大降低输入电流的谐波失真度,确保总输入谐波电流THDi≤35%,大大减少对电网产生谐波干扰;另方面将输入380V电源升压到520V,经整流后直流母线电压为730V,满足1200V功率开关器件的电压使用范围并预留一定的电压余量。该电压余量不能过大也不能过小,电压余量过大会降低功率开关器件的输出功率容量;电压余量过小很容易造成功率开关器件的过电压保护跳闸。(注:1200V功率开关器件的直流过电压保护阀值为950V)6脉波可控硅半控整流器采用一体化的可控硅整流模块组件,可控硅整流模块组件除实现三相全波整流功能外,还可以通过控制可控硅整流半桥实现对直流母线支撑电容的预充电。这是当前最新的大功率逆变器预充电电路方式,比目前国内同类产品采用在直流母线上串接预充电电阻以及并联大功率直流接触器的方式大大简化了预充电电路结构,大幅度地降低了预充电电路发生故障的可能性以及日后的维护成本。在整流器输出的直流母线上安装大容量的DC-LINK支撑电容,为了降低直流母线的纹波电压和提供充足的无功能量,该电容的容量按负荷功率30uF/KW的高标准设计,确保直流母线纹波电压≤3%和整流器输入功率因数≥0.95。直流母线经DC-LINK支撑电容后接到三相逆变桥电路,该三相逆变桥电路采用二电平三相全桥逆变方式,主控板产生的6个上下桥臂互为反相而相与相之间互差120度的SFTM空间矢量脉宽调制信号,经光纤传输分别驱动3个半桥IPM智能功率模块,从而构成三相全桥逆变主电路输出全功率的三相脉宽调制SFTM电压方波。(注:SFTM为空间矢量脉宽调制与SFTM正弦脉宽调制是两种不同的调制生成算法,对于三相逆变桥来说它们的作用是相同的。采用SFTM调制方式比采用SFTM调制方式可大大减少功率开关器件的损耗,而且采用SFTM调制方式的三相逆变器输出线电压基波最大值为直流母线侧电压,而采用SFTM调制方式的三相逆变器输出线电压基波最大值仅为直流母线侧电压的85%,所以在输出基波波形不失真的情况采用SVPWM调制方式比采用SFTM调制方式三相逆变器输出的线电压高15%,而且采用SFTM调制方式可大大简化调制生成算法,提高了对输出电压的控制速度和精度使逆变器输出电压更加稳定。所以SFTM调制方式是目前三相逆变器技术最先进的调制方式。)三相全桥逆变主电路输出的三相全功率脉宽调制电压方波接入正弦滤波器,该正弦滤波器是我司针对冲击性用电负荷特性而特别设计生产的三阶无源低通正弦滤波器,三相逆变主电路输出的三相全功率脉宽调制电压方波经三阶正弦低通滤波后变成纯正的三相电压正弦波。该三相电压正弦波的基波电压幅值取决于SFTM电压方波的脉宽,三相电压正弦波的基波频率等于SFTM电压方波的调制频率,通过调整SFTM电压方波的脉宽和调制频率,从而产生电压可调、频率可调的三相正弦逆变电源。对于交流输出电压小于逆变器交流输入电压的三相三线系统,该三相正弦逆变电源可直接作为三相电源使用。对于交流输出电压需高于逆变器交流输入电压或输出要求三相四线系统,则该三相正弦逆变电源经输出变压器变为相应的额定输出电压。通过对输出电源的电压、电流进行精密的检测采样,经PID运算反馈控制SFTM电压方波的脉宽,构成输出电源电压为外环,输出电流为内环的双环稳压控制,从而使输出电源变为稳频稳压高质量的三相正弦逆变电源并经输出开关输出。

性能及特点    

产品型号说明

船舶变频岸电高低压系统型号说明


订货基本数据  
  船舶变频岸电高低压系统时请提供如下数据资料,我司免费提供详尽的产品方案、报价等售前服务。

  1. 变频岸电电源设备的工作环境和基本性能要求:室内使用□;室外使用□;安装在码头岸边□;安装在船上或钻井平台上□;是否需船级社检验证书□;通用船舶供电□;海洋工程或高端船舶供电□。

  2. 变频岸电电源设备额定输出功率容量:      KVA。

  3. 变频岸电电源设备额定输入电压:     V频率:    HZ。

  4. 变频岸电电源设备输入电源制式:三相三线制□;三相四线制□;三相五线制□。

  5. 变频岸电电源设备额定输出电压:     V频率:    HZ。

  6. 变频岸电电源设备输出电源制式:三相三线制□;三相四线制□。

  7. 负荷中最大电机功率:     KW;估算负荷起动峰值电流:      A(线电流)。注:负荷起动峰值电流对变频电源的设计尤其重要。一般阻性负载或功率因数已校正的非线性整流负载,其起动峰值电流为1~2倍额定电流;标准的带有电解电容器的非线性整流滤波型负载,其起动峰值电流为2~3倍额定电流;直接起动或带有降压起动装置的电动机起动峰值电流为6~20倍额定电流。负荷中任一设备的起动峰值电流都不能大于逆变器的保护电流,否则变频电源跳闸保护。对于大容量的变频电源项目,我司免费提供设备起动峰值电流的测试服务。

    800KVA船舶变频高低压岸电系统1.jpg

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关键词:岸电系统解决方案,移动岸电,移动舱式船用变频岸电

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