岸電電源

　　岸電電源，即岸用變頻電源，又稱為電子靜止式岸電電源。它是專門針對(duì)船上、岸邊碼頭等高溫、高濕、高腐蝕性、大負(fù)荷沖擊等惡劣使用環(huán)境而特別設(shè)計(jì)制造的大功率變頻電源設(shè)備。所有PCB電路板采用涂層固化處理；正弦濾波器、輸出變壓器采用整體真空浸漬絕緣漆和噴涂高溫防護(hù)漆處理，具有較高的絕緣級(jí)別和防護(hù)能力；完全符合中國(guó)船級(jí)社CCS的船用產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。廣泛應(yīng)用于船上、船舶制造及修理廠、遠(yuǎn)洋鉆井平臺(tái)、岸邊碼頭等需要由50Hz工業(yè)用電變?yōu)?0Hz高質(zhì)量穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源，對(duì)船舶用電設(shè)備進(jìn)行供電的場(chǎng)合。

　　2 岸電電源的產(chǎn)生及其應(yīng)用背景

　　改革開放以來，我國(guó)船舶工業(yè)發(fā)展迅速，目前我國(guó)已成為世界造船大國(guó)。越來越多的國(guó)家和地區(qū)（見附表：）在我國(guó)的造船廠訂造符合其標(biāo)準(zhǔn)和頻率、電壓要求的各種船舶，以及維修各種船舶。在進(jìn)行船舶修造時(shí)，船上大量的設(shè)備均需要60 Hz電源供電方能正常使用。由于我國(guó)電網(wǎng)供電電源頻率標(biāo)準(zhǔn)為50 Hz，在船上發(fā)電機(jī)在沒有正常投入使用之前，這些需要60 Hz電源供電的設(shè)備，接入我國(guó)電網(wǎng)使用是不能正常工作的。

　　過去修造船業(yè)的傳統(tǒng)供電方式為：是由三相380V/50Hz電動(dòng)機(jī)(同步或異步)帶動(dòng)440V/60Hz發(fā)電機(jī)向船上供電，缺點(diǎn)較多，噪音大、效率低；故障率高，維修不方便，必須由專人管理，突加重負(fù)載時(shí)輸出電壓動(dòng)態(tài)特性差，頻率不穩(wěn)定等等。作為一種為修船造船業(yè)提供的專業(yè)供電設(shè)備－－船用靜止式岸電電源，應(yīng)運(yùn)而生，因其具有50Hz轉(zhuǎn)變成60Hz電源功能,具有更高的性價(jià)比，可以向不同制式的船舶提供岸電；與發(fā)電機(jī)比較，節(jié)能20﹪以上，更省去了發(fā)電機(jī)帶來的噪聲大、運(yùn)行成本高、損耗大、有污染、維修困難、須專人管理等諸多不便；功能上具有更強(qiáng)的適用性，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電源的運(yùn)行情況等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的被國(guó)內(nèi)各大造船修船企業(yè)使用。

　　岸電電源的通用做法是以變頻器為核心，系統(tǒng)的配置采用：輸入濾波器＋變頻器＋輸出變壓器＋正弦濾波器的設(shè)備配置形式。除變頻器外，其它部件均為無源器件，具有非常高的可靠性和穩(wěn)定性。而且無污染、智能化程度高，容量大，維修、維護(hù)成本低，它代表了二十一世紀(jì)岸用電源技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　據(jù)上海海事大學(xué)學(xué)報(bào) 2006年,第03期報(bào)道：國(guó)家有關(guān)部門對(duì)上海港區(qū)和靠港船舶實(shí)施岸電技術(shù)情況進(jìn)行調(diào)研和考察,并對(duì)船舶接用岸電的主要技術(shù)問題進(jìn)行分析和計(jì)算.結(jié)果表明:船舶接用岸電時(shí),岸電電制與船電電制要盡量一致;船舶實(shí)施岸電技術(shù)的關(guān)鍵是對(duì)港區(qū)碼頭進(jìn)行岸電技術(shù)改造,船舶電力傳輸方式以低壓供電為主;上海港區(qū)船舶接用岸電后,船舶污染物的排放量減少92﹪以上,可見船舶接用岸電的必要性。

　　3 岸電電源相比發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)：

　　1、電壓源型，直接三相380V /50H z輸人，輸出穩(wěn)定的三相450 V/60 Hz電源。

　　2、電流諧波少，無需諧波抑制裝置。

　　3、輸出正弦波形，對(duì)輸入電壓適合范圍寬，輸出電壓及頻率波動(dòng)小，完整的通用參數(shù)設(shè)置功能。

　　4、效率 >90%，比傳統(tǒng)變頻發(fā)電機(jī)組節(jié)能20%以上。

　　5、節(jié)省人力：易操作，無需專人值班管理。

　　6、維護(hù)方便：安裝、設(shè)定、調(diào)試簡(jiǎn)便。

　　7、使用安全：保護(hù)功能強(qiáng)大，具有過流、過壓、過載、短路、缺相等保護(hù)功能

　　8、節(jié)約成本：見應(yīng)用實(shí)例

　　9、通過岸電電源的應(yīng)用，可大大縮短造修船交期：見應(yīng)用實(shí)例。

　　岸電電源應(yīng)用實(shí)例：

　　上海某修船公司安裝岸電電源后的成本分析

　　該公司使用三相380V/60Hz 的電源， 24小時(shí)不間斷生產(chǎn)供電。而現(xiàn)有發(fā)電機(jī)正常僅供100kW，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了船舶需求。高峰時(shí)線電流為140A，一次均產(chǎn)生50 多毫安電流（有效值），我廠先用一臺(tái)300kW 發(fā)電機(jī)發(fā)電供生產(chǎn)設(shè)備使用，當(dāng)供電時(shí)，明顯感覺到發(fā)電機(jī)較為 　　吃力，而且輸出頻率在±l 周期范圍變化，輸出電壓波動(dòng)范圍在15V 左右（含主線路損耗），輸出電壓總諧波失真度THDu=2.4%（ 滿載）。

　　現(xiàn)使用中的岸電電源，采用通用變頻器作為逆變部分；采用設(shè)計(jì)的特種干式變壓器為輸出隔離調(diào)壓變壓器；采用SIN2500A 正弦濾波器；所有出入輸出開關(guān)選用智能空氣開關(guān)。使測(cè)試電源輸出電壓總諧波失真度空載時(shí)THDu=0.8%；滿負(fù)載時(shí)THDu=1.8%；空載時(shí)輸出電壓波動(dòng)小于3.8V；負(fù)載電流在0~190A 突變化是電壓波動(dòng)小于7.4V；輸出頻率始終穩(wěn)定在60Hz。電源質(zhì)量比發(fā)電機(jī)發(fā)電更優(yōu)，完全滿足該廠生產(chǎn)設(shè)備對(duì)電源的要求。使用岸電電源不僅能提供比發(fā)電機(jī)更優(yōu)的供電電源質(zhì)量，而且更加帶來非?？陀^的經(jīng)濟(jì)效益。使用600kVA 變頻電源供電后，該廠每月平均節(jié)約的能源費(fèi)用為86 039.08 元（注：考慮了4 月份發(fā)電和個(gè)月由于停電而自用發(fā)電的因素，如果不考慮上述因素，平均每月節(jié)約的能源費(fèi)用達(dá)10 萬多元）。

　　經(jīng)計(jì)算，變頻電源設(shè)備的靜態(tài)設(shè)備投資回收期為5.6 個(gè)月，可見其經(jīng)濟(jì)效益是非?？捎^的。

　　岸電電源主要性能指標(biāo)

　　◆船用岸電變頻電源輸入電壓：三相380V/50HZ（AC323V-528V）

　　◆船用岸電變頻電源額定輸出電壓：三相380V/60HZ(或者定做）。

　　◆船用岸電變頻電源額定輸出頻率：60HZ／50HZ或 400Hz

　　◆輸出頻率精度≤0.05%

　　◆輸出電壓穩(wěn)壓率：靜態(tài)＜1％；動(dòng)態(tài)＜3％

　　◆輸出電壓波形總諧波失真度：THD≤1.2~2.8%

　　◆防潮防塵等級(jí)：IP54

　　◆船用岸電變頻電源保護(hù)功能：對(duì)輸入輸出電源有完善的過壓、欠壓、過流、短路、缺相、逆變器和變壓器過熱等保護(hù)功能。