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岸电改造方案 文章介绍250kVA 变频电源改造方案设计，根据方案设计系统组，对变压器、 滤波器、变频器和开关进行选型，改造后通过空载和带载试验测量谐波，与国家 岸电试行标准进行对比并满足电源供电标准。 标签：岸电；变频电源；变频器；滤波器 1 背景 中海油惠州物流基地码头已建成8 套岸电电源，为国内船舶停靠时提供岸电 供给。由于业务需要，外籍船舶停靠码头需求增多，原岸电电源不能满足外籍船 舶用电要求，根据此需求对原岸电电源进线改造。 2 概述 岸电电源是一种船用或者岸用大功率变压变频装置，常常装备在造船厂及修 船厂、岸边码头及远洋钻井平台等高温、高湿、高腐蚀性的恶劣环境，提供高精 度高质量的电压和频率的电源。 随着我国海洋工业的飞速发展，大量外国的船舶停泊在我国港口和码头。船 舶停泊到码头，船上柴油机发电效率很低，发电成本高。柴油发电机组排放大量 有害废气，而且产生噪声，影响船员和码头附近居民的生活。所以无论是船主和 还是港口管理方都需要岸电电源代替发电机组供电。 目前世界上的岸电主要有 60Hz 和50Hz ，港口电网分别向60Hz 和50Hz 的 船舶电网直接供电，都不涉及变频技术。由于我国电网采用的频率和电压分别 50Hz 和380V，而大部分外籍船舶供电采用的是60Hz 频率和440V 电压，如果 直接将50Hz 的电源接入外籍船舶设备，会使设备的整体效率下降30% 。通常采 用岸上发电机组提供 60Hz 电源，但这种方法成本高，噪音大，而且同样会造成 陆上环境的严重污染，发电效率又低，维护成本高。随着现代电力电子技术、微 电子控制技术的不断发展，采用IGBT 作为功率器件的大功率逆变电路，特别在 变频调速领域得到广泛的应用，为新型岸电供电技术——变频电源替换发电机组 打下坚实基础。 3 方案设想 对8 套岸电电源的其中2 套进行改造，增加变频单元，改造后既能提供380V 50Hz 电源又能提供440V 60Hz 电源。运行方式如下： （1）国内船舶用电时，将变频电源柜旁路开关合闸，变频器电源分闸，变 频器不投入工作，直接将电网380V50Hz 电源供给船舶。 （2 ）外籍船舶用电时，将变频电源柜旁路开关分闸，变频器电源合闸，变 频器投入工作，输出440V60Hz 电源供给船舶。 4 变频电源 经过交-直-交变换的逆变电源称为变频电源。变频电源的主要功用是将现有 交流电网电源变换成用户所需频率。变频电源用作标准供电电源，要保证电源输 出的波形稳定和纯净，提供最优良的供电环境。本方案采用Vacon NXS 系列高 性能变频器作为整体变频单元，变频器作为整流和逆变单元、通过隔离变压器升 压，具有以下特点： （1）变频器产品质量和运行可靠。 （2 ）变频电源装置采用干式隔离变压器，能有效防止船上负载电网和岸电 电网的相互干扰，并避免变频电源装置由于负载设备的故障而造成损坏。 （3 ）电源设计所选用的几大部件都是成熟产品，其可靠性高，而且系统的 结构简单、线路清晰，便于日常的维护、诊断和维修。 （4 ）变频电源装置的输出频率和电压在一定范围内可调整，特别是在使用 时出现线路电压损耗的情况下，可调整设定值，升高电压予以补偿。 5 方案实施 VF-385AVN 变频电源设备是定造的变频电源设备，其技术参数为：额定输 入：380V/50Hz/3P5L；额定输出：440V/60Hz/3P3L，额定输出电流：328A，额 定输出功率：250kVA 。它采芬兰Vacon NXS 系列高性能变频电源专用变频器作 为整体逆变单元，配合正弦波滤波技术生产而成。 主电路框图如图 1。 VF-385AVN 变频电源设备主要由：电源输入主断路器单元、输入滤波升压 变压器单元、逆变器单元、正弦滤波器单元、输出变压器隔离单元、输出电力参 数显示单元、电源输出主断路器单元、一次回路单元、二次控制回路单元等九个 功能部件组成，各部件的功能、电气参数说明如下： 5.1 電源输入主断路器单元 电源输入主断路器单元是对整套变频电源设备供电电源的启/停控制以及短 路、过流保护。选用施耐德CVS400F-3P 塑壳断路器，NSX （400-630 ）带延伸 旋转操作手柄。