高压调压电源岸电装置在黄骅港 200# 泊位的应用

中国岸电的发展

我国是世界上最大的水运国家, 由于船舶使用柴油自行发电, 所以会排出大量硫化污染物, 对大气环境造成严重影响。船舶接用岸电技术是指船舶靠港期间, 停止使用辅机发电, 改用陆基电源供电。以减少船舶辅机发电来实现减排, 减少大气污染和噪声污染。

该项技术起源于瑞典, 发展在欧美, 赶超在中国, 由于国际航行船舶的电制同我国电制不同, 和为保证船舶导航设备工作的连续性, 船舶接用岸电时不允许断电, 以及对港口的安全生产不能产生影响等, 凸显出该技术的复杂。

2010 年初, 针对国内岸电市场的需求分析, 由江苏连云港港口集团联合交通运输部水运科学研究院、中国船级社和河北远洋公司根据交通运输部的要求研发了中国岸电, 同年, 首套岸电设备由江苏新航电气有限公司研发成功, 分别安装在运营“中国连云港-- 韩国平泽港”客货班轮航线上的“中韩之星”轮和连云港港口59 号泊位, 并于当年10 月正式接驳成功, 目前靠港船舶接用岸电正在世界范围内被广泛接受。

黄骅港200 泊位的岸电研究

研究背景

神华黄骅港成立于1998 年3 月, 是中国神华能源股份有限公司的控股子公司, 负责神华黄骅港的开发、建设和经营, 主要承担神华煤炭下水转运任务, 经营煤炭、杂货和油品等接卸业务。神华黄骅港已建成的生产性泊位共计20 个, 其中煤炭装船泊位17个, 散杂货泊位2 个, 液体化工品泊位1 个,设计年通过能力1.816 亿吨。当前, 黄骅港正按照国家、省、市的决策和部署, 加快完善文明环保的现代化综合性港口, 为陆桥沿线地区打造一条经济、低碳、绿色、便捷的出海大通道。

为了达到和完成低碳经济的要求, 交通运输部大力推进港口岸电系统的建设, 为了普及和推广岸电的使用, 对于目前积极建设岸电系统的单位, 制定了一系列较大力度的节能奖励和补贴制度, 以鼓励和支持各大港口的节能减排工作的实施。

近年来, 生态文明建设已成为国家战略, 推动靠港船舶使用岸电也成为港口环保的重要举措。这将为船舶靠港使用岸电技术形成更有利的政策倒逼环境。另外, 我国规模以上港口吞吐量的不断攀升带来了船舶靠港产生的巨大排放。介于以上情况, 黄骅港将加快靠港船舶船用岸电项目建设, 年底将再落成5 套岸电系统, 将覆盖三四期码头9个泊位。届时黄骅港使用岸电接驳靠港船舶的节能减排效应是显著的。

可行性研究

在连云港“中韩之星”接驳59 泊位岸电成功后, 黄骅港两度前往参观后, 神华集团总部决定在神华黄骅港的200 泊位安装一套码头高压岸电系统, 以及“神华501”轮上安装一套船用岸电系统。船用岸电系统在神华中海航运新造的散货船舶“神华501”轮交船暨命名典礼上顺利交付使用。“神华501”轮船载岸电系统验证成功后, 神华集团又在5XX 系列陆续安装了十余套船载岸电系统。

而码头高压岸电系统目前有两种形式上船, 一种是高压变频电源系统, 即采用将10KV/50HZ 或6KV/50HZ 电制的岸基电源经过变频变压后输出为6.6KV/60HZ 或6KV50HZ 电制的高压变频电源装置, 把电制转换后供船舶使用, 该高压变频电源系统主要针对使用6.6KV/60HZ 的国际航线集装箱船舶; 另一种是高压调压电源系统,即采用将10KV/50HZ 或6KV/50HZ 电制的岸基电源经过调压稳压后输出为稳定的6KV50HZ 电制的高压调压电源装置, 把岸基电源经过调压稳压后供船舶使用, 该高压调压电源系统主要针对国内航线的船舶。黄骅港200 泊位煤炭专用码头, 靠驳在200 泊位的神华5X 系列船舶为国内航线的散货船舶, 该型船舶安装的船载岸电系统使用的主变压器容量为1250KVA, 电制为6KV50HZ。因此, 黄骅港200 泊位的码头高压岸电系统采用新航电气有限公司生产的AMP-1500/A06A 型, 容量为1500KVA高压调压电源系统即可满足设计要求。

黄骅港岸电系统的工作原理分析

高压调压电源装置的原理

通常岸电的市网供电电源为低压电源通过多根电缆直接上船, 其缺点在于对供电电源电压稳定度要求较高, 而且容量必须限制在630KVA 以下, 同时对输出电缆长度限制较大, 故障率较高, 需要断电连接使用和断电撤销。采用高压上船能彻底解决容量受限问题, 一般容量在3000KVA 以下船舶只要1根高压电缆即可满足容量需求, 本文介绍的高压调压电源装置, 就是专门为高压岸电上船设计的专用电源装置。该调压电源装置能将码头岸基电网的电压稳定在一定范围内,同时还能对电压稳定度进行自主调节, 并能通过船岸通讯与船舶实现闭环调节。该高压调压电源装置主要由: 高压进线柜、高压调压装置, 高压调压变压器、 正弦滤波器和高压出线柜及自动控制柜构成。

高压调压电源框图

高压进线柜: 为高压调压电源提供继电保护, 和启动/ 停止控制, 由综保装置、高压断路器、消谐装置等构成。