节能RO-PAX容器

2016年7月15日,星期五
节能RO-PAX容器

RO-PAX,即滚动/滚下客船,通常在群岛的岛上驶向岛屿。船只的操作曲线*正在不断变化,这为能源效率和燃料消耗带来了挑战。C&A Electric和Vacon韩国设计了一种有效的能源生产解决方案,以提高轴发生器的可用性。这用于为Blue Star Ferries的母公司Attica Group1建造的两艘RO-PAX船只。

Star Ferries从韩国造船厂订购了两艘新的RO-Pax船。Attica Group在环境问题上特别重要,并且正在不断投资新技术,因此他们要求船建造者开发出一种精致且节能的解决方案,以便在其RO-PAX船上产生能源生产。在紧迫的时间表中,Vacon韩国及其系统集成商合作伙伴C&A Electric能够共同提供船舶建造者所需的内容 - 基于轴发电机转换器包装的设计。

Vacon向C&A电动机的交付范围包括基于改良的标准Vacon®NX紧凑型立方体,包括四个1,500 kVa液冷轴发电机软件包。由于主机已经配备了此功能,因此删除了主要的传入断路器。额定电流高,额定电压(400 V 50 Hz),这对于RO-PAX容器来说是典型的。这对所需过滤器的设计构成了一些挑战。

“尽管在最终确定能源生产概念之前做出了创建复杂解决方案的决定,但我们设法找到了一个成功的解决方案,该解决方案也考虑了苛刻条件和有限的物理空间的挑战。” Jussi-Pekka Sampola说。,Vacon Korea Ltd.

RO-PAX,即滚动/滚下客船,通常在群岛的岛上驶向岛屿。船只的操作曲线*正在不断变化,这为能源效率和燃料消耗带来了挑战。C&A Electric和Vacon韩国设计了一种有效的能源生产解决方案,以提高轴发生器的可用性。这用于为Blue Star Ferries的母公司Attica Group1建造的两艘RO-PAX船只。

2009年6月,Attica Group和Blue Star Ferries从韩国造船厂订购了两艘新的RO-Pax船只。Attica Group在环境问题上特别重要,并且正在不断投资新技术,因此他们要求船建造者开发出一种精致且节能的解决方案,以便在其RO-PAX船上产生能源生产。在紧迫的时间表中,Vacon韩国及其系统集成商合作伙伴C&A Electric能够共同提供船舶建造者所需的内容 - 基于轴发电机转换器包装的设计。

Vacon向C&A电动机的交付范围包括基于改良的标准Vacon®NX紧凑型立方体,包括四个1,500 kVa液冷轴发电机软件包。由于主机已经配备了此功能,因此删除了主要的传入断路器。额定电流高,额定电压(400 V 50 Hz),这对于RO-PAX容器来说是典型的。这对所需过滤器的设计构成了一些挑战。C&A电气也对该项目感到满意。“柴油发电机提供的电力预计在运行大型推进器电动机时将不足,因此船舶建造者正试图找到一种方法来增加船舶网络的功率。我们建议使用Vacon®频转换器从安装在容器上的轴发生器中传递功率。这是一个非常苛刻的解决方案,因为与轴发生器一起使用的频转换器应能够与柴油发电机提供网络并行运行。多亏了我们与Vacon韩国的深入讨论和合作,我们能够找到成功的解决方案。” C&A Electric的项目团队成员之一说。他总结说:“我希望该参考将在船舶建筑项目中为C&A电动和Vacon带来进一步的商机,在这些项目中,冗余和节能能力对于电力系统来说至关重要。”

蓝星德洛斯(Blue Star Delos)是两艘RO-Pax船中的第一艘,自2011年11月中旬以来一直在希腊岛的航线上运行。第二艘船被称为蓝星Patmos,已移交给所有者,并一直在运营自2012年7月12日以来,在北爱琴海群岛。

船上的能源生产
船上产生电能的常规方式是基于柴油发电机,轴发生器和应急发电机。在正常运行期间,轴发生器用于机上电力生产;柴油发电机被用作额外的电能来源,或者当无法使用轴发生器时。通常,当船只处于泊位或正在缓慢接近码头时,就会发生这种情况。

当船只泊时时,对排气排放的限制是严格的。一种选择是使用高质量的高辛烷值燃料,从而减少排气排放。但是,这是昂贵的。其他选择包括净化氧化硫(SOX)和氮氧化物(NOX)排气排放或使用海岸供应系统。两种选项都为交流驱动/频转换器技术提供了机会。

常规轴发生器
轴发生器通过离合器或类似的变速箱组件耦合到主柴油发动机。主发动机驱动了容器主要推进系统的可控螺距螺旋桨(CPP)。可以通过以所谓的“组合模式”调整CPP叶片角来控制推力,从而使主发动机的速度仅略有变化,通常在400-500 rpm的范围内。如果轴发生器的速度变化,则其电频率将会改变,这将被视为电源故障。在组合模式下,柴油和螺旋桨速度保持恒定以保持电频率恒定,并通过更改CPP的音高来调整推力和容器速度。在低于名义的速度下,CPP的效率迅速降低,这意味着柴油仍必须在几乎满载下运行,从而增加燃油消耗。换句话说,不能同时优化能源生产的每速推力和成本效益。

主发动机的燃油消耗在40-100%的负载范围内不会显着变化,因此在非常低的球场(30-40%负载)下,燃料消耗很高,但产生的推力很少。

Vacon®发电机和网格转换器
Vacon®发电机转换器(INU)通过控制轴发电机为其直流总线生成直流能量,而Vacon®网格绑定转换器(GTC)使用此能量以恒定频率和电压为主机电网提供。

发电机的负荷性取决于发电机速度/冷却特性和标称电压行为作为速度(RPM)的函数。电压取决于自动电压调节器(AVR)和发电机特性。Vacon®网格绑定转换器受控制并与容器的电网同步,并具有与用于控制和同步常规轴发生器或柴油发电机的完全相同的信号。该船的能源生产和消费受电力管理系统(PMS)监督和控制。

体育投注必威网格绑轴转换器的工程标准
在设计和设计网格绑带轴发生器系统时,必须考虑几个方面。体育投注必威系统设计师必须特别关注苛刻的操作模式,例如在任何消费者细分市场失败的情况下如何防止停电。毕竟,海上船只的最坏情况是电气涂黑。

要考虑的方面:

  • 能源之间的负载平衡;1和3阶段负载共享
  • 轴发电机在任何操作点都承受电动机/变压器负载的所有启动/故障电流(磁性电流)
  • 标称负载和最大短时间超负荷之间的边距
  • 负载最小功率因数和可能的补偿要求
  • 电网同步,负载共享,负载给予/服用模式
  • 保护系统的选择性,保险丝燃烧模式以隔离分配系统以外的失败细分市场
  • 可能的能源生产故障模式,电源管理系统响应时间和支撑网格稳定性
  • 可能的网格代码

请注意,Vacon于2014年12月加入Danfoss集团。