तटीय शक्ति ट्रांसफॉर्मर का चयन: 6.6 केवी और 11 केवी बर्थ के लिए कोल्ड आयरनिंग आपूर्ति का निर्दिष्टीकरण

 

 

निविदा बीस पृष्ठों के सिविल कार्यों और विद्युत कार्यक्षेत्र की मात्रा के एक पंक्ति के रूप में आई: ६.६ केवी शोर पावर की आपूर्ति और स्थापना। हमने बंदरगाह के विद्युत अभियंता से पूछा कि आने वाले जहाजों के बेड़े की आवृत्ति क्या है। एक क्षण का विराम आया, फिर उत्तर आया: जो भी मानक है। यह एक अनुत्तरित प्रश्न ट्रांसफॉर्मर की रेटिंग तय करता है, शोर पावर ट्रांसफॉर्मर , यह तय करता है कि क्या बर्थ को एक स्थैतिक आवृत्ति परिवर्तक की आवश्यकता है या नहीं, और यह भी कि क्या एक क्रूज जहाज वास्तव में आने पर प्लग इन कर सकता है।

कोल्ड आयरनिंग अब एक पायलट प्रोजेक्ट के आइटम से बढ़कर बढ़ती संख्या में बंदरगाहों में एक अनुमति शर्त बन गई है, और विद्युत पैकेज आमतौर पर अंत में लिखा जाता है और सबसे कम समीक्षा किया जाता है। यह मार्गदर्शिका बताती है कि एक शोर पावर ट्रांसफॉर्मर बर्थ पर क्या सहन करना होता है, कौन-से मान विनिर्देश में होने चाहिए, और कौन-से हार्मोनिक तथा संक्षारण संबंधी विवरण यह तय करते हैं कि क्या इकाई लवणीय वायु के पंद्रह वर्षों के बाद भी सेवा में होगी।

कोल्ड आयरनिंग लोड एक भवन का लोड नहीं है

एक बंदरगाह पर लगी हुई जहाज के सहायक इंजन बंद हो जाते हैं और वह सब कुछ शोर से लेता है: होटल लोड, रीफर्स, पंप, स्व-अनलोडिंग जहाजों पर क्रेन्स, और एक क्रूज़ जहाज पर पूरा HVAC और गैली लोड। शिखर मांग उच्च होती है और यह एक ही कदम में शुरू हो जाती है। एक बड़े क्रूज़ बर्थ की योजना आमतौर पर 7.2 MVA, 6.6 kV पर बनाई जाती है, जो लगभग 630 A द्वितीयक धारा के बराबर है, जबकि रीफर रैक्स वाले कंटेनर बर्थ की क्षमता आमतौर पर 1.5 से 3 MVA के बीच होती है।

इस कार्य की प्रकृति भी इस तरह की है कि कोई वितरण ट्रांसफॉर्मर कभी नहीं देखता। प्रत्येक जहाज के कनेक्शन के साथ ट्रांसफॉर्मर को ऊर्जा प्रदान की जाती है और फिर जहाज के स्वयं के ट्रांसफॉर्मर को, अतः प्रारंभिक धारा (इनरश) कई बार प्रतिदिन होती है, कभी-कभी बर्थ बॉक्स और जहाज के बीच 200 से 400 मीटर लंबी केबल के साथ। गल्फ बंदरगाह में 45 °C का वातावरण, 90% आपेक्षिक आर्द्रता और 20 से 30 वर्ष का डिज़ाइन जीवन जोड़ने पर, डेटाशीट पर जो तापीय सुरक्षा सीमा उदार लगती थी, वह पतली लगने लगती है।

 

वोल्टेज, आवृत्ति और कनवर्टर का निर्णय

उच्च वोल्टेज शोर कनेक्शन मानकीकृत है IEC/IEEE 80005-1 , और उस मानक का 2021 का संशोधन मुख्य रूप से जहाज-तट इंटरफ़ेस पर चरण घूर्णन के कारण सेवा में समस्याओं के कारण मौजूद है। ट्रांसफॉर्मर खरीदार के लिए व्यावहारिक निष्कर्ष सीमित है: बर्थ को जहाज द्वारा अपेक्षित वोल्टेज और आवृत्ति प्रदान करनी होगी, और ट्रांसफॉर्मर उस श्रृंखला का केवल एक हिस्सा है।

तीन कॉन्फ़िगरेशन अधिकांश टेंडर्स को कवर करते हैं, और वे तीन अलग-अलग ट्रांसफॉर्मर विनिर्देशों की मांग करते हैं।

 

बर्थ कॉन्फ़िगरेशन	ट्रांसफॉर्मर ड्यूटी	विनिर्देश में क्या परिवर्तन होते हैं
60 हर्ट्ज़ ग्रिड, 60 हर्ट्ज़ बेड़ा	केवल स्टेप-डाउन, उदाहरण के लिए 33 केवी से 6.6 केवी	एक सामान्य वितरण इकाई के सबसे करीब: मानक प्रतिबाधा, ONAN या ONAF शीतलन, समुद्री वातावरण के लिए C5-M पेंट
50 हर्ट्ज़ ग्रिड, 60 हर्ट्ज़ बेड़ा	एक स्थैतिक आवृत्ति कनवर्टर को फीड करता है, या कनवर्टर आउटपुट पर स्थित होता है	समृद्ध सामंजस्य वाली धारा, कनवर्टर आउटपुट पर डीसी ऑफ़सेट, उच्च भ्रमण एवं बिखरी हुई हानियाँ, कनवर्टर पक्ष पर पंखे और पंप सहायक उपकरण
50 हर्ट्ज़ ग्रिड, 50 हर्ट्ज़ फ़्लीट (फ़ेरी, रो-रो)	केवल स्टेप-डाउन, उदाहरण के लिए 11 केवी से 6.6 केवी तक	वोल्टेज अनुपात और टैप सीमा वास्तविक फ़्लीट के लिए आकारित की गई है, भविष्य के फ़्लीट के लिए नहीं

 

जहाँ आवृत्तियाँ मेल खाती हैं, एक शोर पावर ट्रांसफॉर्मर एक पारंपरिक वितरण या शक्ति ट्रांसफ़ॉर्मर है जिसकी संक्षारण विशिष्टता असामान्य है। जहाँ वे मेल नहीं खातीं, ट्रांसफ़ॉर्मर कनवर्टर के नीचे स्थित होता है और उसके तरंग रूप को ग्रहण करता है। दूसरे मामले में अधिकांश इंजीनियरिंग जोखिम स्थित होता है, और जहाँ एक मानक हानि मूल्यांकन चुपचाप गलत हो जाता है।

 

जहाँ सामंजस्य ट्रांसफ़ॉर्मर को प्रभावित करते हैं

जहाज के रेक्टिफायर फ्रंट एंड स्रोत हैं। छह-पल्स व्यवस्था विशिष्ट 5वीं और 7वीं हार्मोनिक्स उत्पन्न करती है; बारह-पल्स व्यवस्था प्रमुख क्रमों को 11वीं और 13वीं तक धकेल देती है। ये धाराएँ ट्रांसफॉर्मर से होकर गुजरती हैं, और वाइंडिंग के भंवर हानि लगभग हार्मोनिक क्रम के वर्ग के अनुपात में बढ़ती हैं, इसलिए 11वीं और 13वीं हार्मोनिक्स प्रति ऐम्पियर मूल आवृत्ति की तुलना में कहीं अधिक तापन करती हैं।

विनिर्देश में दो संख्याएँ शामिल होनी चाहिए। पहली हार्मोनिक हानि की अनुमति है, जिसे या तो K-फैक्टर के रूप में या एक निर्दिष्ट हार्मोनिक स्पेक्ट्रम के रूप में व्यक्त किया जाता है जिसे इकाई को अपनी अधिकतम धारा पर बिना तापमान वृद्धि की सीमा को पार किए वहन करना आवश्यक है। दूसरी, सामान्य संयुक्ति बिंदु पर वोल्टेज विकृति सीमा है, जहाँ IEEE 519 हार्मोनिक सीमाएँ 1 kV से 69 kV तक के प्रणालियों के लिए कुल हार्मोनिक विकृति के 5% को निर्धारित करती हैं। एक 6.6 kV बर्थ इस बैंड के ठीक बीच में स्थित है।

यह वह हिस्सा है जिसे अधिकांश पोर्ट विनिर्देशन छोड़ देते हैं। दोष धारा को नियंत्रित करने के लिए ट्रांसफॉर्मर प्रतिबाधा बढ़ाने से, समान हार्मोनिक धारा के लिए वोल्टेज विकृति भी बढ़ जाती है, क्योंकि विकृति का अधिकांश हिस्सा स्वयं ट्रांसफॉर्मर पर प्रकट होता है। प्रतिबाधा, कनवर्टर पल्स संख्या और फ़िल्टर डिज़ाइन को एक साथ चुना जाना चाहिए। जब कोई बर्थ जाँच ८% प्रतिबाधा, बारह-पल्स कनवर्टर और कोई फ़िल्टर न होने के साथ आती है, तो हम उद्धरण देने से पहले इस संयोजन को चिह्नित कर देते हैं।

 

नमक, आर्द्रता और बर्थ वातावरण

बर्थ एक तटीय स्थल है जिसका वातावरण असामान्य रूप से आक्रामक होता है: नमकीन कोहरा, ज्वारीय आर्द्रता, डीज़ल एक्ज़ॉस्ट और टर्मिनल भवन के पास होज़-डाउन सफ़ाई। बाहरी जेटी स्थापना के लिए, पेंट प्रणाली को आईएसओ १२९४४ के सी५-एम के अनुसार निर्दिष्ट किया जाना चाहिए, जिसमें उजागर फ़ास्टनर्स के लिए ३१६ स्टेनलेस स्टील और ऐसा टैंक आधार हो जो एंकर बिंदुओं पर जंग न खाए। गर्म-डुबोए गए जस्तीकृत आधार फ़्रेम्स आम हैं, और हम कोटिंग मोटाई को रंग के नाम के बजाय माइक्रोमीटर में माँगते हैं।

आवरण और शीतलन की व्यवस्था स्थापना के आधार पर की जाती है। तेल-डुबोए गए यूनिट बर्थ के बगल में बाहरी पैड पर उपयुक्त होते हैं; कास्ट रेज़िन ड्राई टाइप यूनिट आग के भार और केबल राउटिंग के कारण आंतरिक टर्मिनल भवन में उपयुक्त होते हैं, जहाँ तरल रहित यूनिट को वरीयता दी जाती है। दोनों ही मामलों में कम से कम IP54 रेटिंग, एलवी कम्पार्टमेंट में विरंजन-रोधी हीटर और एक तापमान वृद्धि वर्ग निर्दिष्ट करें जो कैटलॉग में दिए गए 40 °C डिफ़ॉल्ट के बजाय साइट के वातावरण के अनुसार सही रहे।

हम एक विवरण को शुरुआत में ही उठाते हैं, क्योंकि बाद में इसकी लागत अधिक हो जाती है: फैन विफलता। जब कोई ONAF यूनिट पूर्ण बर्थ लोड के लिए फैन चलाते हुए रेट की गई होती है, तो अगस्त में कोई फैन मोटर अवरुद्ध होने पर उसकी क्षमता में 25 से 30% की कमी आ जाती है। या तो पोर्ट की निगरानी प्रणाली से जुड़े फैन समूह अलार्म को निर्दिष्ट करें, या वास्तविक निरंतर लोड के लिए ONAN रेटिंग का आकार निर्धारित करें और बल द्वारा शीतलन चरण को शिखर होटल लोड के लिए अतिरिक्त क्षमता के रूप में मानें।

 

 

 

क्या रखना है शोर पावर ट्रांसफॉर्मर विनिर्देश

नीचे दी गई सारणी न्यूनतम डेटा सेट है जिसकी आवश्यकता हमें एक बर्थ कोटेशन को उचित रूप से मूल्यांकित करने से पहले होती है। लुप्त पंक्तियाँ धारणाओं के रूप में वापस आती हैं, और धारणाएँ परिवर्तन आदेशों के रूप में वापस आती हैं। जहाँ कोई पंक्ति IEC/IEEE 80005-1 में भी दिखाई देती है, वहाँ मानक धारा को उसके बगल में उद्धृत करें, ताकि आपूर्तिकर्ता और बंदरगाह निरीक्षक एक ही आवश्यकता को पढ़ सकें।

 

पैरामीटर	सामान्य बर्थ आवश्यकता	इसका महत्व क्यों है
अंकित शक्ति	7.2 MVA प्रति क्रूज़ बर्थ; 1.5 से 3 MVA प्रति कंटेनर बर्थ	बर्थ बॉक्स से तार के आकार तक पूरे ऊष्मीय डिज़ाइन को निर्धारित करता है
वोल्टेज अनुपात	33 kV या 11 kV प्राथमिक से 6.6 kV या 11 kV द्वितीयक	जहाज़ के स्विचबोर्ड के साथ मेल खाना चाहिए, बंदरगाह ग्रिड के साथ नहीं
आवृत्ति	60 Hz के बेड़े के लिए 60 Hz, 50 Hz के बेड़े के लिए 50 Hz, अंतर होने पर कनवर्टर	यह निर्णय लेता है कि क्या कनवर्टर और उसका हार्मोनिक स्पेक्ट्रम डिज़ाइन में प्रवेश करता है
इम्पीडेंस	सामान्यतः 6 से 8%, दोष स्तर के साथ समन्वित	बहुत कम होने पर जहाज़ का स्विचबोर्ड अत्यधिक दोष धारा देखता है; बहुत अधिक होने पर वोल्टेज विकृति बढ़ जाती है
हार्मोनिक ड्यूटी	घोषित स्पेक्ट्रम या K-फैक्टर, PCC पर 5% THDv	वाइंडिंग के गर्म स्थानों को रोकता है जिन्हें कोई मानक हानि परीक्षण प्रकट नहीं कर सकता
शीतलन	ONAN के साथ ONAF चरण, पंखे की चेतावनी SCADA के पोर्ट को भेजी जाती है	जब कोई पंखा विफल होता है तो बर्थ को सेवा में बनाए रखता है
संक्षारण	C5-M पेंट ISO 12944 के अनुसार, 316 स्टेनलेस स्टील फास्टनर्स, IP54	लवणीय वायु में पंद्रह वर्ष का समय वास्तविक स्वीकृति परीक्षण है
परीक्षण	नियमित परीक्षण, तापमान वृद्धि परीक्षण, कास्ट रेज़िन के लिए PD मापन	बंदरगाह को अगली टेंडर के साथ तुलना करने के लिए कुछ देता है

 

 

रयान एक बर्थ जांच के प्रति कैसे दृष्टिकोण अपनाते हैं

हम 120,000 वर्ग मीटर के संयंत्र में तरल-आवृत्त और कास्ट रेज़िन इकाइयाँ बनाते हैं, जिसमें 180 से अधिक उत्पादन और परीक्षण उपकरणों के सेट हैं, 37 पेटेंट्स द्वारा समर्थित, और 2023 से हम ईटन के संयुक्त उद्यम भागीदार के रूप में कार्य कर रहे हैं। यह इंजीनियरिंग वार्ता की तुलना में कम महत्वपूर्ण है, लेकिन इसका अर्थ है कि एक बर्थ जांच उन लोगों तक पहुँचती है जिन्होंने पहले ही प्रतिबाधा के बारे में चर्चा कर चुके हैं।

मिश्रित बेड़े के लिए उपयोगी विकल्प है दोहरा माध्यमिक वोल्टेज और बिना परिपथ के लिंक चयन, ताकि एक ही डिज़ाइन 6.6 केवी और 11 केवी जहाज़ों के लिए उपयोगी हो सके, बिना साइट पर दूसरी स्पेयर इकाई के। बिना परिपथ के टैप लिंक यह भी सबसे सस्ता तरीका हैं जिससे उत्पादन आरेख से थोड़ा भिन्न हो रहे ग्रिड वोल्टेज को संभाला जा सके। प्रत्येक इकाई को नियमित परीक्षणों के परिणामों के साथ भेजा जाता है—जो मापे गए मानों के रूप में दर्ज किए जाते हैं, नामपट्टिका पर छपे मानों के अनुसार धारा पर तापमान वृद्धि का परीक्षण, और पैकिंग से पहले नामपट्टिका का एक फोटोग्राफ—क्योंकि पोर्ट निरीक्षक के लिए आगमन पर नामपट्टिका पहली चीज़ होती है जो वे पढ़ते हैं।

उच्च वोल्टेज शोर कनेक्शन इंटरफ़ेस वह स्थान है जहाँ अधिकांश बहस होती है, और यह सामान्यतः तीन पक्षों के बीच होती है जो कभी भी एक-दूसरे से मिलते नहीं: बंदरगाह के विद्युत परामर्शदाता, जहाज के तकनीकी प्रबंधक, और ट्रांसफ़ॉर्मर आपूर्तिकर्ता। हम जहाज का एकल-रेखा आरेख शुरू में ही माँगते हैं। जहाज पर स्थापित बारह-पल्स कनवर्टर हमारी वाइंडिंग पर हार्मोनिक लोड को बदल देता है, और ६.६ केवी स्विचबोर्ड तथा ६० हर्ट्ज़ जनरेटर वाले जहाज को ५० हर्ट्ज़ बर्थ से बिना कनवर्टर के सेवा नहीं दी जा सकती, भले ही ट्रांसफ़ॉर्मर की रेटिंग कागज पर कितनी भी उदार क्यों न लगे।

यदि आप वर्तमान में कोई बर्थ विनिर्देश लिख रहे हैं, तो कृपया हमें बेड़े का मिश्रण, ग्रिड वोल्टेज और आवृत्ति, तथा बर्थ बॉक्स पर दोष स्तर भेज दें। ये तीनों इनपुट टेंडर के किसी भी अन्य पृष्ठ की तुलना में अधिक निर्णायक होते हैं, और ये आमतौर पर अंत में प्राप्त होते हैं। शोर पावर ट्रांसफॉर्मर हमारे इंजीनियर लिखित रूप में एक रेटिंग, एक प्रतिबाधा सिफारिश और एक हार्मोनिक अनुमति के साथ वापस आएँगे, ताकि नागरिक कार्यों के ढाले जाने से पहले विद्युत पैकेज की समीक्षा की जा सके।

लेखक के बारे में यह लेख रायन इलेक्ट्रिक (जियांगसू रायन इलेक्ट्रिक कंपनी, लिमिटेड) की इंजीनियरिंग टीम द्वारा तैयार किया गया है, जो 2007 में स्थापित एक ट्रांसफॉर्मर निर्माता है और 2023 से इटन की संयुक्त उद्यम साझेदार है। यह टीम बंदरगाह, डेटा केंद्र, उपयोगिता और औद्योगिक परियोजनाओं के लिए तेल-आवृत्त, कास्ट रेज़िन और पैड-माउंटेड ट्रांसफॉर्मर का डिज़ाइन करती है तथा बोली लगाने से पहले विनिर्देश समीक्षा के माध्यम से ग्राहकों का समर्थन करती है। बर्थ संबंधित पूछताछ के लिए, [email protected] पर संपर्क करें।