EN
Pasiūlymas atvyko kaip dvidešimt civilinių darbų puslapių ir viena eilutė elektros darbų apimties: tiekti ir įrengti 6,6 kV kranto maitinimo sistemą. Mes paklausėme uosto elektros inžinieriaus, kokios dažnio naudoja aplankantys laivai. Buvo trumpa pauzė, tada atsakymas: bet kokio standartinio. Šis vienas neatsakytas klausimas nulemia kranto maitinimo transformatorių įvertinimą, nusprendžia, ar priešpriešo vietoje iš viso reikia statinio dažnio keitiklio ir ar krovininis laivas iš tikrųjų gali būti prijungtas, kai atplaukia.
Šaltuoju geležinimu (cold ironing) dabar jau nebebandymo projektų punktas, o leidimo sąlyga vis daugėjančiuose uostuose, o elektros paketas paprastai rašomas paskutinis ir mažiausiai peržiūrimas. Ši instrukcija apima tai, ką kranto maitinimo transformatorių turi išgyventi priešpriešo vietoje, kurie parametrai turi būti techninėje specifikacijoje ir kokios harmonikos bei korozijos detalės lemia, ar įrenginys po penkiolikos metų druskingo oro vis dar bus eksploatuojamas.
Šaltojo geležinimo apkrova nėra pastato apkrova
Pristojantis laivas išjungia pagalbinius variklius ir viską gauna iš kranto: viešbučio apkrovą, šaldytuvus, siurblius, kranus savivarginiuose laivuose, o kruiziniame laive – visą šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo bei virtuvės apkrovą. Maksimali apkrova yra didelė ir ji įsijungia vienu kartu. Didelės kruizinės pristojimo vietos projektavimui dažniausiai numatoma apie 7,2 MVA 6,6 kV įtampa, kas atitinka maždaug 630 A antrinės srovės, o konteinerių pristojimo vieta su šaldytuvų stovais – arti 1,5–3 MVA.
Ši apkrova taip pat yra pakartotinė būdu, kurio niekada nepatiria skirstomasis transformatorius. Kiekvienas laivo prijungimas įjungia transformatorių, o po to – paties laivo transformatorių, todėl įsijungimo srovės vyksta kelis kartus per dieną, kartais su 200–400 m ilgio laidu tarp pristojimo vietos dėžutės ir laivo. Pridėkite 45 °C aplinkos temperatūrą Golpho uoste, 90 % santykinę drėgmę ir 20–30 metų projektinį tarnavimo laiką – ir šiluminė atsarga, kuri atrodė gausi techninėje dokumentacijoje, pradeda atrodyti siaura.
Įtampa, dažnis ir keitiklio pasirinkimas
Aukštosios įtampos kranto prijungimas standartizuotas IEC/IEEE 80005-1 , o 2021 m. pataisa šiam standartui buvo priimta daugiausia dėl fazės sukimosi problemų laivų–kranto sąsajoje eksploatuojant. Praktinė išvada transformatorių pirkėjui yra siauresnė: prieplauka turi tiekti laivui tikėtiną įtampą ir dažnį, o transformatorius yra tik viena tokios grandinės dalis.
Trys konfigūracijos apima daugumą konkursų, ir jos reikalauja trijų skirtingų transformatorių specifikacijų.
| Prieplaukos konfigūracija | Transformatoriaus veikimo režimas | Kas keičiama specifikacijoje |
| 60 Hz tinklas, 60 Hz laivynas | Tik žemėjantis, pvz., nuo 33 kV iki 6,6 kV | Artimiausia įprastam skirstomajam įrenginiui: standartinė varža, ONAN arba ONAF aušinimas, C5-M dažai jūriniam orui |
| 50 Hz tinklas, 60 Hz laivynas | Maitina statinį dažnio keitiklį arba yra įjungtas į keitiklio išvestį | Dėl harmonikų turtingos srovės, nuolatinės srovės poslinkio keitiklio išvestyje, didesnių sūkurių ir šoninių nuostolių, ventiliatorių bei siurblių pagalbinių įrenginių keitiklio pusėje |
| 50 Hz tinklas, 50 Hz laivų flotilė (keltai, RoRo) | Tik žemėjantis, pvz., nuo 11 kV iki 6,6 kV | Įtampų santykis ir reguliavimo diapazonas parinkti konkrečiai flotilei, o ne būsimai flotilei |
Kai dažniai sutampa, a kranto maitinimo transformatorių yra įprastas skirstomasis arba galios transformatorius su netipiškomis korozijos atsparumo specifikacijomis. Kai dažniai nesutampa, transformatorius yra keitiklio išvestyje ir paveldi jo bangos formą. Būtent ši antroji situacija kelia didžiausią inžinerinę riziką ir būtent čia įprasta nuostolių vertinimo metodika tyliai tampa neteisinga.
Ten, kur harmonikos paveikia transformatorių
Laivų lygintuvų priekiniai galai yra šaltinis. Šešių impulsų išdėstymas sukuria būdinguosius 5-ąjį ir 7-ąjį harmonikos dažnius; dvylikos impulsų išdėstymas perkelia vyraujančius harmonikos dažnius į 11-ąjį ir 13-ąjį. Šie srovės teka per transformatorių, o apvijų sūkurių nuostoliai didėja maždaug proporcingai harmonikos dažnio kvadratui, todėl 11-asis ir 13-asis harmonikos dažniai sukelia žymiai didesnį kaitinimą vienam amperui nei pagrindinis dažnis.
Specifikacijoje turi būti nurodyti du skaičiai. Pirmasis – harmonikų nuostolių leidžiamoji vertė, išreiškiama arba K-faktoriumi, arba nurodyta harmonikų spektra, kurią įrenginys turi gebėti praleisti nominaliąja srove be temperatūros kilimo viršijimo. Antrasis – įtampos iškraipymo riba bendrojo jungimosi taške, kur IEEE 519 harmonikų ribos nustato 5 % bendrą harmonikų iškraipymą sistemoms nuo 1 kV iki 69 kV. 6,6 kV prieplaukos įrenginys šioje srityje yra tiksliai.
Štai dalis, kurią dažnai praleidžia daugelis prijungimo taškų techninių specifikacijų. Norint kontroliuoti trumpojo jungimo srovę, padidinant transformatoriaus varžą, taip pat padidėja įtampos iškraipymas esant tokiai pačiai harmoninei srovei, nes didesnė iškraipymo dalis atsiranda pačiame transformatoriuje. Varža, keitiklio impulsų skaičius ir filtrelių projektavimas turi būti parenkami kartu. Kai gaunama užklausa dėl prijungimo taško su 8 % varža, dvylikapulsio keitiku ir be filtro, mes iš anksto įspėjame apie šią kombinaciją prieš pateikdami pasiūlymą.
Druska, drėgnumas ir prijungimo taško aplinka
Prijungimo taškas – tai kranto vieta su nepaprastai agresyvia aplinka: druskos rūkas, potvynių sukeltas drėgnumas, dyzelino išmetamosios dujos ir valymas vandens čiurkšle šalia terminalo pastato. Lauko prieplaukos įrengimui dažymo sistema turi atitikti ISO 12944 standarto C5-M klasę, o matomiems tvirtinimo elementams reikia naudoti 316-osios rūšies nerūdijančiąją plieną bei rezervuaro pagrindą, kuris nepradėtų rūdyti tvirtinimo taškuose. Dažnai naudojami karštojo cinkavimo būdu apdoroti pagrindiniai rėmai, o mes prašome nurodyti dangos storį mikrometrais, o ne spalvos pavadinimą.
Korpusas ir aušinimas priklauso nuo įrengimo vietos. Nafta panardinti transformatoriai tinka lauko aikštelėje šalia prieplaukos; lietų džiovintieji transformatoriai tinka vidiniam terminalo pastate, kur gaisro apkrova ir kabelių trasavimas palankiau vienetui be skysčio. Abiem atvejais nurodykite mažiausiai IP54 apsaugos klasę, ant žemos įtampos skyriaus sumontuotus prieš kondensaciją skirtus šildytuvus ir temperatūros kilimo klasę, kuri išlaikoma darbo vietos aplinkos temperatūroje, o ne kataloge nurodytoje numatytojoje 40 °C temperatūroje.
Vieną detalę paminime anksti, nes vėliau ji kainuoja brangiai: ventiliatorių gedimas. ONAF tipo transformatorius, kurio naudingoji galia su veikiančiais ventiliatoriais atitinka visos prieplaukos apkrovą, praranda 25–30 % galios, kai vienas ventiliatoriaus variklis užstrigsta rugpjūčio mėnesį. Arba nurodykite ventiliatorių grupės signalizaciją, prijungtą prie uosto stebėjimo sistemos, arba parinkite ONAN režimo galios vertę realiai nuolatinėje apkrovoje ir laikykite priverstinio aušinimo etapą papildoma galia, skirta viršūniniams viešbučių apkrovos režimams.
Ką įdėti į Kranto maitinimo transformatorių Techninės charakteristikos
Žemiau pateikta lentelė rodo minimalų duomenų rinkinį, kuris reikalingas, kad būtų galima tinkamai nustatyti krantinės vietos kainą. Trūkstamos eilutės yra vertinamos kaip prielaidos, o prielaidos vėliau tampa pakeitimo užsakymais. Jei kurios nors eilutės reikalavimai taip pat nurodyti IEC/IEEE 80005-1 standarte, šalia tos eilutės nurodykite atitinkamą standarto punktą, kad tiek tiekėjas, tiek uosto inspektorius skaitytų vienodus reikalavimus.
| Parametras | Tipiškas krantinės vietos reikalavimas | Kodėl tai svarbu |
| Nominali galia | 7,2 MVA vienai krovininės laivų krantinės vietai; 1,5–3 MVA vienai konteinerių krantinės vietai | Nustato visą šiluminį projektavimą ir kabelio skersmenį nuo krantinės dėžutės |
| Voltinės santykio | 33 kV arba 11 kV pirminis įtampos lygis iki 6,6 kV arba 11 kV antrinis įtampos lygis | Turi atitikti laivo jungiamąją skydelį, o ne uosto elektros tinklą |
| Dažnis | 60 Hz – 60 Hz laivų flotilei, 50 Hz – 50 Hz laivų flotilei, keitiklis – jei dažniai skiriasi | Nusprendžia, ar į projektą įtraukiamas keitiklis ir jo harmonikų spektras |
| Varža | 6–8 % – tipiška vertė, suderinta su trumpojo jungimo srove | Per žema – laivo jungiamasis skydelis patiria per didelę trumpojo jungimo srovę; per aukšta – padidėja įtampos iškraipymas |
| Harmonikų apkrova | Nurodyta spektra arba K-faktorius, 5 % THDv PCC taške | Užkerta kelią apvijų karštos vietos susidarymui, kurias nepastebės joks standartinis nuostolių bandymas |
| Aušinimas | ONAN su ONAF etapu, ventiliatorių signalizacija į uosto SCADA sistemą | Leidžia uosto prieplaukos įrenginiui veikti toliau, net jei sugenda vienas ventiliatorius |
| Korozija | C5-M dažai pagal ISO 12944 standartą, 316-osios rūšies nerūdijančiojo plieno tvirtinimo detalės, apsaugos laipsnis IP54 | Penkiolika metų druskingo oro – tai tikroji priėmimo bandomoji sąlyga |
| Išbandymai | Standartiniai bandymai, temperatūros kilimo bandymas, kaitrinės iškrovos matavimai lietųjų dėžės transformatoriuose | Suteikia uostui atskaitos tašką kitoms pirkimo paraiškoms lyginti |
Kaip Ryanas vertina prieplaukos užklausą
Mes gaminame skystybe aušinamus ir lietųjų dėžės transformatorius 120 000 m² gamykloje, kurioje yra daugiau kaip 180 gamybos ir bandymų įrangos komplektų, remdamiesi 37 patentais; nuo 2023 m. veikiame kaip Eaton bendrojoje įmonėje. Tai mažiau svarbu nei inžinerinis pokalbis, tačiau reiškia, kad prieplaukos užklausa pasiekia žmones, kurie jau anksčiau diskutavo apie impedansą.
Mišriam laivų parkui naudingiausias variantas yra dviguba antrinė įtampa su išorinės grandinės jungikliu, todėl vienas konstrukcinis sprendimas tinka tiek 6,6 kV, tiek 11 kV laivams be antro atsarginio vieneto vietos. Išorinės grandinės įtampos reguliavimo jungtys taip pat yra pigiausias būdas kompensuoti tinklo įtampą, kuri nukrypsta nuo projektinių reikšmių. Kiekvienas vienetas išleidžiamas su įprastiniais bandymais, kurių rezultatai įrašyti kaip išmatuotos reikšmės, temperatūros kilimo bandymu nominaliąja srove ir nuotrauka su techninės plokštelės duomenimis, padaryta prieš supakuojant, nes techninė plokštelė yra pirmasis dokumentas, kurį uosto inspektorius peržiūri atvykęs.
Aukštosios įtampos kranto jungties sąsaja yra vieta, kur vyksta daugiausia ginčų, ir jie dažniausiai kyla tarp trijų šalių, kurios niekada nesusitinka: uosto elektrikos konsultanto, laivo techninio valdytojo ir transformatorių tiekėjo. Mes anksti prašome pateikti laivo vienos linijos schemą. Laive esantis dvylikapulsis keitiklis keičia harmonikų apkrovą mūsų apvijoje, o laivą su 6,6 kV jungties skydu ir 60 Hz generatoriumi negalima prijungti prie 50 Hz kranto vietos be keitiklio, net jei transformatoriaus galia atrodo labai didelė dokumentuose.
Jei dabar rengiate kranto vietos technines sąlygas, išsiųskite mums laivų parko sudėtį, tinklo įtampą ir dažnį bei trumpojo jungimo srovę kranto vietos dėžutėje. Šie trys duomenys lemia daugiau nei bet kuri kita techninės sąlygos dalis, tačiau dažniausiai jie būna pateikiami vėliausiai. kranto maitinimo transformatorių mūsų inžinieriai raštu pateiks rekomenduojamą galios rodiklį, rekomenduojamą impedansą ir leidžiamą harmonikų lygį, kad elektros įranga būtų peržvelgta dar prieš pradedant statybos darbus.
Apie autorių šį straipsnį parengė „Ryan Electric“ (Jiangsu Ryan Electric Co., Ltd.) inžinerijos komanda – transformatorių gamintoja, įkurta 2007 metais ir nuo 2023 m. bendradarbiaujanti su „Eaton“ kaip bendroji įmonė. Komanda projektuoja aliejuje skendinčius, dėžutėse montuojamus bei liejamosios dėžės tipo transformatorius uostų, duomenų centrų, energijos tiekimo įmonių ir pramonės projektams bei prieš paraiškų pateikimą padeda klientams peržvelgiant technines sąlygas. Norėdami sužinoti daugiau apie atramavimo vietų rezervavimą, susisiekite el. paštu [email protected].