EN
Teklif, inşaat işleri için yirmi sayfa ve elektrik kapsamı için bir satır olarak geldi: 6,6 kV liman gücü tedariki ve kurulumu. Limanın elektrik mühendisine ziyaret eden filonun hangi frekansta çalıştığını sorduk. Bir sessizlik oldu, ardından cevap geldi: neyse ki standart olan. Bu tek cevapsız soru, " kıyı Gücü Dönüşümü Trafo " sınıfını belirler; rıhtımın statik frekans dönüştürücüye вообще ihtiyacı olup olmadığını ve bir kruvaziyer gemisinin varışında gerçekten fişe takılıp takılamayacağını belirler.
Soğuk demirleme, giderek artan sayıda limanda bir pilot proje kalemi olarak değil, bir izin şartı olarak yer almaya başladı ve elektrik paketi genellikle en son yazılan ve en az gözden geçirilen kısımdır. Bu kılavuz, bir " kıyı Gücü Dönüşümü Trafo rıhtımda hayatta kalması gereken soğuk demirleme sisteminin" neleri karşılaması gerektiğini, spesifikasyonda yer alması gereken değerleri ve ünitenin on beş yıl boyunca tuzlu hava koşullarında hâlâ hizmette kalıp kalmayacağını belirleyen harmonik ve korozyon detaylarını ele alır.
Soğuk Demirleme Yükü Bir Bina Yükü Değildir
Limanda duran bir gemi yardımcı motorlarını kapatır ve her şeyi karadan alır: otel yükü, soğutmalı konteynerler (reefer), pompalar, kendinden boşaltan gemilerde vinçler ve bir turistik gemide tamamı HVAC ve mutfak yükü. Tepe talep yüksek olur ve tek bir harekette gerçekleşir. Büyük bir turistik gemi liman yeri genellikle 6,6 kV’te 7,2 MVA civarında planlanır; bu yaklaşık olarak ikincil akımda 630 A’dir. Bir konteyner liman yeri ise soğutmalı konteyner raf sistemleriyle birlikte 1,5 ila 3 MVA aralığındadır.
Görev aynı zamanda dağıtım transformatörünün asla karşılaşmadığı şekilde tekrarlayıcıdır. Her gemi bağlantısı transformatörü enerjilendirir ve ardından geminin kendi transformatörü de enerjilendirilir; bu nedenle aşırı akım (inrush) günde birkaç kez oluşur; bazen liman kutusu ile gemi arasında 200 ila 400 m uzunluğunda bir kablo bulunur. Buna bir Körfez limanında 45 °C ortam sıcaklığı, %90 bağıl nem ve 20 ila 30 yıllık tasarım ömrü eklenince, veri sayfasında bol görünen termal pay gerçekte oldukça dar görünmeye başlar.
Gerilim, Frekans ve Dönüştürücü Kararı
Yüksek gerilimli kıyı bağlantısı standartlaştırılmıştır IEC/IEEE 80005-1 , ve bu standardın 2021 yılında yapılan değişikliği, gemi-liman arayüzünde faz dönüşümü nedeniyle hizmette yaşanan sorunlardan büyük ölçüde kaynaklanmaktadır. Bir transformatör alıcısı için pratik sonuç daha dar kapsamlıdır: Liman rıhtımı, geminin beklediği gerilimi ve frekansı sağlamalıdır; transformatör ise bu zincirin yalnızca bir parçasıdır.
Üç yapılandırma, çoğu ihaleyi kapsar ve bunlar üç farklı transformatör spesifikasyonu gerektirir.
| Rıhtım yapısı | Transformatör görevi | Spesifikasyonda ne değişir |
| 60 Hz şebeke, 60 Hz filo | Yalnızca düşürücü, örn. 33 kV'den 6,6 kV'ye | Normal dağıtım ünitesine en yakın: standart empedans, ONAN veya ONAF soğutma, deniz ortamı için C5-M boya |
| 50 Hz şebeke, 60 Hz filo | Statik frekans çeviriciyi besler ya da çevirici çıkışında yer alır | Harmonik açısından zengin akım, dönüştürücü çıkışında doğru akım (DC) kayması, daha yüksek örtük ve dağılma kayıpları, dönüştürücü tarafındaki fan ve pompa yardımcıları |
| 50 Hz şebeke, 50 Hz filo (feribotlar, RoRo gemiler) | Yalnızca gerilim düşürme; örn. 11 kV’dan 6,6 kV’ye | Gerilim oranı ve kademe aralığı, gelecekteki bir filo için değil, mevcut filo için boyutlandırılmıştır |
Frekanslar eşleştiğinde bir kıyı Gücü Dönüşümü Trafo geleneksel bir dağıtım veya güç transformatörüdür; ancak olağandışı bir korozyon spesifikasyonuna sahiptir. Frekanslar eşleşmediğinde ise transformatör bir dönüştürücünün çıkışında yer alır ve dalga formunu ondan devralır. Bu ikinci durumda mühendislik riski çoğunlukla ortaya çıkar ve standart bir kayıp değerlendirmesi sessizce yanlış hâle gelir.
Harmoniklerin Transformatöre Etki Ettiği Yer
Gemi doğrultucu ön uçları kaynaktır. Altı dalga formu düzeni karakteristik 5. ve 7. harmonikleri üretir; on iki dalga formu düzeni ise baskın harmonik sıralarını 11. ve 13. dereceye taşır. Bu akımlar transformatörden geçer ve sargılardaki örtük kayıplar harmonik sıranın karesiyle yaklaşık olarak artar; bu nedenle 11. ve 13. harmonikler, temel frekansla karşılaştırıldığında bir amper başına çok daha fazla ısı üretir.
Özelliklerde iki sayı yer almalıdır. Birincisi, harmonik kayıp izni olup ya K-katsayısı olarak ya da ünitenin anma akımında sıcaklık yükselmesini aşmadan taşıyabilmesi gereken belirtilmiş bir harmonik spektrumu olarak ifade edilir. İkincisi, ortak bağlantı noktasındaki gerilim bozulma sınırıdır; burada IEEE 519 harmonik sınırları 1 kV ile 69 kV arasındaki sistemler için toplam harmonik bozulmayı %5 olarak belirler. 6,6 kV liman bağlantısı bu aralık içinde tam olarak yer alır.
Burada çoğu liman bağlantı noktası teknik şartnamesinin atladığı kısım yer alıyor. Kısa devre akımını kontrol etmek amacıyla transformatör empedansını yükseltmek, aynı harmonik akım için gerilim bozulmasını da artırır; çünkü bozulmanın daha büyük bir kısmı transformatörün kendisi üzerinde oluşur. Empedans, dönüştürücü darbe sayısı ve filtre tasarımı birlikte belirlenmelidir. Bir liman bağlantısı sorgusu, %8’lik empedans, oniki darbeli bir dönüştürücü ve herhangi bir filtre olmaksızın bize ulaştığında, teklif vermeden önce bu kombinasyonu işaretleriz.
Tuz, Nem ve Liman Bağlantısı Ortamı
Bir liman bağlantısı, tuz sisine, gelgit neme, dizel egzos gazına ve terminal binasının yakınındaki hortumla yıkamaya maruz kalan, olağanüstü agresif bir atmosfere sahip kıyısal bir alandır. Açık havada iskele kurulumu için boyama sistemi ISO 12944 standardının C5-M sınıfına uygun olarak belirtilmelidir; dışa açık bağlantı elemanları için 316 paslanmaz çelik kullanılmalı ve tank tabanı, ankraj noktalarında delinmeyecek şekilde korozyona dayanıklı olmalıdır. Sıcak daldırma galvanizli taban çerçeveler yaygın olarak kullanılır; biz ise kaplama kalınlığını renk adı yerine mikrometre cinsinden talep ederiz.
Kapalı alan ve soğutma, yerleştirme ile belirlenir. Yağla soğutulan üniteler, iskele yanında dış mekânda kullanılacak şekilde uygunken; döküm reçine tipi kuru üniteler, yangın yükü ve kablo yönlendirmesi nedeniyle sıvı içermeyen bir ünite tercih edilmesini gerektiren iç mekândaki terminal binasında kullanılmak üzere uygundur. Her iki durumda da en az IP54 koruma sınıfı, alçak gerilim bölmesinde yoğuşmayı önleyen ısıtıcılar ve katalogdaki varsayılan 40 °C yerine saha ortam sıcaklığında geçerli olan sıcaklık yükselme sınıfı belirtilecektir.
Daha sonra maliyetli olabilecek bir ayrıntıyı erken dönemde vurguluyoruz: fan arızası. Fanlar çalışırken tam iskele yüküne göre derecelendirilmiş bir ONAF ünitesi, Ağustos ayında bir fan motoru sıkıştığında kapasitesinin %25 ila %30’unu kaybeder. Ya bir fan grubu alarmı, limanın izleme sistemine bağlanacak şekilde belirtilecek ya da gerçekçi sürekli yük için ONAN derecelendirmesi yapılacak ve zorlamalı soğutma aşaması, zirve otel yükü için ek kapasite olarak değerlendirilecektir.
Nereye Koyulacak Kıyı Gücü Dönüşümü Trafo Teknik özellik
Aşağıdaki tablo, bir rıhtım teklifinin doğru şekilde fiyatlandırılabilmesi için ihtiyaç duyulan en az veri kümesini göstermektedir. Eksik satırlar varsayımlar olarak kabul edilir ve bu varsayımlar değişiklik emirleri olarak sonuçlanır. Bir satır aynı zamanda IEC/IEEE 80005-1 standardında da yer alıyorsa, ilgili standart maddesini yanına yazınız; böylece tedarikçi ile liman denetçisi aynı gereksinimi okur.
| Parametre | Tipik rıhtım gereksinimi | Neden önemli |
| Anma Gücü | her kruvaziyer rıhtımı için 7,2 MVA; her konteyner rıhtımı için 1,5 ila 3 MVA | Rıhtım kutusundan başlayarak tüm termal tasarımı ve kablo boyutunu belirler |
| Gerilim Oranı | birincil gerilim: 33 kV veya 11 kV; ikincil gerilim: 6,6 kV veya 11 kV | Limandaki şebeke değil, geminin ana panosuyla uyumlu olmalıdır |
| Frekans | 60 Hz filosu için 60 Hz; 50 Hz filosu için 50 Hz; frekanslar farklıysa çevirici kullanılır | Tasarıma çeviricinin ve harmonik spektrumunun dahil edilip edilmeyeceğine karar verir |
| İmpedans | tipik değer: %6 ila %8; arıza seviyesiyle koordine edilir | Değer çok düşükse gemi ana panosu aşırı arıza akımı görür; çok yüksekse gerilim bozulması artar |
| Harmonik yükü | Belirtilen spektrum veya K-faktörü, PCC’de %5 THDv | Standart bir kayıp testinin ortaya çıkaramayacağı sargı sıcak noktalarını önler |
| Soğutma | ONAN ile ONAF aşaması, fan alarmı SCADA bağlantı noktasına | Bir fan arızalandığında rıhtımın hizmete açık kalmasını sağlar |
| Korozyon | ISO 12944’e göre C5-M boya, 316 paslanmaz çelik sabitleme elemanları, IP54 | On beş yıl boyunca tuzlu hava gerçek kabul testidir |
| Testler | Rutin testler, sıcaklık yükselmesi deneyi, döküm reçine için PD ölçümü | Rıhtımın bir sonraki teklif çağrısında kıyaslayabileceği bir referans sağlar |
Ryan Bir Rıhtım Sorgusuna Nasıl Yaklaşır
Sıvı içine batırılmış ve döküm reçine üniteleri, 120.000 m² alana sahip bir tesiste, 180’den fazla üretim ve test ekipmanı setiyle üretiyoruz; bu süreçte 37 adet patentimiz bulunuyor ve 2023 yılından beri Eaton’un ortak girişimi olarak faaliyet gösteriyoruz. Bu bilgi, mühendislik görüşmesinden daha az önemli olsa da, bir rıhtım sorgusunun daha önce empedans tartışmaları yapmış kişilerin eline geçmesini sağlar.
Karmaşık bir filo için faydalı seçenek, devre dışı bağlantı seçimiyle çift ikincil gerilimdir; böylece tek bir tasarım, sahada ikinci bir yedek üniteye gerek kalmadan 6,6 kV ve 11 kV gemilerini karşılar. Devre dışı bağlantılar aynı zamanda çizimde belirtilen gerilimden sapma gösteren bir şebeke gerilimini kapsamanın en ucuz yoludur. Her ünite, ölçülen değerler olarak kaydedilen rutin testlerle, anma akımında yapılan sıcaklık yükselmesi deneyiyle ve ambalajlanmadan önce ad plağına çekilen bir fotoğraf ile teslim edilir; çünkü ad plakası, liman müfettişinin varışta ilk okuduğu şeydir.
Yüksek gerilim kıyı bağlantısı arayüzü, çoğu tartışmanın yaşandığı yerdir ve bu tartışma genellikle birbirleriyle asla görüşmeyen üç taraf arasında gerçekleşir: limanın elektrik danışmanı, geminin teknik müdürünün temsilcisi ve transformatör tedarikçisi. Geminin tek hat şemasını erken dönemlerde talep ederiz. Gemideki on iki darbeli dönüştürücü, sargımızdaki harmonik yükü değiştirir; ayrıca 6,6 kV ana dağıtım panosu ve 60 Hz jeneratörü olan bir gemi, dönüştürücü olmadan 50 Hz iskele tarafından beslenemez — transformatörün nominal gücü kağıt üzerinde ne kadar yüksek görünürse görünsün.
Şu anda bir iskele spesifikasyonu yazıyorsanız, bize filo bileşimini, şebeke gerilimini ve frekansını ile iskele kutusundaki kısa devre düzeyini gönderin. Bu üç girdi, ihale belgelerinin herhangi başka bir sayfasından daha fazla şeyi belirler; ancak maalesef bu üç bilgi genellikle en son ulaşanlardır. kıyı Gücü Dönüşümü Trafo mühendislerimiz yazılı olarak bir güç sınıfı, bir empedans önerisi ve bir harmonik izin sınırı ile yanıt verir; böylece elektrik sistemi paketi, inşaat işleri başlamadan önce gözden geçirilebilir.
Yazar hakkında : Bu makale, 2007 yılında kurulan ve 2023 yılından beri Eaton ile ortak girişim yapan Ryan Electric (Jiangsu Ryan Electric Co., Ltd.) adlı bir transformatör üreticisinin mühendislik ekibi tarafından hazırlanmıştır. Ekip, liman, veri merkezi, şebeke ve endüstriyel projeler için yağla soğutmalı, reçine dökümlü ve direk montajlı transformatörler tasarlar ve teklif sürecinden önce teknik şartnamelerin incelenmesiyle müşterilere destek verir. İskele talepleri için [email protected] adresinden iletişime geçiniz.