西门子-肖特尔Z型电力推进系统的设计与安装gxmp.docx
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1、西门子-肖特尔尔Z型电电力推进进系统的的设计与与安装关英华 梁树森森(大连船船舶重工工集团公公司)摘要:目目前,以以电力推推进作为为推进方方式的船船舶,凭凭借它的的操纵灵灵活、方方便、准准确,提提高了船船舶舒适适度、减减少环境境污染等等优点,使使越来越越多的中中、小型型工程船船和客滚滚船采用用这种先先进的船船舶推进进方式。而而且附加加值很高高、市场场前景非非常好的的液化天天燃气(LLNG)船船也开始始采用以以电力推推进作为为船舶的的推进方方式,这这样推进进效率会会大大提提高。现现借着我我公司220044年给中中海油服服建造的的综合检检测船是是第一次次采用了了电力推推进的契契机,对对电力推推进系
2、统统的设计计安装和和调试进进行了总总结。关键词:电力推推进;谐波;变频器器1 前言综合检测测船的船船级符号号: CSA 5/5 Ressearrch Shiip,OOffsshorre SSuppply ShiipDP-22,Icce CClasss BB3CSMM AUUT0并同时满满足DNNV船级级的下列列船级符符号要求求。DNV:DSVV-IIII SSF,DDYNPPOS AUTTR综合检测测船是一一艘海上上石油钻钻探工程程服务船船,在作作业过程程中对该该船的灵灵活性、快快速性要要求较高高,因此此该船的的推进系系统没有有采用常常规的柴柴油机推推进,而而是采用用了能够够实现快快速反应应的
3、电力力推进系系统。推推进的原原理如图图1所示示:图1表明明,船舶舶推进的的动力来来自柴油油发电机机组(DD/G)。发发电机的的电力输输出为常常规的电电压恒定定、频率率恒定的的3相交交流电源源,经过过配电板板配电到到变频器器,经过过变频器器的调制制,输入入到推进进电机的的电源为为电压随随频率变变化的交交流电源源。通过过控制变变频器的的电源输输出频率率来改变变加载在在电动机机的电压压,从而而实现灵灵活控制制电动机机的动力力输出,最最终实现现对整个个船只的的灵便操操纵。该船的电电力推进进系统,由由西门子子(SIIEMEENS)挪威公公司和德德国肖特特尔(SSHOTTTELL)公司司联合供供货。西西门
4、子供供货内容容主要包包括发电电机(不不包括柴柴油机部部分)、6690VV配电板板、推进进变压器器、变频频器和推推进电机机等电力力部分,肖肖特尔供供货内容容为全回回转舵桨桨。由于于推进电电机在船船艉部的的舵桨舱舱内水平平安装,电电机轴的的水平输输出通过过全回转转舵桨的的齿轮箱箱变向后后带动螺螺旋桨,所所以,称称作Z型型电力推推进。2 系统配置置该船的主主推进系系统共有有2套,每每套的组组成相同同。简化化后的系系统配置置如图22所示:3 系统设计计与安装装3.1 柴油发发电机组组发电机组组由3台台主发电电机和11台辅发发电机组组成。主主发电机机参数:P=225000KVAA,COOSj00.8,U
5、U6990V,ff=500Hz;辅发电电机参数数:P=7500KVAA,COOSj00.8,UU6990V,ff=500Hz。电力推进进船舶,尤尤其是工工程船,在在作业和和进出港港时,推推进电机机的功率率变化范范围较大大,变化化频繁,从从而要求求并联运运行的发发电机的的柴油机机组有较较好的调调速特性性。本船船的主发发电机柴柴油机组组和辅发发电机柴柴油机分分别由22个供货货商供货货,因此此,必须须要求22个制造造商配备备相同品品牌和型型号的电电子调速速器和执执行器,而而且要求求调速器器之间有有负荷分分配线(loaad ssharringg liine)。这样样,通过过负荷分分配线,使使主发电电机
6、和辅辅发电机机并联运运行在同同步模式式(issochhrouunouus mmodee)。本本船的主主辅发电电机在设设计之初初,没有有采用相相同的调调速器和和执行器器,4台台发电机机并联运运行时,只只能通过过电站管管理系统统向柴油油机调速速器发出出增减负负荷的命命令,这这是一种种比较差差的频差差工作模模式(ddrooop mmodee)。为为了使主主辅发电电机能够够工作在在较理想想的同步步模式,通通过协调调辅发电电机制造造商,使使他们选选用了和和主发电电机相同同品牌和和型号的的电子调调速器和和执行器器。在以后类类似船舶舶的设计计中,如如果有额额定输出出功率不不同的几几台发电电机组并并联运行行的
7、情况况,则应应该注意意类似的的问题。3.2 6900V主配配电板主配电板板共111屏,配配置2个个西门子子PMAA3000电站管管理系统统。本船船的电站站管理系系统与通通常的电电站管理理系统不不同之处处在于,具具有功率率限制的的功能。即即:当电电站超负负荷运行行时,没没有采取取优先脱脱扣的方方式卸掉掉不重要要的负载载,而是是通过到到变频器器的模拟拟电流信信号,降降低推进进电机的的的输出出功率,从从而既保保护发电电机不过过载,又又保证了了船上设设备的正正常运行行。由于于推进电电机的额额定功率率较大,所所以,即即便是55的功功率下降降,下降降功率的的绝对值值也很大大,超过过船上较较大电器器设备的的
8、额定功功率,从从而能够够更加有有效地解解决发电电机过载载的问题题。这种种负荷处处理方式式是电力力推进船船舶的优优点之一一。但是是,对于于这一优优点,船船东起初初却并不不接受,经经过船厂厂和西门门子的解解释,最最终同意意了这种种全新的的负荷处处理方式式。图33是综合合检测船船6900V配电电板的电电力单线线图。3.3 推进变压压器推进变压压器额定定功率PP=28800KKVA,变变比6990/(7200,7220)。每每台推进进变压器器(T)实实际上由由2台变变压器组组成(TT1,TT2),TT1和TT2各由由1个原原边2个个副边组组成,且且都是ZZ型连接接方式,但但连接方方法不同同。T11和T
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