해안 전력 변압기: 포트 전기화를 위해 HVSC 변전소를 지정하는 방법

해안 전력 변압기: 포트 전기화를 위해 HVSC 변전소를 지정하는 방법

정박 전기화에 관해 우리에게 전화하는 터미널 엔지니어는 일반적으로 "부두에 약 2 MVA가 필요합니다."와 같은 방식으로 대화를 시작합니다. 그런 다음 실제로 해당 정박지에 정박할 선박이 무엇인지 묻습니다. 대답은 그 숫자를 10배로 움직일 수 있습니다. 에이해안 전력 변압기오늘날 터미널에 나타나는 부하가 아니라 연결되는 선박에 따라 크기가 결정됩니다. 그리고 이러한 단일 구별은 대부분의 1차 통과 사양이 잘못된 부분입니다.

배전 장치가 할 수 없는 해안 전력 변압기의 기능

아키텍처부터 시작하세요. 주요 항구에서 공공 전력 공급은 34.5kV에서 최대 230kV까지 도달할 수 있으며, 항구 내부의 대용량 변전소는 이를 중간 전압 해안 배전 버스로 내려갑니다. 거기에서 각 정박지에는 전압을 6.6kV 또는 11kV로 가져오고 선박에 전력을 전달하는 케이블 관리 시스템에 공급하는 전용 변압기가 있습니다. 연결이 완료되면 선박은 보조 발전기를 차단하고 터미널이 부하를 인계받습니다. 주인들은 이렇게 부른다냉간 다림질또는육상 전원 공급 장치(OPS); 표준에서는 전체 배열을고전압 해안 연결(HVSC)시스템이며 그 아래에 있는 변압기는 배전 장치와 다른 동물입니다.

변압기는 전압 변환만을 위한 것이 아닙니다. 이는 해안 네트워크와 선박의 전기 시스템 사이의 갈바닉 절연 장벽입니다. 표준 관행과 대부분의 사양이 기록된 배열은 한 번에 한 척의 선박이 연결된 정박당 하나의 전용 변압기이므로 항구의 다른 곳에서 접지 문제, 표류 전류 또는 결함이 선박에 도달할 수 없고 접지 결함 보호를 혼란시킬 수 없습니다.

관리 문서는 IEC, ISO 및 IEEE가 공동으로 개발한 IEC/IEEE 80005-1입니다. 여기에는 고전압 육상 배전, 육상-선박 연결 및 인터페이스 장비, 변압기 및 리액터, 반도체 및 회전 주파수 변환기, 정박지를 함께 묶는 제어, 모니터링 및 연동 시스템이 포함됩니다. 이는 1 MVA 이상이 필요한 선박이나 고전압 주 공급 장치가 있는 선박에 적용됩니다. 저전압 해안 연결은 시리즈의 별도 부분에 있습니다. 표준 기록은 다음 사이트에 공개됩니다.IEEE 80005-1 표준 페이지- 유틸리티 또는 분류 협회에서 요구사항이 어디서 왔는지 묻는 경우 유용한 증거입니다.

규제는 이것을 공학 이론에서 건설 일정으로 바꾸는 것입니다. 캘리포니아의 At Berth 규정은 2023년 1월부터 컨테이너, 냉동선 및 크루즈 선박이 규제된 터미널에서 승인된 배출 제어 전략을 사용하도록 요구했으며, 2025년 1월부터 모든 규제된 터미널의 Ro-Ro 선박과 로스앤젤레스 및 롱비치의 유조선으로 요구 사항을 확대했으며, 2027년 1월부터 모든 규제된 터미널의 유조선까지 확대할 예정입니다. 해안 전력은 대부분의 터미널이 사용하는 경로입니다. 전체 규정 준수 일정은 다음에 게시됩니다.CARB 정박 규정 페이지.

선박 유형별 크기: 모든 정박지의 전력 수치

구매자가 과소평가하는 부분은 다음과 같습니다. 터미널 자체 수요가 아니라 선박 구성이 등급을 결정합니다. 표준의 정박 전력 수요는 광대역에 걸쳐 있습니다.

정박 계획에서 가장 큰 선박을 설계한 다음 소형 기항이 경제적으로 유지되는지 확인하십시오. 크루즈 교통에 적합한 크기의 장치는 Ro-Ro 방문을 통해 경부하 상태에 있으며 여전히 다음 섹션의 주제인 완전 무부하 손실에 가깝습니다.

정박 부하가 단계적으로 도착하기 때문에 과부하 용량은 표준 분배 애플리케이션보다 여기서 더 중요합니다.냉간 다림질호출당 두 번의 동기화 작업이 필요합니다. 하나는 선박의 보조 화물을 해안으로 전송하는 작업이고, 다른 하나는 출발 시 다시 돌려주는 작업입니다. 강제 공기 냉각은 명판 위에 문서화된 헤드룸을 제공합니다. 건식 장치의 경우 최대 3.75MVA까지 약 33% 추가 용량, 그 이상은 약 25%입니다. 액체 침지 장치의 경우 최대 2.5MVA까지는 약 12%, 그 이상은 25%입니다. 해당 숫자 뒤의 로딩 가이드는 건식 장치의 경우 IEEE C57.96이고 액체 침지형 장치의 경우 IEEE C57.91입니다. 귀하의 듀티 사이클에 대한 부하 능력 곡선을 생성할 수 없는 공급업체는 나중에 논쟁을 벌이게 될 공급업체입니다.

무부하 손실은 해안 전력 변압기의 연중무휴 항목입니다.

배전 변압기는 부하가 증가함에 따라 손실을 다시 얻습니다. 정박 변압기는 그런 사치를 얻지 못합니다. 선박 호출 사이에 때로는 며칠 동안 전력이 공급되므로 무부하 손실은 자산 운영 수명에서 가장 큰 에너지 항목이 됩니다.

견적을 비교하기 전에 산술을 수행하십시오. 무부하 손실이 8kW인 장치는 연간 8,000시간 동안 전력을 공급하면 대략 64,000kWh를 소비합니다. $0.10/kWh의 산업 요금으로 연간 약 $6,400 또는 25년 서비스 수명 동안 약 $160,000(부하 손실 전 및 유지 관리 전)입니다. 귀하의 관세는 다를 수 있습니다. 주문은 그렇지 않습니다. 그 비용 구조는육상 전원 공급 장치따라서 우리는 소유자가 코어와 그 주변의 권선을 적용하고 설계하려는 자본화된 손실 평가를 요청하는 것입니다.

주파수, 갈바닉 절연 및 접지: 프로젝트를 침몰시키는 세 가지 세부 사항

빈도가 우선입니다. 대부분의 선박은 60Hz 전기 시스템으로 주문되므로 50Hz 유틸리티에 의해 공급되는 포트는 해안측 변압기보다 먼저 주파수 변환이 필요합니다. 해당 확인을 건너뛰면 정박지가 서비스를 위해 제작된 함대와 호환되지 않습니다. 시운전 시 비용이 많이 드는 발견입니다.

고립은 두 번째입니다. ~ 안에HVSC전용 변압기를 절연 장벽으로 설계하면 비용 절감을 위해 두 선석 간에 공유할 수 없습니다. 분류 협회는 공동 표준 위에 자체 승인 기준을 게시하므로, 클래스 협회 지침과 함께 IEC/IEEE 80005-1에 대한 동료 검토 검토는 기술 사양이 제3자 검토에서 살아남아야 할 때 유용한 교차 확인이 됩니다. 그러한 연구 중 하나는 프로젝트 파일에 보관할 가치가 있습니다.고전압 해안 연결 시스템의 안전 및 규정 준수 탐색.

접지는 세 번째이며 엔지니어링이 구체적으로 이루어지는 곳입니다. 정박지는 중성 접지 저항을 갖춘 고저항 접지 시스템으로 설계되었으며 저항 정격은 해안 및 선박 시스템이 결합된 충전 전류를 따릅니다.

R_N=E_LN / (1.25 × I_C)

여기서 R_N은 중성점 접지 저항이고, E_LN은 선간 전압이고, I_C는 해안 및 선박 시스템이 결합된 총 충전 전류이며, 측정 불확실성을 커버하기 위해 1.25 계수가 적용됩니다. 저항은 개방 및 단락 상태에 대해 지속적으로 모니터링되며, 모니터링이 실패하면 연결 양쪽의 차단기가 열립니다. 계산되거나 측정된 충전 전류 대신 빌린 충전 전류를 사용하면 정박지에서 케이블 양쪽의 장비를 손상시키는 일시적인 과전압이 발생합니다.

보호 장치 및 안전 하드웨어 구매자가 지정하는 것을 잊어버렸습니다.

변압기는 정박 사양의 단순한 부분입니다. 보호 및 인터페이스 패키지는 프로젝트에서 시간이 낭비되는 부분입니다.

변압기 자체에서 건식 주조 코일 장치에는 권선 열 보호 장치(장치 49W)가 필요합니다. 오일 침지형 장치에는 권선 온도, 오일 온도, 오일 레벨 장치와 더불어 갑작스러운 압력 및 압력 완화 보호 기능이 추가되었습니다. 2차측 패키지에는 일반적으로 과전류 및 중성 과전류, 과전압 및 저전압, 역전력, 역상분 전류 및 전압, 과주파수 및 저주파수, 선박 공급 장치가 해안 전원과 병렬 연결되기 전의 동기화 검사가 포함됩니다.

케이블 인터페이스에서 플러그 및 콘센트 어셈블리의 정격은 6.6kV 및 11kV 모두에서 350A 또는 500A입니다. 각 커넥터에는 전원 핀 3개, 접지 핀 1개, 파일럿 핀 2개가 있으며, 접지 및 파일럿 회로는 마지막에 만들어지고 먼저 끊어집니다. 이는 케이블이 연결되는 동안 작업자의 안전을 지켜줍니다. 커크 키 인터록은 콘센트 덮개, 접지 스위치 및 주 분리 장치를 연결하므로 케이블이 만지기 전에 방전되고, 케이블 관리 시스템은 안전 제한 스위치를 사용하여 출발 선박이 부하 상태에서 케이블과 플러그를 잡아당기지 못하도록 방지합니다.

해안 전력 변압기 패키지에 대한 Ryan Electric의 접근 방식

정박 사양은 모든 형식으로 제공됩니다. 일부 구매자는 전체 내용을 보냅니다.OPS시스템 통합업체의 패키지; 다른 사람들은 세 줄의 문자와 선박 목록을 보냅니다. 장쑤성에 있는 우리 공장은 2007년부터 변압기를 제작해 왔으며 120,000m²의 제조 기반, 180개 이상의 생산 및 테스트 장비 세트, 포트폴리오에 37개의 특허를 보유하고 있습니다. 2023년부터 Ryan Electric은 Eaton 합작 투자 파트너로 운영되었습니다. 당사의 인증에는 UL, CSA, IEEE, DEKRA, CNAS 및 CE가 포함됩니다. 이는 항구의 해안 변전소가 북미 전기 규정에 따라 검사되거나 선급 협회의 감사를 받을 때 중요한 파일입니다.

정박 프로젝트용 장치는 ANSI/IEEE C57.12.90 및 IEC 60076-1 테스트 절차에 따라 유형 테스트 중에 기록된 온도 상승 데이터를 사용하여 비율, 권선 저항, 인가 및 유도 전압, 무부하 및 부하 손실 등 유틸리티 변압기와 동일한 일상적인 테스트 체계를 거칩니다. 부두 설치가 지정된 경우 노출 등급에 따라 밀봉된 오일 보존 및 부식 방지 기능을 갖춘 액체 침지 장치를 제작합니다. 변압기가 실내나 통풍이 잘되는 변전실에 있는 경우에는 일반적으로 주조 수지 건식 장치가 더 나은 대답입니다.

작년의 한 문의는 어떤 브로셔보다 크기 조정 포인트를 더 좋게 만듭니다. 단일 선석을 업그레이드하는 터미널에서 3MVA 건식 장치에 대한 사양을 보냈습니다. 동일한 문서에 따르면 선박 계획에는 가끔 크루즈 호출이 포함되어 있으며 크루즈 선박은 6.6kV에서 최대 20MVA를 끌어옵니다. 지정된 변압기는 해안 전력이 가장 필요한 선박 등급에 비해 큰 폭으로 소형화되었을 것입니다. 우리는 두 가지 구성을 인용했습니다. 하나는 크루즈 호출을 위한 크기의 단일 장치이고 다른 하나는 향후 정박을 위해 준비된 두 번째 변압기 베이가 있는 단계적 배열입니다.

정박 전기화 프로젝트를 계획 중이신가요?

등급, 가격 및 일정을 결정하는 5가지 항목은 선박 구성 및 선석 수입니다. 포트의 유틸리티 전압 및 주파수, 주파수 변환이 필요한지 여부 육상 변전소의 인증 대상; 장치가 실내에 있는지 부두에 있는지 여부; 소유자가 원하는 손실 평가 수치를 적용합니다. 다음을 통해 엔지니어링 팀에 보내세요.라이언-transformers.com귀하의 평가에 대한 권장사항을 알려드리겠습니다.해안 전력 변압기, 손실 비교 및 ​​생산 날짜가 유지됩니다.

저자 소개:이 기사는 중국 장쑤성의 Eaton 합작 투자 파트너이자 UL/CSA 인증 변압기 제조업체로서 북미, 중동, 동남아시아 및 아프리카 전역의 항만, 유틸리티, 데이터 센터 및 산업 고객에게 서비스를 제공하는 Ryan Electric의 엔지니어링 팀이 작성했습니다.