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电气学院
60Hz静止式大容量岸电电源
来源: 日期:2014年10月30日 09:39 点击数:


    项目名称:60Hz静止式大容量岸电电源

负责人:沈传文

联系电话:029-82667858

E-mail:scw@mail.xjtu.edu.cn

所在学院:电气学院

项目介绍:

随着我国经济持续的高速发展以及对外贸易的不断扩大,越来越多的国家和地区在我国的造船厂订造符合其标准和频率、电压要求的各种船舶,以及维修各种船舶越来越多的国家和地区的冷藏集装箱堆存在我国的港口堆场

我国使用的是50Hz频率和380/220V电压的供电电源,世界上有许多国家和地区使用60Hz, 440/110V的供电电源,因此,承揽外国或地区船舶的修造业务的船厂以及堆存外国或地区的冷藏集装箱的港口除了具有50 Hz的供电电源外,还需要提供60 Hz的供电电源.

与传统发电机组的比较60Hz静止式岸电电源与传统发电机组的供电设备相比,具有效率高达95%以上,经实测比传统发电机组能源转换效率提高20%以上。无发电机的转动部分,维修量小,管理费用低,使用寿命长,可靠性高。过载能力强,尤其适用于60Hz电机,突加负载时,电压瞬态变化< 15% ,频率变化<±0.01%;允许110%过载工作(小于1h)。电子静止式岸电电源的外形可以按照低压开关柜的外形制造,在变电所的低压配电室里和低压开关柜并排布置,安装简单,易操作,易管理。可有效防止谐波电流干扰电网,输出的正弦波失真度低,是环保型绿色电源.

项目提出了以IGBT模块化设计,整个系统主电路采用交-直-交变换电路,其中的交流变直流部分采用电容滤波的不可控整流电路,进线电抗器可以消除输入电流的高次谐波,提高功率因素。上电电阻主要是抑制刚开机浪涌电流的冲击。

额定输出:380,50Hz工频电压:额定输出波形失真度: 系统效率:≥94%(满载时)输出电压460V,60Hz功率:200kw---800kw

项目优势

A 市场发展前景很好 √  B 产品或工艺创新性突出
    C 经济效益显著 √      D 社会效益显著 E其他

现处阶段

A 研发阶段 B 小试阶段 C 中试阶段 D 批量生产阶段

技术领先

本项目所研制的大功率静止岸电电源属稳压型电源,所有PCB电路板采用涂层固化处理;正弦滤波器、输入变压器采用整体真空浸渍绝缘漆和喷涂高温防护漆处理,具有较高的绝缘级别和防护能力。系统的参数的输入以及参数的显示都是经过触摸屏控制,简单易用,清晰明了,智能程度高。控制系统基于DSP和FPGA控制。数据的传输及igbt触发信号都是采用光纤,传送数据信息容量大,维护成本低,抗干扰性强。控制算法采用输出电压和直流侧电流的双闭环控制,基于PID控制的算法,控制算法简单、参数易于整定、发展成熟之特点,广泛应用于工程实践之中。输出波形质量不错,输出电压的有效值能在很短的时间内达到稳定。总谐波畸变率较低。在开关死区对输出电压的影响以及非线性整流负载引起的输出电压波形畸变较小。系统动态响应速度快。当负载突变时,输出电压会出现很大的较小,较短的时间就能恢复稳定。经过2个多月以来日日夜夜不间断的运行,电源设备的所有部件一切正常,没有发生任何故障。基本达到了商业运用的标准的要求。与市场上同类产品相较,具有较高的优势。

目前已经在企业投入生产。

项目可行性分析

由于我国电网供电电源频率标准为50 Hz,在船上发电机在没有正常投入使用之前,这些需要60 Hz电源供电的设备,接入我国电网使用是不能正常工作的。 过去传统供电方式为:是由三相380V/50Hz电动机带动440V/60Hz发电机向船上供电,缺点较多,噪音大、效率低;故障率高,维修不方便,必须由专人管理,突加重负载时输出电压动态特性差,频率不稳定等等。为修船造船业提供的专业供电设备,静止式岸电电源应运而生,因其具有50Hz转变成60Hz电源功能,具有更高的性价比,可以向不同制式的船舶提供岸电;与发电机比较,节能20﹪以上,省去了发电机带来的噪声大、运行成本高、损耗大、有污染、维修困难、须专人管理等诸多不便;功能上具有更强的适用性,可以实时监控电源的运行情况等优点,广泛的被国内各大造船修船企业使用。

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