高压岸电

主要设备描述

1. 高压变频器电源

高压变频器采用特殊的限流设计。在整个输电和供电过程中，系统的正常电流小于额定电流，对上游供电系统没有额外的容量要求。.

高压变频电源采用功率单元串联技术。每相串联 10 个单元，电压为 10 千伏，每个功率单元输出的交流有效值 Vo 为 576 伏，相电压为 5760 伏，线电压为 10000 伏。通过隔离变压器后，可输出 6.6/11kV 岸电。.

功率单元主要由三相桥式整流器、滤波电容器和 IGBT 逆变桥组成。它还包括用于功率器件驱动、保护、信号采集和光纤通信的控制电路。通过控制 IGBT 的工作状态，输出 PWM 电压波形。每个功率单元在结构上和电气上都是相同的，并且可以互换。.

The series high-voltage shore power frequency converter system employs up to 60 levels of rectification technology on the 10kV power supply side, resulting in low harmonic pollution on the grid side, high power factor, and no need for power factor compensation or harmonic suppression devices. It also does not generate harmonic interference to other electrical equipment connected to the same grid. The system output side uses multi-level sinusoidal pulse width modulation (SPWM) technology, achieving a maximum output voltage of 21 levels with very low output harmonics.

高压岸电变频系统具有输出电压和频率一键设置、输出电压微调和输出相序一键切换功能，可大大缩短岸电连接时间。同时，高压变频电源还具有反向功率处理和保护功能。在并网和断网过程中，如果电源系统检测到反向功率，会自动调整系统输出电压以消除反向功率；如果消除失败，系统会发出跳闸保护。.

2. 隔离变压器

隔离变压器采用 Dy11 连接设计，工作频率为 60Hz，有两组抽头：10 千伏/11 千伏和 10 千伏/6.6 千伏。向不同电压的船舶供电时，可通过闭合相应电压分接头的开关来选择电压系统。两组分接开关的输出开关是互锁的，以防止同时闭合造成事故。.

3. 中性点电阻柜

隔离变压器的中性点通过一个约 540Ω 的电阻器接地，并通过中性线与船体相连。这限制了岸电供电时船侧接地的故障电流，为船上设备和人员提供了安全保护。中性点电阻器的接地端安装有接地开关。供电中断时，接地开关闭合，为操作人员和设备提供安全保护。.

4. 高压滤波柜

岸电变频器采用移相多路复用技术消除输出谐波。在没有高压滤波柜的情况下，系统的空载电压谐波约为 2%，符合 IEC 80005-1 标准规定的岸电系统谐波限值。对于需要更清洁电能质量的应用，可增加高压滤波柜，以进一步降低系统输出谐波。.

5. 输出开关柜

岸电电源的输出系统配有高压断路器、接地开关、电能计量装置和集成保护装置。当出现输出电流不平衡、输出电流过大、输出电压过低（或过高）、输出频率过高（或过低）或反向功率过大等异常情况时，集成保护装置会断开输出开关，为系统提供安全保护。.

6. 船坞插座箱

岸电插座盒适用于码头的腐蚀性海洋环境。插座盒主体由 316 不锈钢制成，表面有防腐涂层。插座盒内装有电源插座、中心线插座、辅助电源插座、控制信号插座和 SCADA 插座。岸电插座箱的外壳配有接地连接。岸电插座箱应配备防结露加热装置。.

7. 专用电缆管理系统

由于船舶类型不同，船上岸电插座的位置也不尽相同。岸电接口一般位于行李装卸区旁，与码头面的高度差不大。因此，通常会在岸上安装带伸缩臂的电缆管理系统，将电缆输送到船上，实现船岸连接。.

专用电缆管理系统由电力电缆卷筒、控制电缆卷筒、中性电缆卷筒、伺服系统、保护系统和控制系统组成。船岸电路连接可通过简单的四步操作实现：

1) 将电缆管理系统运送到基座前端。.

2) 将电缆管理系统连接到基座插座盒。.

3) 使用伸缩吊杆将缆绳送至船舷。.

4) 依次将控制电缆、中性电缆和电源电缆插入船用插座。.

8. 岸电监测系统

岸电系统涉及众多设备和复杂的操作程序，因此需要专门的监控系统。该系统不仅能监控每个设备，还能与码头和船边的监控系统通信，方便双方人员现场监控设备运行情况。监控系统与输出开关设备仪表进行通信，以监控实时供电变化；还与变频器系统进行通信，以监控其运行参数。此外，系统还应记录供电期间的输出电压和电流数据（包括必要的波形），以便在非正常停电时跟踪故障状态并分析其原因。.

岸基高压变频电源参数表