天一号起重船电力推进系统

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1、SHANGHAISHIPBUILDING上海造船2010年第2期（总第82期）“天一”号起重船电力推进系统杨瑜（上海船舶研究设计院，上海200032）摘要：论述了变频调速电力推进系统在超大型起重船上应用的优越性及具体方案。包括系统配置、变频谐波控制及监控系统。关键词：起重船；电力推进；变频；调速；谐波+中图分类号：U674.35.033文献标识码：C文章编号：1005-9962(2010)02-0046-03Abstract:Thispaperdiscussestheapplicationoff

2、requencyconversionspeedcontrolelectricpropulsionsystemonboardultra-largecraneships,includingthesystemconfiguration,conversionharmoniccontrolandmonitoring&controlsystem.Keywords:craneship;electricpropulsion;frequencyconversion;speedcontrol;harmonicwav

3、e0前言采用全数字化技术的交流变频器，将交流变频器作为推进系统的驱动调速控制是当前电力“天一”号起重船是上海船舶研究设计院为中铁推进的核心技术。目前比较实用的有脉冲宽度调大桥局集团有限公司建造杭州湾大桥桥梁构架运制变频器PWM、循环变频器及同步变频器等3输和施工安装而设计的特殊水上施工架梁工作船。种。该船为超大型新型自航式架桥专用起重船，集起循环变频器及同步变频器主要用于大功率的吊、运输、桥梁安装于一体，具有自航能力，起重同步电机，而脉冲宽度调制变频器PWM可用于机能带载航行。该船对操纵性要求很

4、高，采用交流异步电动机和同步电动机，适用于功率6MW以电动全电力推进装置，在船尾部设4台Z型360°下，该船功率小于2MW，选用PWM变频器最合全迴转无级变频调速电动机实现变速定螺距带导适。流管螺旋桨推进的新技术。该船变频调速电力推进系统组成为：发电机+配电柜及推进控制中心+隔离移相变压器+变频器+1变频调速电力推进系统变频电机+高弹+舵桨。停泊发电机主发电机主发电机主发电机主发电机160kW1120kW1120kW1120kW1120kW岸电配电盘及推进控制中心400V，50Hz隔离移相起动器

5、船用液压泵站变压器起重机液压泵站起动器小负载1200kW1200kW小负载230V负载变频器230V负载侧推变频控制柜变频推进电机变频推进电机变频推进电机变频推进电机900kW900kW900kW900kW图1电力推进系统单线图如图1所示，电力推进系统采用柔性联接。由作者简介：杨瑜，女，工程师。1978年生，华东船舶工柴油发电机组发电，通过配电盘将电能输送至变频业学院自动化专业毕业。现从事海洋工程船电气专业技术工作。控制柜，再与变频电动机联接，电动机通过钢性结“天一”号起重船电力推进系统47构与

6、变速齿轮箱联接。通过变频器的频率控制调节2.5全回转舵桨螺旋桨的快慢和正反转。由于电动机与变速箱之间数量：4的距离缩短，因此降低了机械损耗。根据ALSTON型号：SchottelSRP550公司的测算，电力推进系统比常规推进系统提高效输入功率：900kW率6％。输入速度：1800r/min齿轮减速比：5059:12设备基本参数该舵桨采用全方位跟踪随动电动液压操舵系统，C型弹性轴用作电动马达和舵桨动力输入法兰2.1主柴油发电机组间的动力传递。舵桨的控制是由SCHOTTEL提供1柴油机型号：LTA5

7、0-D（M2）路4~20mA输入信号由IMTECH进行控制。数量：4冲程数：43谐波控制气缸数：16缸常载功率：1200kW（1500r/min）变频器会产生谐波，使输入和输出端的电压及发电机型号：StamfordHCM734G电流发生畸变，影响电力系统的正常工作。国际电额定功率：1520kVA工委员会在IEC60092-101-2002版《船舶电气设备》额定电压：400V里要求：总谐波畸变不超过5%；单次谐波不超过额定频率：50Hz3%。所以将谐波成份降低到安全值以下是系统要考瞬变电抗：13%

8、以下虑的一个很重要的问题。2.2隔离移相变压器从变频器的角度考虑，可采用增加变频器的脉冲数的方法，在技术上采用一定相位差的多组3相每台变压器，带2个次级线圈，12脉冲输出。整流桥并联来增加脉冲数(脉冲数一般分为6脉冲、数量：412脉冲和24脉冲)。为此在变频器的电源部分加1功率：1100kVA个电源变压器，变压器的输出组数根据采用的脉冲频率：50Hz数来确定，如6脉冲为1组，12脉冲为2组，24初级电压：3相400V脉冲为4组。该船选用12脉冲整流器，将进入变次级电压：2个3相450V频器的电源