马耳他干船坞60Hz标准正弦波电源技术方案

一、 概述
1、 马耳他干船坞项目清单原设计,即是发电机组系统用于该港口船坞电源50hz频率至船舶60hz频率的转变控制。现在船上可需电源为440v/50hz,440v/60 hz,690v/60hz三种,其中440v/60hz的电源可以直接通过一台普通电力变压器获得。而440v/50hz电源和690v/60hz电源由于该地区(马耳他电网)电源频率不同只能通过其它方式获得。
2、 根据提供的“马耳他项目清单”要求,440v/60hz的电源和690v/60hz电源准备采用6.6kv/50hz的电源通过变频器带动电机;经传动机构耦合,由发电机发出440v/60hz,690v/60hz的性能稳定,控制精度高的标准60hz电源供干船坞用。
3、 马耳他项目提供的技术数据:
l 船坞电压:3相6.6kv/50hz
l 两组变频器拖动系统:6.6kv/50hz/450kw×2套
l 一组变频器拖动系统:6.6kv/50hz/800kw×1套
l 两组变频器拖动每台发电机额定输出电压:440v/ac
l 一组变频器拖动一台发电机额定输出电压:690v/ac
l 发电机接法:星型
l 两组系统的发电机输出功率:450kva(功率因数为0.8~1.0时)
l 两组变频器拖动每台发电机输出电压:440v±1.0%
l 发电机输出频率:60hz±2.5%
l 电动机形式:同步或异步
l 电动机电源:3相6.6kv/50hz
l 发电机冷却方式:全封闭风冷
l 电动机冷却方式:全封闭风冷
l 变频器存放:房间内
l 发电机的保护:有一组mccb(当短路故障和过载时,起保护作用)
l 发电机和电动机绝缘等级:f级或同等级别
l 发电机适应温度范围:10~40℃
l 发电机适应湿度:90%
4、 采用变频器拖动发电机组发电,方案可行性存在的问题:中间环节的设备太多,维护维修费用高,占场地及基建的投资高,噪声大。建议选用正弦波电源ka3型,进行频率的直接转换供电。与变频器拖动发电机组发电相比,采用该项技术占场地面积小,安装容易,维护成本低,控制简单,噪声小,效率高达95%以上,具有很高的性价比。
二、 成都佳灵公司正弦波电源产品应用简介
中国四川成都市佳灵电气制造公司的正弦波电源系列产品使用范围非常广泛,应用在各种环境的典范很多。

序号

用户单位

型号规格

频率

数量

1

朝鲜人民民主共和国

ka-15kva
ka-5kva

60hz/50hz
60hz/50hz

1台
2台

2

中国西南航空公司西安飞机制造厂(飞机用)

ka-90kva

50hz

1台

3

胜利油田

3000kva变频电源

1台

4

中国船舶总公司712所国家级实验室

10000kva电源
200kw电源(潜艇用)

1台
2台

5

中国船舶总公司江南造船厂(航空母舰用)

ka-4×400kva/60hz电源

4台

6

广汉飞行学院

ka-30kva

1台

7

中船总公司724所

ka-37kva

50hz/400v

1台

8

建川机械厂

ka-15kva

1台

9

成都飞机公司(航空用)

ka-15kva

1台

10

国光电子管厂

ka-15kva

50hz/400hz

1台
三、440v/60hz、690v/60hz电源电气技术方案
1、电气设计
根据干船坞的实际情况,特别是电源功率较大,建议采用高性能、高可靠的节能型的ka3型电源方案,即用6.6kv/50hz的电网电压经高压降压变压器输出三组δ接法的电源280v,356v两套装置,(注:因440v/60hz电源两套设计完全一样,这里介绍其中1套)分别提供各相逆变电源,三相之间互相独立,在负载不平衡时,不受干扰,自适应调整各相电压,对电网无污染。emc指标良好,效率高,结构紧凑,体积小,重量轻。下面详述本方案ka3型电源方案。
参见图(1)ka3型电源(440v/60hz、690v/60hz)主电路原理图,采用ac-dc-ac的三级变频变压方式,将6.6kv/50hz降压成三组280v、356v交流电压分别整流和滤波得到400v、510v直流电压,再经各三组igbt组成的h桥逆变和电压叠加,电抗器l和电容c滤波,输出440v/60hz、690v/60hz正弦波交流电源(两套不同输电装置)。
2、技术上的先进性
2.1、高可靠性、高精度、高速度的智能控制方式,由cpu完成波形生成。脉冲分配,调制运算、保护诊断,通讯网络的智能处理,准确地完成负载变量的检测和执行外部指令。
2.2、电压、频率的闭环反馈自适应控制,确保系统的高性能。
2.3、采用igbt作为主回路开关器件。pwm控制方式提供较高的开关频率,以减少负载电流的脉动,符合国际上大功率器件的发展方向。
2.4、智能全数字化控制方法符合国际变频控制器技术发展趋势,控制的柔性和可靠性被大大提高,可以根据负载需要随时自适应变更控制参数,应用最新的现代控制理论研究结果,因此具有深远的意义。
2.5、pwm输出波形生成技术,实现了高质量的功率输出,大大减少了输出电压dv/dt脉动对滤波电路的冲击,减少了滤波电抗器的谐波损耗,增大了本机效率,使得装置体积小,重量轻,并且emi问题比其它大功率逆变器较不严重,与大功率逆变技术的要求相适应。
2.6、高精度的频率、

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计