Привод морского судна общей мощностью 1,4 МВт

Разработанный и изготовленный Предприятием Энергоэлектроники TWERD комплект из четырех энергоэлектронных преобразователей общей мощностью 1,4 МВт обеспечивают питание главного привода исследовательского катамарана "Oceanograf", построенного на Гдыньской судоверфи "Nauta S.A." для нужд Института океанографии при Гданьском университете.

Это первые польские преобразователи, установленные на главном приводе морского судна.

 

 

Комплект состоит из четырех преобразователей частоты мощностью 2 x 500кВт и 2 x 200кВт, которые приводят в действие четыре приводные системы: главные и маневренные.

 

Принципиальная схема силовой цепи

 

Два преобразователя мощностью 500 кВт питают главный кормовой привод катамарана, а два мощностью 200 кВт питают носовое подруливающее устройство.

Преобразователи вместе со вспомогательным оборудованием размещены в четырех отдельных шкафах.

Фотографии шкафов

Первая фотография сделана после установки шкафа на судне, остальные еще на предприятии у производителя.

 

Фотографии привода

 

Конструкция — шкафная установка

Каждый из преобразователей встроен в вентилируемый шкаф со степенью защиты IP54. Температура внутри шкафа контролируется термостатом.

На дверце шкафа расположены: главный выключатель, аварийный выключатель, панель местного управления, решетки для охлаждения и ручки. На крыше находятся охлаждающие вытяжные вентиляторы.

Кабели питания и двигателя подведены к преобразовательным установкам через ЭМС-рамы.

 

Расположение элементов в шкафу 500 кВт

L1,L2,L3  – входные шины
     1 – разъединитель
     2 – главный контактор K1
     3 – контактор предварительной зарядки K2
     4 – Фильтр RFI
     5,6,7 – Фильтр LCL
     8 – преобразователь AcR
     9 – преобразователь VSD
     10 – монтажная плата системы автоматизации и безопасности
     11 – быстрые предохранители F1,F2,F3
     12,13 – подключения системы охлаждения
     14 – ЭМС-рама для ввода кабелей
     15 – ЭМС-рама для вывода кабелей (двигателей)
     16 – ЭМС-рама для кабелей управления

 

Конструкция – степень защиты
Каждая из четырёх преобразовательных установок состоит из двух трёхфазных двухуровневых преобразователей.

 

Упрощенная идейная схема одной установкиu

 

Между преобразователями AcR (AC/DC) и VSD (DC/AC) находится промежуточная цепь DC (4). Через фильтр LCL (1) сетевое напряжение передается на сетевой преобразователь. Зарядка цепи DC происходит при помощи выпрямителя с резисторным ограничителем (6). Перед подачей напряжения на силовую цепь необходимо подать напряжение на систему предварительной зарядки путем подключения K2. После установления напряжения DC система управления подключает K1, а K2 отключается. Контроллер (9) управляет работой всего устройства, обеспечивает связь с окружением с помощью сигналов входа/выхода и локальной панелью (10).
Каждый из преобразователей мощностью 200 кВт заключен в одном отдельном силовом блоке, а каждый из преобразователей мощностью 500 кВт состоит из двух блоков, соединенных шинами DC. Непосредственно на корпусе находятся цепи предварительной зарядки конденсаторной батареи, контроллер части активного выпрямителя AcR, контроллер части VSD и главный контроллер. Главный контроллер управляет работой всего устройства, обеспечивает связь с окружением с помощью сигналов входа/выхода и локальной панелью.

В качестве ключей использованы IGBT транзисторы, соединенные параллельно. Они размещены на радиаторе с жидкостным охлаждением. Непосредственно над транзисторами размещены конденсаторы промежуточной цепи.

Входная ступень построена как транзисторный активный выпрямитель. Такое решение обеспечивает синусоидальное потребление тока от сети.

Измерения тока проводятся с использованием датчиков Холла. Связь с главным контроллером осуществляется по оптоволоконному каналу.

Сотрудничество с системой управления Schottel
Система управления преобразователей была интегрирована с системой управления приводом судна фирмы Schottel.

Сотрудничество с системой PMS
Каждый из четырех преобразователей индивидуально связывается с системой управления мощностью (PMS) судна, разработанной фирмой Praxis Automation Technology B.V. Эта система определяет распределение мощности для данного преобразователя.

Технические данные :

• Общая номинальная мощность установки: 1,4 МВт
• Напряжение питания: 400 В, 50 Гц
• Номинальный выходной ток:
• Преобразователи 200 кВт: 350 A
• Преобразователи 500 кВт: 870 A
• Охлаждение:
• Силовые блоки: охлаждающая жидкость
• Шкаф: крышные вентиляторы
• Габариты:
• Четыре шкафные установки, размер каждой: 1800 x 2090 x 570 мм.

Ведущий конструктор: Ярослав Заленский

 

 

---