自航钢耙抓斗挖泥船电力推进系统冷却方式的选择.pdf

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1、第45卷船海工程Vo1．452016年12月SHIP＆0CEANENGINEERINGDec．2016DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2016．S1．023自航钢耙抓斗挖泥船电力推进系统冷却方式的选择时祥，梁锋，汪超(武汉金鼎船舶工程设计有限公司，武汉430062)摘要：介绍电力推进船舶系统基本组成、电力设备冷却形式及其特点，阐述变压器、变频器在电力推进设备中的重要性，并以实例介绍变压器因设备布局改变。针对散热问题，由中央冷却系统改成中央冷却系统与常规冷却系统相关结合的冷却方

2、式，通过合理改善电力设备冷却方式配置，从而达到解决变压器散热问题的目的。关键词：电力推进；变频器；变压器；冷却中图分类号：U674．31文献标志码：A文章编号：1671-7953(2016)S1-0097-06随着电力电子器件、变流技术、传动控制系统成¨j。推进系统配置具体以武汉金鼎船舶工程以及新能源和新材料等高新技术的飞速发展，船设计有限公司设计的自航钢耙抓斗挖泥船(以下舶电力推进系统正在经历着巨大变革。电力推进称本船)为例，见图1。系统作为大功率电力传动控制系统的重要应用领1．2柴油机电力推进系统

3、工作原理域之一，却由于其专业的特殊性未得到应有的关主要工作原理：电力推进就是采用推进电机注和重视，致使国内在这方面的研究与国外先进推进螺旋桨的。发电机组发出的电能送至主配电水平的差距更加明显。随着电力推进系统的船舶板，由主配电板汇流后分配至全船各个用电场所，建造及应用范围增加，电力推进系统技术飞速发其中送至推进电机的分支须经过推进变压器升展，推进系统设备布局及冷却形式的合理选择是压。提高电压有利于减小推进电机的尺寸和线路至关重要的。本文将介绍柴油机电力推进船舶系损耗。升压后的电能送至交／直流转换器换成

4、交统基本组成及电力设备冷却形式及其特点，阐述流，并在转化过程中通过变频器按要求对电的频变压器、变频器在电力推进设备中的重要性，并以率进行调整，最后把满足要求的电流送至推进电实例介绍变压器冷却方式合理选择的应用。机带动螺旋桨J。1柴油机电力推进系统基本组成2本船状况1．1柴油机电力推进系统组成本船配备了2台800kW主发电机组，1台电力推进就是采用推进电机推进螺旋桨的。280kW备用兼作业发电机组，均可自启动。还有对采用全电力推进方式的船舶来说，根据典型工一台停泊发电机组。机舱前部是机舱值班室，机况下电

5、力负荷情况，综合分配推进及日用用电，取舱左舷是变压器间，机修间；机舱右舷是变频器，代传统的主机、辅机的分配原则，采用多种分配组生活设备舱室。合使用发电机组台数，使其各工况下电力负荷工本船采用2台710kW异步电动机驱动2个作在高效区域，及合理布局等原则综合优先确定。主推进器，每台异步电动机由一个独立的变频器船舶电力推进系统主要由发电机组、配电装供电，每个变频器由1台24脉冲三绕组移相变压置、变压器、变频器、推进电动机、螺旋桨等组器连接到400V电网。本船采用2套中央板式冷却器，用于冷却推进电机、变频器

6、等设备。收稿日期：2016—07—22修回日期：2016—08—22全船2台移相变压器的原边绕组设计有一定第一作者简介：时祥(1984一)，男，大学，助理工程师相位差，同时运行对于变压器前端400V电网相研究方向：轮机工程当于虚拟24脉冲整流，降低了电网谐波的THDE·mail：jfpyu@163．eom值；在发电机参数满足要求的前提下，可保证在不972016月时祥，等：自航钢耙抓斗挖泥船电力推进系统冷却方式的选择船海工程l2第45卷谐波吸收谐波吸收图1自航钢耙抓斗挖泥船船电力推进系统配置构造示意图带

7、任何滤波器的整个情况下的总电压谐波畸变统之一。其作用是冷却柴油机高温受热部件及其(THD)不超过5％、任何单次电压谐波畸变率不辅助设备使其温度保持在有效的工作范围内，以超过3％。保证其正常稳定的工作。电力推进系统电力设备变压器作为电站从400V转换到690V，减少比较多，主要针对推进电机、发电机组、变压器、变电网损耗(在电缆不变的情况下，损耗将为原来频器等设备。设备及其性能不同，可能会有水冷、的1／3)，增大线路输出能力(在电缆长度和截面风冷等不同的冷却方式。一般大部分设备采用闭积不变的情况下，输出功

8、率扩大3倍)，降低设备式水冷却系统，其基本形式可以分为常规冷却系成本。690V变频器的特点是电压等级高，与统和中央冷却系统，表1是两种冷却形式比较。380V变频器相比，等功率情况下，额定电流小；可表1常规冷却系统与中央冷却系统的比较以控制整个系统的谐波水平。说明了变压器、变频器在电力推进系统类型船舶中作为中转站的重要性。一般保护这些设备的措施首先需看这个设备的类型特点(如设备的工作环境的适宜性，是保证设备正常运行的重要性等)。变频器、变压器一般冷却方式有