大连港船舶岸电系统设计方案

大连港船舶岸电系统设计
门志勇，谷万江，高 宁，马 丽，吴 越，徐 坤，张 楠，韩占强（ 1. 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司，辽宁 大连 116000；2. 中国中建设计集团有限公司，北京100037 ）
摘要：以大连港船舶岸电系统为例，介绍了船舶岸电系统安全供电保障技术，探讨了船舶岸电系统实现不同船舶电源电制要求的电压、频率和保护控制等方面的变配电设计策略，分析了岸电系统的节能减排及社会经济效益。
关键词：岸电系统；电源电制；安全；节能减排

随着经济的繁荣发展，港口船舶停靠码头的数量和密度在大幅增加，但港口能耗和污染也日益严重。当前，船舶在靠港期间主要利用船上自身携带辅机发电来满足船舶自用电需求，形成了大量的“海上流动烟囱”，对港口及周边环境污染严重。根据集装箱港口的废气排放分析，4 2％的可吸入颗粒物PM10和3 2％的N Ox是由靠港船舶产生的。船舶辅机发电主要依靠燃料油(重油或柴油)，受船舶自身
设备质量、规模和品质等局限性影响，燃油利用率不高、损耗严重，会排放包含氮氧化合物（NOx）、硫氧化合物（SOx）、挥发性有机化合物（VOC）和颗粒污染物（PM）在内的污染物，对港口造成了大气污染和水污染，并产生了较大的噪声[1]。
采用船舶岸电供电技术替代靠港船舶自身发电，可以有效降低港口污染和能源消耗，并具有较好的经济效益。
1 船舶电力系统特点
船舶电力系统的安全性、可靠性、耐用性和环境适应性等方面比陆域有更严格的要求，船舶电力系统必须在各种海况、工况条件下，
确保船员及船舶设备的安全，满足正常生活电气设备的供电而不求助于应急电源，确保在各种紧急情况下向船舶的重要电气设备供电。船舶用电设备主要有操舵、导航、通信、动力和照明等。船舶电力系统主要电源设备为自备发电机组，常用的船舶发电机组有柴油发电机组、蒸汽轮发电机组和燃气轮发电机组[2]。
船舶电力系统在电站容量、连接方式、电压等级和变配电装置等方面与陆域有很大差别。大部分国际船舶电网频率为60 Hz，部分船
舶为50 Hz频率，国内外电力频率制式也不同，船舶电压等级为0.44 kV/6.6 kV/11 kV，以集装箱船舶为例，既有高压6.6 kV供电，又有440 V低压供电，船舶电力系统的总容量功率需求一般为1 000～5 000 kW[3]。
2 港口船舶岸电系统
（1）港口船舶岸电供电技术
港口船舶岸电供电技术是船舶在停泊码头期间停止使用辅机，而改用岸上电源供电。在保证安全性、可靠性的前提下，根据船舶电力
系统特点和使用要求，利用港口船舶岸电向港口船舶岸电供电，岸电系统向泵组、通风、照明、通信和其他设施提供所需电力[1-2]。港口船舶岸电供电组件大体上可分为三个部分：岸上供电系统、电缆连接设备和船舶受电系统。岸上供电系统将电力从高压变电站供应到靠近船舶的连接点，通过岸电箱与船舶受电系统相连接。
我国港口供电系统电网频率为50 Hz，与船舶电力频率制式不一致。为保证船舶电力系统安全可靠运行，保障船舶设备设施的使用效
率，港口船舶岸电系统向船舶供电时应保持与船舶本身电源频率一致，需要将港口电网交流电变换成适合国际船舶的60 Hz交流电，并且实现50 Hz/60 Hz双频供电。
国内外船舶配电电压主要有440 V和6.6 kV两种，对于配电电压为6.6 kV/11 kV的船舶，码头船用岸电供电系统采用高压供电是最方便的
方式。

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