摘要：商业船舶的岸上船舶服务用电量迅速增长，船停泊时产生的污染对环境有很大影响，许多港口限制船上发电机的运行，通过关闭这些机载发电机并从岸电系统供应船舶电力可以减少空气污染排放。随着中压电源插头和插座组件的发展，大型船舶的冷熨烫项目更为普遍，因而，制定岸电标准成为了关键。本文将重点介绍IEEE，ISO和IEC中压电网连接标准。
关键词：冷熨烫；IEEE；ISO；IEC
一、导言
加利福尼亚州空气资源委员会估测，若每年让加利福尼亚港口船舶（相比过去的三倍或更多倍数）连接岸电，则每天的排放量可减少18吨。南加利福尼亚州的两个主要港口已经实施了岸电连接，这些连接的标准正在制定中。
新标准的制定已经启动，以确保系统在世界各地的港口兼容。分析技术、港口基础设施和船上电气设备的协调发展，插入岸边电力，被称为“冷熨”，使用接近零或零排放技术为对接船舶提供更清洁的动力。为了向船舶提供岸电，在岸上需要适当的特殊电力系统通过电源插座和电源插头连接电力传输布线系统。电力能以11kV，6.6kV或440V的电力供电，具体取决于船上常规电源设备的额定值。然而，6.6kV系统是大多数设备所用的电压，许多船舶运营商和港口都缺乏适当的标准和规范来将服务负载互连到岸电系统。
本文将对大型商用船的岸电情况进行分析，并对岸电系统的主要特点进行描述，重点在于人员和设备的保护以及岸电和舰船电力系统互联分析方法标准化，介绍故障电流分析（保护），电力系统稳定性，船舶电力系统在岸上公用系统的装卸、通信和保护继电及双频操作方法。
二、现阶段的岸电状况
近几年，大型远洋船舶的岸电一直是港口相关部门、环境保护和工程界的热门话题。众所周知，许多岸电系统已经实现，岸电应用推行的可行性很大程度上取决于基础设施的支出。为了这项举措取能顺利实施，必须在码头和陆地上为变电站开发提供足够的电力，在码头附近必须有电缆敷设通道。此外，所有船舶都必须进行升级以便连接岸电。南加利福尼亚的一个港口已经为2个码头安装了岸电，另外7个码头的岸电安装正在进展中。南加利福尼亚州的另一个港口有两个岸电项目在建，还有三个在设计阶段，两个港口可以在船舶泊位时为其提供岸电。这些港口已经计划选用6.6KV电源电压基础设施，每个泊位的功率输出高达7.5MVA。
三、岸电系统
（1）岸电供应
岸电供应通常需要与服务设施连接，集装箱船和散货船通常采用6.6kV供电，而客船则采用6.6kV和11kV供电，基本都是60Hz。到目前为止，ISO和IEC标准化仅支持60Hz作为将来的安装标准。
岸电插座断开之前，接地开关用于对岸电馈电器的感应电压进行放电。接地开关在岸电电源断路器和岸电插座之间以机械联锁方式相连，以防止岸电馈线通电时插头的插拔。
（2）岸电插座箱--码头侧
岸边连接外壳可容纳动力和控制插座，可将船与岸相连。岸电插座箱包含两个7.2kV350A的三相插座。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆岸边连接的位置应远离码头边缘的起重机，其位置可以灵活调整以适应不同泊位的船舶。
（3）岸电箱-船侧
大多数集装箱船都可以接受岸上6.6KV或480V的电压。然而，也存在其他等级的电压和频率。但是6.6kV，60HZ是唯一的电压标准。如果有船舶需要使用其他特殊电压，则需自行提供电压。
（4）电缆连接（船到岸）
对于集装箱船，将船连接到岸电箱的电缆由船上的电缆卷筒供给。用于连接其他船舶类型的电缆可由岸上提供。电缆处理必须适应潮汐变化和船只移动，电缆需要灵活调整以适合海洋环境。有时电缆也会受到较大张力，因此，商业船舶可配备一些电缆管理人员将电缆拖放到码头连接点，并安装张力传感器，以便在超过允许张力时使电路跳闸。
（5）电力传输
在断电机载发电之前，临界负载的船舶可能需要并联运行。但大多数现有船只无法并联运行，需要进行适当改造才能并联两个动力源。
四、标准制定
IEEE，国际标准组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）已经采取措施制定连接大型商用船的标准。
（1）IEEE P1713岸船连接
IEEE工业应用协会的石油和化学工业委员会下属的海事小组委员会成立了一个工作组，负责制定冷熨标准。该工作组的项目授权申请IEEE-P1713获得IEEE-SA的批准。该项目涵盖了连接大型商业船舶所需的系统组件，包括岸电源，岸电箱，电缆连接组件，船舶进入岸电面板和控制系统。该标准还涉及安全、维护和检查等方面的问题，主要针对四类岸电连接船舶：集装箱船、油船、渡船/驳船、散货船和客船。涉及方面：岸电源（频率/电压容差、联锁、接地），岸电箱（机箱、插座组件、接地开关），电缆连接（船到岸边、插头连接），船舶进入面板（过流保护、联锁），控制系统，工具界面，安全考虑，保养，检查。海事工业小组委员会负责制定船载电气标准：IEEE STD 45，IEEE STD 1580，IEEE STD 1662，IEEE-P1709和IEEE-P1713。
（2）ISO/TC8/SC3 N428 岸电连接
该工作组的第一次会议是在华盛顿举行的。认识到港口相关部门有义务确保港口社区的清洁空气，而且“冷熨”是他们用来满足这一要求的一种选择，工作组同意制定一项岸电ISO标准。本标准还将考虑船东、运营人、设施和其他受影响方在海洋行业的运营需求。工作组认为，如果根据船舶类型划分5个起标准草小组（油轮/液化天然气、散货船、集装箱船、滚装船、游船以及渡船），这些标准的起草工作将会完成得更好。小组的讨论范围至少包括以下问题：电力需求（20年后），电压（440V，6.6kV，11kV），频率（50或60Hz），电能质量，可靠性和容错性，电力传输（相位旋转、电压匹配、同步、时间转移、LTC变压器），接地，准则和标准协调，设备位置，通信，控制和协议，测试和职责，规程。
五、结论
新标准正在进展当中，可确保连接船舶的岸电系统在世界各地的港口兼容性。当这些标准公布后，更多的港口将接受岸电，以减少船舶停泊时造成的污染对环境的影响。商业船舶的岸上船舶服务用电量迅速增长，许多港口限制船上发电机的运行，通过关闭这些机载发电机并从岸电系统供应船舶电力可以减少空气污染排放。
论文作者:卑振华,顾振峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/30
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