舒適的河道航行使用更少燃料

度假者喜歡在大海上漂流的酒店，而河道航行現(xiàn)在也變得越來(lái)越受歡迎。與海洋航行不同，河道航行將城市觀光與沿岸美麗的景色相結(jié)合?？紤]到設(shè)備和住宿條件，現(xiàn)代河道游輪與大型海洋游輪同樣奢華，但由于尺寸略小，沒(méi)有大型劇場(chǎng)和游泳池。然而：兩種游輪的運(yùn)營(yíng)方都努力以能源高效的方式運(yùn)行這些漂流的豪華酒店。 

““如果您熱愛(ài)海洋巡航，也會(huì)快速愛(ài)上河道航行。”全球最大的河道游輪提供商VikingRiverCruises主席兼CEOTorHagen說(shuō)。”

在船只上實(shí)現(xiàn)最大能效的一個(gè)選擇：柴油電動(dòng)混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

這種趨勢(shì)正在河道游輪上快速蔓延。2009年，VikingRiverCruises調(diào)試了MVVikingLegend，這是全球第一個(gè)采用基于高效直流總線的能源和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的河道游輪，后面很多游輪都開(kāi)始加以效仿。

自從那時(shí)開(kāi)始，船運(yùn)公司組成了由50多艘此類船只組成的船隊(duì)。這些船只由位于

Rostock附近Warnemünde的Neptun

船廠建造。該公司成立于1850年。2002年，這家公司專門從事河道游輪的建造，到目前已經(jīng)建造了65艘以上的河道游輪。

船上能源高效的發(fā)電

電能和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基于丹佛斯的VACON?NXPLiquidCooledDrive。船只配備了四個(gè)柴油電動(dòng)發(fā)電機(jī)。兩個(gè)位于前側(cè)引擎室，2個(gè)位于船尾引擎室。由VACON?NXP變頻器控制的四個(gè)異步發(fā)電機(jī)為電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)和船上電網(wǎng)提供動(dòng)力。

異步發(fā)電機(jī)與傳統(tǒng)GenSets（由柴油引擎和發(fā)電機(jī)組成的標(biāo)準(zhǔn)化裝置）相比，具有高得多的成本效率。此類發(fā)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)變速運(yùn)行，隨時(shí)優(yōu)化燃料效率。VACON?NXPLiquidCooledDrive在最大程度減少乘客感受到的噪音水平方面也扮演著重要角色。

與傳統(tǒng)的柴油機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總成推進(jìn)器動(dòng)力相比，它們可以確保柴油發(fā)電機(jī)在隔音區(qū)域優(yōu)化運(yùn)行。使用PMS（動(dòng)力管理系統(tǒng)）控制器可以輕松開(kāi)關(guān)發(fā)電機(jī)。這樣可以確保能源生產(chǎn)總是匹配實(shí)時(shí)能源需求。

VACON?NXPLiquidCooledDrive的智能內(nèi)部系統(tǒng)可以快速可靠地在發(fā)電機(jī)之間分布負(fù)載。工程師使用編程工具VACON?Programming(IEC61131-3)開(kāi)發(fā)專門用于此目的的控制概念，并將其安裝在VACON?NXP變頻器容易修改的控制軟件中。

與傳統(tǒng)的柴油電動(dòng)主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同，Neptun船廠的專家們由于直流總線概念而不必安裝大型配電盤。這在空間比較緊張的船只上可以提供很大的益處，或者可以根據(jù)船只的需求，更好地被利用。MVViking船只的主要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和船上微型電網(wǎng)變頻器的設(shè)計(jì)緊湊，數(shù)量冗余。它們符合河道游輪的所有歐盟標(biāo)準(zhǔn)和指南，以及GermanischerLloyds的批準(zhǔn)條件。

最多20%的燃料消耗減少

這種創(chuàng)新型船上電網(wǎng)和驅(qū)動(dòng)概念提供的眾多益處主要包括燃料消耗多達(dá)20%的減少，以及排放的減少。

這是因?yàn)?span style="COLOR: #ff0000">系統(tǒng)能夠自動(dòng)計(jì)算船只任何時(shí)候的當(dāng)前能耗，提供發(fā)電機(jī)確切需要的能源數(shù)量。如果船只通過(guò)制動(dòng)等操作產(chǎn)生更多能源，該能源則不必通過(guò)電阻器進(jìn)行中和，而是通過(guò)直流母線進(jìn)行回饋，使其可用于船上的其他設(shè)備。這樣就減少了發(fā)電機(jī)的負(fù)載，因此需要生產(chǎn)的能源更少。由于這種技術(shù)，以及泵和風(fēng)扇上安裝的變速變頻器，船只的總能耗可以比傳統(tǒng)船只最多減少20%。

直流母線

不再需要同步多個(gè)發(fā)電機(jī)，這是直流母線的另外一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。所需輸出在不到一秒的時(shí)間內(nèi)即可提供。

在交流總線電氣系統(tǒng)中，同步過(guò)程可能需要幾分鐘的時(shí)間，或者同時(shí)發(fā)生故障。發(fā)電機(jī)只能在成功同步之后才能準(zhǔn)備輸出能量，如提供船只向前和遠(yuǎn)離危險(xiǎn)情況下所需的動(dòng)力。

因此，直流母線系統(tǒng)會(huì)改善船只的安全性和靈活性。這在較為狹窄和忙碌的河流上是一個(gè)特別的益處，因?yàn)榭梢詫?duì)彎道上遇到的任何未預(yù)見(jiàn)情況快速做出響應(yīng)。

230/400V船上電網(wǎng)發(fā)電

VACON?NXPGridConverters為四個(gè)并聯(lián)的船上電網(wǎng)變壓器提供動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)冗余性。由于這些變頻器，總是可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)不同的船上電網(wǎng)，無(wú)論是短期開(kāi)關(guān)過(guò)程還是永久性運(yùn)行都可以。另外，不再需要外部同步，因?yàn)殡娋W(wǎng)變頻器可以快速、簡(jiǎn)單地隨時(shí)自行完成此任務(wù)。

VACON?NXPGridConverters具有針對(duì)頻率和電壓的可編程下降功能。它們可以在若干發(fā)電機(jī)之間補(bǔ)償和分布負(fù)載。由于此功能，VACON?NXPGridConverters就好像系統(tǒng)中的GenSets一樣。電網(wǎng)變頻器中提供了低壓配電盤準(zhǔn)確選擇過(guò)程所需的調(diào)節(jié)參數(shù)。

“負(fù)責(zé)所有Viking船只船上電氣系統(tǒng)的MichaelGüldner說(shuō)：“我們對(duì)VACON?變頻器非常滿意。我們多年以來(lái)通力合作，能夠進(jìn)一步改善電氣系統(tǒng)的性能。”

船運(yùn)和環(huán)境

航運(yùn)公司非常重視船只的環(huán)境可持續(xù)能力。VikingRiverCruises在盡一切努力減少排放。在主要及輔助柴油引擎上均配備了顆粒過(guò)濾器來(lái)防止碳排放。船只還可以連接岸上電網(wǎng)。在提供所需電力連接的城市港口停泊時(shí)，所有河道游船的電能均由岸上提供給船只供電系統(tǒng)。岸上到船上的供應(yīng)也是通過(guò)VACON?NXP變頻器提供到船上電網(wǎng)的。

因?yàn)樵诖似陂g柴油發(fā)電機(jī)完全關(guān)閉，所以不會(huì)產(chǎn)生任何噪音或排放，無(wú)論乘客還是停泊附近的居民都不會(huì)感受到任何負(fù)面影響。

船只需要兩個(gè)400A的連接來(lái)維持其酒店運(yùn)營(yíng)。不幸的是，并非每個(gè)城市港口都具有所需的岸上到船只的供電系統(tǒng)。然而，越來(lái)越多的港口在提供此類連接，以便最大程度減少排放，保護(hù)環(huán)境，改善城市空氣質(zhì)量。

準(zhǔn)確操作

Viking船只的發(fā)電系統(tǒng)由一個(gè)470kW和一個(gè)1,000kW的柴油發(fā)電機(jī)組成，兩個(gè)發(fā)電機(jī)同時(shí)位于船只的船首和船尾。

VACON?NXP變頻器將能量從發(fā)電機(jī)供應(yīng)到1024V直流電網(wǎng)中。船頭和船尾的直流配電盤與120m直流總線相連。船尾的四個(gè)330kWSchottel雙推進(jìn)器和船尾的兩個(gè)340kWSchottel泵噴水裝置驅(qū)動(dòng)船只。

一個(gè)Schottel推進(jìn)器

這些設(shè)備使得準(zhǔn)確操縱船只變得簡(jiǎn)單，最大可達(dá)21km/h即13節(jié)的速度。使用四個(gè)小型方向舵推進(jìn)器來(lái)代替兩個(gè)大型推進(jìn)器的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也改善了135米長(zhǎng)和11.4米寬的船只在狹窄河道上的操縱能力。這種裝置運(yùn)行起來(lái)更加安靜，振動(dòng)更少。維護(hù)成本與傳統(tǒng)技術(shù)相比也大幅降低。所有這些措施都有助于提高乘客和船員的舒適度。

優(yōu)秀可靠性

緊急情況也得以妥善處理。為了處理非預(yù)期的系統(tǒng)錯(cuò)誤，如發(fā)電機(jī)的突然故障，VACON?NXP變頻器配備了快速監(jiān)控和控制算法可以防止停電。此功能還可以使用VACON?編程工具實(shí)現(xiàn)，該工具符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)。如果在一個(gè)引擎室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，船員可以隨時(shí)隔離船尾和船頭供電。因此，船只總是可以保持操縱能力，可以?？吭谙乱粋€(gè)港口。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)輕松通信由于插入式的現(xiàn)場(chǎng)總線選件卡，VACON?NXP變頻器可以根據(jù)所需系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)。

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