偉肯電氣 海底工程及鋪管船絞車(chē)系統(tǒng)共直流母線控制

各種絞車(chē)和張緊器在鋪管和海底工程建設(shè)中具有非常重要的作用。在全球海上石油及天燃?xì)夤こ探ㄔO(shè)承包商—Acergy公司所屬的Pertinacia號(hào)和Polar Queen號(hào)海底工程船上，Vacon變頻器控制的兩套170公噸張緊器，A&R絞車(chē)及鋪管、儲(chǔ)管與牽引絞車(chē)，在各種海況下均表現(xiàn)出令人信服的優(yōu)異性能。

Pertinacia號(hào)和Polar Queen號(hào)最初是按照鋪纜船的作業(yè)要求建造的，在2007年加入Acergy運(yùn)營(yíng)船隊(duì)以來(lái)，隨著鋪管和海底工程船舶市場(chǎng)迅速升溫，其作業(yè)重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向帶動(dòng)力定位(DP2)功能的高級(jí)海底工程作業(yè)船，并為Acergy提供了更多的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)和更大的運(yùn)營(yíng)靈活性。

以Pertinacia號(hào)為例，該船總長(zhǎng)129.9m，擁有寬闊整潔的工作甲板區(qū)，最多可承載77名船員，裝有一臺(tái)有效載荷為30公噸的起重機(jī)。Pertinacia號(hào)擁有動(dòng)力定位功能，鋪管牽引力達(dá)360公噸，可敷設(shè)直徑從96mm到500mm的管道，儲(chǔ)管總量達(dá)2400公噸，可在水深2000m的海域完成鋪管及海底設(shè)施安裝任務(wù)。

上述兩船的絞車(chē)和張緊器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均采用Vacon共直流母線方案，每套系統(tǒng)包括15個(gè)Vacon共直流母線驅(qū)動(dòng)單元(含逆變器和制動(dòng)斬波器)，功率范圍由110kW至315kW，電壓等級(jí)690V。

Vacon共直流母線概念的獨(dú)特之處在于可將同一種功率模塊用于不同功能，如逆變器，制動(dòng)斬波器或前端單元，其具體功能由軟件決定。這意味著模塊備件的需求量將得以有效優(yōu)化，從而大大節(jié)約成本。同時(shí)，由于Vacon共直流母線產(chǎn)品的體積非常緊湊，故可明顯節(jié)約配電室空間，這對(duì)于船舶應(yīng)用而言尤其重要。

Pertinacia號(hào)和Polar Queen號(hào)的絞車(chē)控制系統(tǒng)由Huisman-Itrec提供，該公司為Vacon變頻器在其設(shè)備中的應(yīng)用開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用應(yīng)用宏軟件。該應(yīng)用宏可準(zhǔn)確控制絞車(chē)的制動(dòng)，確保其平穩(wěn)運(yùn)行，合理分配負(fù)載，并可檢測(cè)到制動(dòng)變松的情況。同時(shí)，該系統(tǒng)具有極高的冗余度，即使中央控制器出現(xiàn)故障，應(yīng)用宏亦可控制和保護(hù)復(fù)雜的多傳動(dòng)系統(tǒng)。