Landstromtransformatoren: HVSC-Schnittstelle nach IEC/IEEE 80005-1

Koordination von Hafen- und Schiffstransformatoren, Frequenzumrichtern, Erdung, Verriegelung, Energiemanagement und HVSC-Prüfung.

1. Shore Connection ist eine Systemschnittstelle

IEC/IEEE 80005-1:2019 mit seinen Änderungen beschreibt Hochspannungs-Landanschlusssysteme an Land und an Bord des Schiffes. Zu seinem Aufgabenbereich gehören die Landverteilung, die Land-zu-Schiff-Schnittstelle, Transformatoren und Reaktoren, Frequenzumrichter, Schiffsverteilung, Steuerung, Überwachung, Verriegelung und Energiemanagement.

Der Standard weist darauf hin, dass praktische Anwendungen für Schiffe zu erwarten sind, die etwa 1 MVA oder mehr benötigen, oder für Schiffe mit einer Hochspannungshauptversorgung, während Hafenbehörden und nationale Verwaltungen zusätzliche Bedingungen auferlegen können.

2. Auswahl von Transformatoren und Konvertern

SchnittstellenelementTechnische Frage
LandquelleWie lauten die Anschlussspannung, der Kurzschlusspegel, die Frequenz, die Erdungsanordnung und die verfügbare Kapazität?
SchiffsnachfrageWas sind die Schiffsspannung/-frequenz, die maximale Hotellast, Startereignisse, das harmonische Spektrum und die Laststufen?
KonvertierungReicht ein Transformator allein oder ist ein rotierender/statischer Frequenzumrichter erforderlich?
VerbindungSind Kabelmanagement, Stecker/Verriegelung, Pilotsignale, Phasenfolge und Notentriegelung definiert?

Die Impedanz und die Vektorgruppe des Transformators wirken sich auf Fehlerstrom, Spannungsabfall, Einschaltstrom und schiffsseitigen Schutz aus. Das Design muss die Trennung und sichere Umschaltung während der gesamten Abfolge von Land zu Schiff gewährleisten.

3. Stellwerk und Netzqualität

Der Landschutzschalter, der Schiffsschutzschalter, die Erdungsschalter, die Kabelverbindung, der Transformator, der Konverter und das Energiemanagementsystem erfordern eine positive Verriegelungssequenz. Das System muss die Einspeisung bei unvollständiger Verbindung verhindern und das Verhalten bei Kommunikationsverlust, Not-Aus, Stromausfall und Wiedereinspeisung definieren.

Oberschwingungsströme, Unsymmetrie, Flicker, Frequenzumrichtertransienten und Transformatorerwärmung werden am gemeinsamen Kopplungspunkt und am Schiffshauptbus überprüft.

4. Test- und Betriebsdossier

  • Veröffentlichen Sie einzeilige Diagramme für Land-, Kabelschnittstellen-, Schiffs- und Notfallpfade.
  • Überprüfen Sie das Transformatorverhältnis, die Impedanz, die Isolierung, die Kühlung, den Schutz, die Kabelabschirmung und die Erdungsschnittstellen.
  • Testen Sie Verbindungsfreigaben, Verriegelungen, Pilot-/Kommunikationssignale, Lastübertragung, Notentriegelung und Energieverwaltungsgrenzen.
  • Halten Sie die Verantwortlichkeiten des Hafens, des Reeders, der Klassifikationsgesellschaft, des Versorgungsunternehmens und des Ausrüstungsherstellers klar zum Ausdruck; Ein Transformatorzertifikat allein beweist nicht die Konformität des HVSC-Systems.

*Referenz: IEC/IEEE 80005-1:2019+A1:2022+A2:2023; IEC/IEEE 80005-2:2016; IEC 60076-1:2011.*