Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2025-11-30 Origine : Site
Le passage à la propulsion électrique est motivé par les objectifs de décarbonation et la demande d' une plus grande efficacité opérationnelle . Les principales tendances qui remodèlent le réseau électrique marin comprennent :
Les navires modernes adoptent de plus en plus les réseaux CC plutôt que les systèmes CA traditionnels.
Avantages : les systèmes CC éliminent le besoin de gros transformateurs principaux et de synchronisations complexes, ce qui permet d'économiser du poids et de l'espace . Ils permettent une intégration supérieure du stockage d’énergie par batterie (BESS) et des générateurs à vitesse variable.
Evolution du transformateur : cette transition fait passer le rôle du transformateur d'un simple composant de fréquence de ligne à un composant spécialisé de convertisseur A C-DC ou de transformateur à semi-conducteurs (SST), fournissant haute fréquence une isolation galvanique entre les différentes sections de tension du bus DC.
Les navires utilisent une combinaison de sources d’énergie (moteurs, batteries, piles à combustible).
Exigence : Cela nécessite la capacité d'augmenter la puissance haute tension des générateurs principaux et de la réduire à diverses tensions utilisables (par exemple, 6,6 $ ext{kV}$ jusqu'à 450 $ ext{V}$ pour les charges auxiliaires ou 'l'alimentation de l'hôtel').
Rôle du transformateur : Les transformateurs de distribution sont indispensables pour créer ces différents îlots de tension pour les différents systèmes embarqués (propulsions, propulseurs d'étrave et charges basse tension).
Les transformateurs sont essentiels à trois niveaux critiques : intégration du système de propulsion, , protection de la qualité de l'énergie et sécurité/isolation..
| Rôle | Fonction en propulsion électrique | Technologie clé |
| I. Atténuation harmonique | Protéger le réseau principal du navire (générateur et tableau de distribution) des courants harmoniques injectés par les grands variateurs de vitesse (VSD) pour la propulsion. | Transformateurs redresseurs déphaseurs (par exemple, 12 impulsions, 24 impulsions). |
| II. Adaptation de tension | Faire correspondre la tension de sortie élevée du système de production d'énergie principal à la tension d'entrée spécifique requise par les convertisseurs de puissance de l'entraînement de propulsion. | Transformateurs d'isolement de propulsion/entraînement. |
| III. Isolation galvanique | Pour isoler électriquement les systèmes critiques (comme les connexions électriques à quai ou les entraînements haute tension) de la coque du navire et d'autres circuits, évitant ainsi les chocs électriques et la corrosion galvanique. | Transformateurs d'isolement marins. |
Des fournisseurs de premier plan comme ABB relèvent les défis de l’électrification marine, notamment en matière de qualité de l’énergie , en déployant une technologie de transformateur avancée :
L'utilisation généralisée de l'électronique de puissance (onduleurs et redresseurs) dans la propulsion électrique provoque de graves distorsions harmoniques pouvant entraîner une surchauffe, des dommages aux équipements et une instabilité du système.
Stratégie du meilleur développeur : transformation multi-impulsions
ABB et d'autres utilisent des transformateurs multi-enroulements à changement de phase (par exemple, configurations à 24 impulsions) à l'avant de leurs entraînements de propulsion.
Mécanisme : Le transformateur crée un déphasage précis entre plusieurs enroulements secondaires. Lorsque le courant de ces enroulements déphasés est combiné, les courants harmoniques de rang inférieur (tels que les 5e et 7e) sont naturellement annulés.
Résultat : Cela garantit que la puissance tirée du réseau principal du navire a une distorsion harmonique totale (THD) nettement inférieure , conformément aux règles strictes de la société de classification marine.
Les transformateurs marins doivent résister à des contraintes opérationnelles sévères. Tous les transformateurs marins, qu'ils soient à déphasage, à distribution ou à isolation, doivent être construits pour supporter les vibrations constantes , l'humidité élevée/le brouillard salin et les cycles thermiques extrêmes que l'on retrouve dans la salle des machines d'un navire. Les meilleurs développeurs s'appuient sur des caractéristiques de conception spécialisées (telles que des structures rigides intégrées et une isolation de haute qualité) pour garantir la longévité et la sécurité dans cet environnement très exigeant.
En intégrant ces transformateurs spécialisés, les développeurs peuvent garantir que les systèmes de propulsion à haut rendement, comme l' Azipod® , fonctionnent de manière sûre et fiable sans compromettre l'intégrité du réseau électrique global du navire.
S'appuyant sur une vaste expérience de collaboration avec des fabricants renommés tels qu'ABB, Siemens et Fuji dans la production de transformateurs redresseurs déphaseurs pour convertisseurs de fréquence à 24 et 36 impulsions, CEEG a développé des transformateurs redresseurs déphaseurs à 12 et 24 impulsions spécifiquement conçus pour les systèmes de propulsion électrique marins. De plus, notre expertise dans la conception de transformateurs marins permet aux transformateurs de relever avec succès les défis posés par un environnement marin difficile. Le CEEG constitue une force émergente pour répondre à cette importante transition vers l’électrification.
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