深海采矿大功率长距离动力输送系统

随着海底采矿深度的不断增加,深海采矿装备功率越来越大,电机功率可达数兆瓦级。与陆地电网相比,船舶电网容量非常小,大功率电机直接启动会对船舶电网造成严重冲击,需要采用软启动的方式减小启动电流,而目前已有项目采用晶闸管式的软启动装置来启动电机,存在电机无法启动、电压谐振、脐带缆绝缘击穿等问题。因此,基于电机启动无冲击和实时可控的项目需求,文章根据水下电机的启动特性和定子及转子的参数,对变压器及供电脐带缆的参数进行匹配计算,提出一种适用于深海的大功率长距离动力输送系统,其具备在线监测和接地检测功能,可满足2000 m水深的电能输配及控制要求。文中搭建了仿真模型进行系统仿真,实现水下大功率电机的平滑启动及实时调控;并通过海试验证了该动力输送系统参数计算的正确性和系统方案的可行性,为后续更大规模的研究及商业项目开展提供了参考。