專利名稱：碼頭船用岸電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種船舶供電系統(tǒng)，特別是一種碼頭船用岸電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
據(jù)資料介紹，我國是世界上最大的水運國家，年港口貨物吞吐量達70多億噸，居世界之首。每年在我國沿海和內(nèi)河港口靠泊裝卸貨物的船舶數(shù)量巨大，主要包括雜貨船、散貨船、集裝箱船、汽車船、原木船、化工品船、液化氣船、客輪和油輪等。由于全世界幾乎所有的船舶均使用燃燒輕質(zhì)或重質(zhì)柴油的發(fā)電機自行發(fā)電，所以船舶會排出大量二氧化碳、硫化物和氮化物，對大氣環(huán)境造成嚴重影響。?？看a頭的船舶必須一天M小時采用船舶輔機來發(fā)電，以滿足船舶用電的需求。 輔機在工作中燃燒大量的油料，排出大量的廢氣，同時M小時不間斷地產(chǎn)生噪聲污染。目前，國外船舶大多數(shù)均采用60 Hz電制供電，而我國電網(wǎng)供電電源頻率標準為 50Hz，因此，國外船舶直接接入我國電網(wǎng)是不能正常工作的。隨著集裝箱船載箱量的不斷提升，6600 V中壓電力供電系統(tǒng)成了超大型集裝箱船的標準配置，港口接岸電電源既要滿足目前以440V低壓電制為主要配置的船舶需要，同時也要適應(yīng)6600 V中壓電力供電系統(tǒng)船舶的發(fā)展趨勢。一般生產(chǎn)廠家制造的變頻供電設(shè)備均采用通用變頻器為主要核心部件。這種變頻器作為電源使用，有著不可克服的缺陷變頻器是可以改變頻率和電壓的電源，由交流-直流-交流等電路構(gòu)成的，將電網(wǎng)三相交流電經(jīng)過三相橋式整流成脈動直流，在通過電解電容和電感濾波成平滑直流，最后通過逆變器，逆變成電壓和頻率可調(diào)的三相交流電。變頻器的標準叫法為變頻調(diào)速器。變頻器(變頻調(diào)速器)的輸入電路是三相交流電源經(jīng)全波整流后向濾波電容器充電的電路，輸入電流總是出現(xiàn)在電壓的振幅值附近，呈不連續(xù)的沖擊波， 變頻器的輸出電路是把直流變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相調(diào)制交流電壓的逆變橋，其輸出電壓波形是正弦調(diào)制SPWM波。高次諧波電流在線路上所造成諧波壓降，引起電網(wǎng)電壓波形畸變，這個畸變影響到其它負載，導致用電設(shè)備效率降低，噪聲增大，甚至在一些設(shè)備里發(fā)生共振，導致設(shè)備過熱，還會給儀表裝置和電訊設(shè)備帶來嚴重的電磁干擾，給測試裝置的精度及數(shù)據(jù)的可靠性帶來嚴重的威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、可適用性強、穩(wěn)定高效的碼頭船用岸電系統(tǒng)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特點是它包括高壓變頻電源裝置、高壓接線箱、高壓電纜卷車和船載變電站；
高壓變頻電源裝置包括高壓進線柜和變壓器，高壓電纜接入高壓進線柜并接出至變壓器，所述的高壓進線柜設(shè)有若干級限流電阻，所述的變壓器通過高壓電纜與變頻器連接，所述的變頻器由若干個PWM功率單元通過串聯(lián)及并聯(lián)的方式組成，變頻器通過高壓電纜與正弦濾波器連接，正弦濾波器通過高壓電纜與高壓出線柜連接；它還設(shè)有PLC可編程控制器， 所述的PLC可編程控制器通過信號線與變頻器連接；
所述的高壓接線箱包括底座，底座上設(shè)有帶箱門的箱體，在箱體上設(shè)有雙色警燈，箱門上設(shè)有高壓門鎖，箱體內(nèi)設(shè)有高壓指示器，所述的高壓指示器通過信號線與雙色警燈、高壓門鎖連接；接入箱體內(nèi)的高壓電纜上并聯(lián)設(shè)有若干個高壓插座，它還設(shè)有與高壓插座配套的高壓插頭，高壓插頭通過高壓電纜接出箱體；所述的高壓指示器通過高壓傳感器連接在高壓電纜上；述的在底座或箱體上設(shè)有散熱孔；
所述的高壓電纜卷車包括機架，在機架上設(shè)有卷車和排纜器，所述的卷車包括卷筒和電機，卷筒連接在固定于機架的主軸上，電機通過磁滯聯(lián)軸器、減速機和傳動機構(gòu)與主軸連接，在卷筒內(nèi)設(shè)有高壓卷筒集電器，所述的排纜器設(shè)在卷筒的前部；
所述的船載變電站包括高壓進出線柜、變壓器和低壓進出線柜，高壓電纜接入高壓進出線柜后接出，進入變壓器，變壓器通過低壓電纜與低壓進出線柜連接，低壓進出線柜通過低壓電纜與配電柜連接；它還設(shè)有PLC可編程控制器，所述的PLC可編程控制器分別通過信號線與低壓進出線柜、配電柜的斷路器連接，PLC可編程控制器還通過信號線與船載發(fā)電機的調(diào)速升降裝置連接，所述的船載發(fā)電機通過信號線與配電柜連接；
所述的高壓電纜接入高壓變頻電源裝置的高壓進線柜后，經(jīng)高壓變頻電源裝置變頻變壓后接入高壓接線箱，再經(jīng)高壓插頭及高壓電纜接出高壓接線箱的箱體后，高壓電纜經(jīng)高壓電纜卷車上船連接至船載變電站的高壓進出線柜。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)。以上所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特點是所述的高壓接線箱還設(shè)有與無線通訊模塊連接的無線通訊天線，所述的無線通訊模塊與接入箱體的多模光纜連接。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)。以上所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特點是所述的高壓接線箱的高壓插頭設(shè)有兩個聯(lián)鎖插針。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)。以上所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特點是所述的高壓電纜卷車還設(shè)有PLC可編程控制器，PLC可編程控制器分別通過信號線與電機的控制模塊、操作按鈕盒及信號采集傳感器連接。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)。以上所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特點是所述的高壓電纜卷車的高壓卷筒集電器由碳刷支架、碳刷、高壓滑環(huán)和高壓絕緣端子組成；碳刷支架固定連接在卷筒上，在碳刷支架上固定設(shè)有若干高壓絕緣端子，處于卷筒內(nèi)的主軸端部上連接設(shè)有由依次連接的高壓滑環(huán)與高壓絕緣端子組成的高壓機構(gòu)，碳刷支架上所設(shè)的高壓絕緣端子分別通過碳刷與高壓滑環(huán)連接。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)。以上所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特點是所述的高壓電纜卷車的排纜器包括通過軸承固定在機架上的雙向螺紋絲桿，在雙向螺紋絲桿上設(shè)有排纜螺母，在排纜螺母上固定設(shè)有電纜限位件。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)。以上所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特點是所述的高壓電纜卷車的電纜限位件為滾筒狀，所述的傳動機構(gòu)為傳動鏈輪鏈條。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進一步實現(xiàn)。以上所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特點是所述的高壓變頻電源裝置還設(shè)有光電轉(zhuǎn)換模塊，所述的光電轉(zhuǎn)換模塊與高壓變頻電源裝置的PLC可編程控制器連接，并通過多模光纜傳輸信號； 所述的船載變電站還設(shè)有光電轉(zhuǎn)換模塊，所述的光電轉(zhuǎn)換模塊通過信號線與船載變電站的 PLC可編程控制器，該光電轉(zhuǎn)換模塊通過多模光纜與高壓變頻電源裝置的PLC可編程控制器連接。 本發(fā)明使用時，電站高壓母線饋電三相高壓經(jīng)高壓電纜接進本發(fā)明的高壓變頻電源裝置，經(jīng)變壓器降壓后給變頻器，單相輸出經(jīng)交直交PWM逆變，實現(xiàn)變壓變頻的高壓直接輸出，高壓輸出后由濾波器通過對波形的整形處理，輸出電壓為低諧波的符合用電標準的正弦波，經(jīng)輸出單元輸出，變頻單元輸入的綜合因數(shù)可達到0. 95以上，同時通過對輸入，輸出電流，電壓，波形等的采樣，并送至PLC分析處理控制，從而實現(xiàn)整個變頻電源裝置的多環(huán)閉環(huán)反饋控制。采用帶模擬量PLC進行數(shù)據(jù)采集以及運算管理通訊，控制更加準確方便， 外接人機界面對數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和對設(shè)備進行控制，使操作更加簡便。 本發(fā)明高壓變頻電源的主要技術(shù)指標見下表
權(quán)利要求
1.一種碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特征在于它包括高壓變頻電源裝置、高壓接線箱、高壓電纜卷車和船載變電站；高壓變頻電源裝置包括高壓進線柜和變壓器，高壓電纜接入高壓進線柜并接出至變壓器，所述的高壓進線柜設(shè)有若干級限流電阻，所述的變壓器通過高壓電纜與變頻器連接，所述的變頻器由若干個PWM功率單元通過串聯(lián)及并聯(lián)的方式組成，變頻器通過高壓電纜與正弦濾波器連接，正弦濾波器通過高壓電纜與高壓出線柜連接；它還設(shè)有PLC可編程控制器， 所述的PLC可編程控制器通過信號線與變頻器連接；所述的高壓接線箱包括底座，底座上設(shè)有帶箱門的箱體，在箱體上設(shè)有雙色警燈，箱門上設(shè)有高壓門鎖，箱體內(nèi)設(shè)有高壓指示器，所述的高壓指示器通過信號線與雙色警燈、高壓門鎖連接；接入箱體內(nèi)的高壓電纜上并聯(lián)設(shè)有若干個高壓插座，它還設(shè)有與高壓插座配套的高壓插頭，高壓插頭通過高壓電纜接出箱體；所述的高壓指示器通過高壓傳感器連接在高壓電纜上；述的在底座或箱體上設(shè)有散熱孔；所述的高壓電纜卷車包括機架，在機架上設(shè)有卷車和排纜器，所述的卷車包括卷筒和電機，卷筒連接在固定于機架的主軸上，電機通過磁滯聯(lián)軸器、減速機和傳動機構(gòu)與主軸連接，在卷筒內(nèi)設(shè)有高壓卷筒集電器，所述的排纜器設(shè)在卷筒的前部；所述的船載變電站包括高壓進出線柜、變壓器和低壓進出線柜，高壓電纜接入高壓進出線柜后接出，進入變壓器，變壓器通過低壓電纜與低壓進出線柜連接，低壓進出線柜通過低壓電纜與配電柜連接；它還設(shè)有PLC可編程控制器，所述的PLC可編程控制器分別通過信號線與低壓進出線柜、配電柜的斷路器連接，PLC可編程控制器還通過信號線與船載發(fā)電機的調(diào)速升降裝置連接，所述的船載發(fā)電機通過信號線與配電柜連接；所述的高壓電纜接入高壓變頻電源裝置的高壓進線柜后，經(jīng)高壓變頻電源裝置變頻變壓后接入高壓接線箱，再經(jīng)高壓插頭及高壓電纜接出高壓接線箱的箱體后，高壓電纜經(jīng)高壓電纜卷車上船連接至船載變電站的高壓進出線柜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓接線箱還設(shè)有與無線通訊模塊連接的無線通訊天線，所述的無線通訊模塊與接入箱體的多模光纜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓接線箱的高壓插頭設(shè)有兩個聯(lián)鎖插針。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓電纜卷車還設(shè)有PLC可編程控制器，PLC可編程控制器分別通過信號線與電機的控制模塊、操作按鈕盒及信號采集傳感器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓電纜卷車的高壓卷筒集電器由碳刷支架、碳刷、高壓滑環(huán)和高壓絕緣端子組成；碳刷支架固定連接在卷筒上，在碳刷支架上固定設(shè)有若干高壓絕緣端子，處于卷筒內(nèi)的主軸端部上連接設(shè)有由依次連接的高壓滑環(huán)與高壓絕緣端子組成的高壓機構(gòu)，碳刷支架上所設(shè)的高壓絕緣端子分別通過碳刷與高壓滑環(huán)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓電纜卷車的排纜器包括通過軸承固定在機架上的雙向螺紋絲桿，在雙向螺紋絲桿上設(shè)有排纜螺母，在排纜螺母上固定設(shè)有電纜限位件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓電纜卷車的電纜限位件為滾筒狀，所述的傳動機構(gòu)為傳動鏈輪鏈條。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特征在于所述的高壓變頻電源裝置還設(shè)有光電轉(zhuǎn)換模塊，所述的光電轉(zhuǎn)換模塊與高壓變頻電源裝置的PLC可編程控制器連接，并通過多模光纜傳輸信號；所述的船載變電站還設(shè)有光電轉(zhuǎn)換模塊，所述的光電轉(zhuǎn)換模塊通過信號線與船載變電站的PLC可編程控制器，該光電轉(zhuǎn)換模塊通過多模光纜與高壓變頻電源裝置的PLC可編程控制器連接。
全文摘要
本發(fā)明是一種碼頭船用岸電系統(tǒng)，其特征在于它包括高壓變頻電源裝置、高壓接線箱、高壓電纜卷車和船載變電站；高壓變頻電源裝置包括高壓進線柜和變壓器，高壓電纜接入高壓進線柜并接出至變壓器，所述的高壓進線柜設(shè)有若干級限流電阻，所述的變壓器通過高壓電纜與變頻器連接，所述的變頻器由若干個PWM功率單元通過串聯(lián)及并聯(lián)的方式組成，變頻器通過高壓電纜與正弦濾波器連接，正弦濾波器通過高壓電纜與高壓出線柜連接。本發(fā)明碼頭船用岸電系統(tǒng)是一種在碼頭使用的給進港船舶提供電源的供電系統(tǒng)，它可節(jié)約能源，實現(xiàn)減排環(huán)保，本發(fā)明系統(tǒng)適應(yīng)范圍廣，可為?？看疤峁?00V、415V、440V、690V、6.6kV，50/60Hz等多種制式的供電。
文檔編號H02G3/08GK102497110SQ20111039912
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者白力群 申請人:連云港星火岸電工程有限公司