一种船舶高压岸电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种船舶高压岸电系统，该系统由高压变频电源装置、高压岸电箱、高压电缆卷筒和船载变电站组成，高压电缆卷筒与船载变电站之间设置有船舶配电母线，船载变电站一端还设置有船舶配电母线，由码头前沿港区变电所对高压变频电源装置供电，高压变频电源装置将电网电源经过变压、变频处理后输出的电源，其利用电缆沟和输送栈桥将电缆敷设至高压岸电箱内，传输过程中，将电源输送到船舶配电母线或船舶配电母线，采用该系统后，船舶靠港期间，由高压变频电源将电网10kV/50Hz电源经过变压、变频处理后，输出6.6kV/60Hz或6kV/50Hz的电源，通过港口电网电源供电，港口提供岸电电源的电压、频率、功率等满足船舶停泊后所必需的全部电力设施用电需求。

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及一种为船舶提供电源的岸电系统，尤其涉及一种船舶高压岸电系统。

技术介绍

近年来，“绿色港口”的概念不断出现在各大前沿科技领域，环保类项目、清洁能源推广应用等已经作为各大港口的规划项目。
全球十大集装箱港口中有七个在中国。进出港口的船舶和货车虽然带来了货物和经济发展，但也加剧了港口和周边地区的空气污染。船舶、港口货运车辆及港口设备排放的主要大气污染物包括颗粒物、二氧化硫和氮氧化物。这些污染物对空气质量、气候变化和人体健康都会产生负面影响。2014年在上海、深圳、天津等内陆港口城市，船舶污染的程度十分严峻。有关机构已建议国家尽快制定实施船舶排放标准，建立健全绿色港口评估体系，开展国家船舶港口排放清单编制，推动船用油品低硫化，在条件成熟的地区先行开展船舶港口污染防治试点。
船舶岸电是指船舶靠港期间停止使用船用发电机改用岸电电源供电。港区（码头）的岸电电源分为高压电系统和低压电系统。一直以来，岸电系统多采用低压440V供电。而对大型船舶来说，由于船上各种电气设备负荷很大，若采用低压供电，在输送功率一定的情况下，流过电缆的电流较大，要求码头提供多根电缆对大型船舶输送岸电。电缆拖接困难，工作强度大，且过长的低压电缆导致电力损失大。

技术实现思路

为解决上述问题，本技术提供一种船舶高压岸电系统，采用高压上船，即输出电制为AC6.6KV/60Hz或AC6KV/50Hz，可以适合港口岸基供电，应用便捷有效，操控安全方便，实现船舶靠港期间为船舶提供电源。
本技术是通过如下技术方案实现的：一种船舶高压岸电系统，用于为停靠的船舶进行供电，包括岸基部分和船载部分，所述岸基部分包括依次串联连接的高压进线开关柜、变压变频装置、出线开关柜和高压岸电接线箱，所述船载部分包括依次串联连接的高压电缆卷车、船载高压岸电连接配电柜和船载变压器，其特征在于：所述岸基部分的变压变频装置上设有与中控室相连的PLC监控柜，在变压变频装置和高压岸电接线箱之间还串联有隔离变压器和计量柜，所述船载部分还串联有船载高压岸电测量保护柜和船载岸电控制屏。
所述高压岸电系统的各部件之间设有通信接口，该通信接口，可以是以太网、光纤、RS485或Modbus通信接口中的一种；所述高压岸电系统还设有报警装置和应急切断按钮，二者通过控制线与船侧和变电所高压断路器串接同一回路；所述高压岸电系统的岸基部分还并联一条用于提供其它规格电源的旁路系统，该旁路系统包括旁路柜、旁路变压器和旁路高压岸电接线箱；所述高压岸电系统的各高压岸电接线箱上设有高压电缆插座和光纤插座；变压变频装置内设有能够接收船载变压器的二次输出电压采样信号的采样单元和能够根据所述电压采样信号控制输出电压的输出单元；高压电缆卷车上设有具有手动或自动收缆放缆功能的控制单元和够监测电缆张力、卷盘电缆圈数、系统故障的监测单元；船载高压岸电测量保护柜内装有高压综合保护装置、电压互感器、电流互感器、零序电流互感器，连接船载变压器与船载高压岸电的连接配电柜。
本技术的有益效果在于：本技术结构实现了直接高压上船，动力电缆少，连接方便；采用特有的旁路供电方式，能同时提供6.6kV/60Hz和6kV/50Hz两种不同规格的电源，满足不同规格船舶的需求；岸电接线箱配置多个输出接口，可同时向多艘船舶提供电源；岸电设备系统集中管理和监控，船上和岸上岸电数据共享，实现远程监控和结算。
本技术结构为船舶靠港期间改用岸电提供了便利，对降低成本、节能减排降噪，建设绿色港口有着非常积极的意义，也是解决靠岸船舶燃油发电对港口水域带来的污染问题的重要举措。
附图说明
图1是本技术的船舶高压岸电系统的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本技术进行详细说明，但不能理解为是对本技术的限制。
如图1所示的一种船舶高压岸电系统，输出电制为AC6.6KV/60Hz或AC6KV/50Hz，包括岸基部分和船载部分，
所述岸基部分包括高压进线开关柜、变压变频装置、隔离变压器、出线开关柜、计量柜、高压岸电接线箱和PLC监控柜，所述高压进线开关柜的输入端与码头前沿港区变电所的电网电连接，所述高压进线开关柜的输出端依次电连接所述变压变频装置、所述隔离变压器、所述出线开关柜、所述计量柜和所述岸电接线箱，所述岸电接线箱能够与所述船载部分的高压电缆卷车电连接；所述PLC监控柜与所述变压变频装置的变频模块连接，用于检测所述变压变频装置的状态；
所述船载部分包括所述高压电缆卷车、船载高压岸电连接配电柜、船载高压岸电测量保护柜、船载变压器和船载岸电接入控制屏，所述高压电缆卷车的输出端通过动力线依次连接所述船载高压岸电连接配电柜和所述船载变压器，所述高压电缆卷车与所述船载高压岸电测量保护柜通过控制线和光纤连接，所述船载高压岸电测量保护柜与所述船载岸电控制屏通过控制线与光纤连接。
如图1所示，变电所常用市电电源为10kv/50Hz，经过高压进线开关柜进入变压变频装置，变压变频装置将市网电源转化为6.6kv/60Hz或6kv/50Hz，经隔离变压器、出线开关柜输出。10kV/50Hz输入电源通过高压进线开关柜，给变压变频装置提供电源，在变压变频正弦滤波器后输出AC6.6kV/60Hz的电源给船舶供电。多脉波干式整流变压器T1组成多脉波的整流结构，避免高次谐波对电网的污染；变频电源输出端装有正弦波滤波器，使输出电压电流正弦化；干式变压器T2有电气隔离作用，消除共模电压和高次谐波，降低船舶大功率电机直起时起动电流的冲击的作用。利用电缆沟和输送栈桥等设施，将高压电缆敷设至码头前沿靠港船舶船尾处的高压岸电接线箱内。靠港船舶通过船载高压电缆卷车的高压电缆插头，连接至所述高压岸电接线箱内的插座上，将电源送上船。
所述的高压岸电接线箱上配有电缆插座，能够与高压电缆卷车的高压电缆插头连接，高压电缆插头上还装有光纤插头，高压岸电接线箱上还装有光纤插座，以使得高压电缆插头与电缆插座的连接同时实现动力线、控制线和光纤的连接。
所述变压变频装置能够接收船载变压器的二次输出电压采样信号，进行实时闭环控制使船舶获得恒定的低压输出，所述变压变频装置的变频模块根据所述电压采样信号控制输出电压，确保输出电压满足船舶供电要求。
所述PLC监控柜做主站，船载高压测量保护装置、船载岸电控制屏、高压电缆卷车的控制箱做从站，与PLC监控柜通信，PLC监控柜与中控室通信。采用全集成自动化控制，单独控制各控制系统的PLC控制器，通过光纤或现场总线实现船上和岸上设备的通讯，设备之间又数据互传。把现场PLC采集的实时工况和参数等数据以图形、报表、曲线等形式展现，在PLC监控柜和中控室观察到现场设备的运行状态。
所述高压岸电系统还设有旁路柜、旁路变压器和旁路高压岸电接线箱，以能够同时提供6.6kV/60Hz和6kV/50Hz两种不同规格的电源，从而满足不同规格船舶的需求。
所述高压岸电接线箱及所述旁路高压岸电接线箱配置两个电缆插座，以满足为船舶的高压电缆卷车提供双电源。
船舶上的发电机为所述高压电缆卷车提供380V电源，利用高压电缆卷车的控制箱，使用变频器及PLC控制方式，进行收揽放缆的控制，保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶高压岸电系统，包括岸基部分和船载部分，所述岸基部分包括依次串联连接的高压进线开关柜、变压变频装置、出线开关柜和高压岸电接线箱，所述船载部分包括依次串联连接的高压电缆卷车、船载高压岸电连接配电柜和船载变压器，其特征在于：所述岸基部分的变压变频装置上设有与中控室相连的PLC监控柜，在变压变频装置和高压岸电接线箱之间还串联有隔离变压器和计量柜，所述船载部分还串联有船载高压岸电测量保护柜和船载岸电控制屏。

【技术特征摘要】
1.一种船舶高压岸电系统，包括岸基部分和船载部分，所述岸基部分包括依次串联连接的高压进线开关柜、变压变频装置、出线开关柜和高压岸电接线箱，所述船载部分包括依次串联连接的高压电缆卷车、船载高压岸电连接配电柜和船载变压器，其特征在于：所述岸基部分的变压变频装置上设有与中控室相连的PLC监控柜，在变压变频装置和高压岸电接线箱之间还串联有隔离变压器和计量柜，所述船载部分还串联有船载高压岸电测量保护柜和船载岸电控制屏。
2.如权利要求1所述的船舶高压岸电系统，其特征在于：所述高压岸电接线箱上设有高压电缆插座和光纤插座。
3.如权利要求1所述的船舶高压岸电系统，其特征在于：所述变压变频装置内设有能够接收船载变压器的二次输出电压采样信号的采样单元和能够根据所述电压采样信号控制输出电压的输出单元。
4.如权利要求1所述的船舶高压岸电系统，其特征在于：所述岸基部分还并联一条用于提供其它规格电源的旁路系统，该旁...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚立权，祖若涵，赵春雨，张楠，吕艳玲，刘肖，
申请(专利权)人：辽宁绿港科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21