一种双机舱三级动力定位的船舶配电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种双机舱三级动力定位的船舶配电系统，船舶配电系统于前机舱、后机舱各设有一个电站，船舶设有奇数个推进器，其中包括一个伸缩式推进器；伸缩式推进器设置在伸缩推舱内，两个电站同时对伸缩式推进器供电；艏侧推Ⅰ和右艉推由一个机舱供电，左艉推和艏侧推Ⅱ由另一个机舱供电，伸缩式推进器采用两套移相变压器、两套移相变压器分别由两个机舱提供电源，两套移相变压器的二次侧各供电给两套整流单元，四套整流单元的输出连接至公共的直流母排上，即变频器的直流环节，再经过逆变单元，供电给伸缩式推进器的推进电机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双机舱三级动力定位的船舶配电系统，属于船舶配电系统

技术介绍
对于双机舱两个电站向奇数个推进器，如5个推进器供电的船舶，不可避免地会有一个机舱，即一个冗余组，向3台推进器供电的情形；当该冗余组进水或者失火时，即三级动力定位船舶最严重的单个故障，最严重的故障结果是失去该3台推进器。为了解决这个问题，参见图8，一般三级动力定位船舶可以将艏部一台推进器(伸缩推)由两个机舱分别供电，即两个冗余组分别供电，这样一个机舱因为失火或者进水失去后，可以切换到另一个机舱对伸缩推进行供电，通过切换可以实现最大单个故障发生后，仅失去2台推进器，仍然有3台推进器用于动力定位。但是这样，伸缩推会有短暂的停止，切换完成后再次启动，导致可靠性较差，而且对于某些船级社而言，推进器停止后再重新起动推进器是不可以接受的中断，不可计入动力定位能力计算。通常解决这一问题的常规方案是增设一个伸缩推，即设两台伸缩推，其中一台伸缩推由前机舱供电，另一台伸缩推由后机舱供电。这样当一个机舱失火或进水后，艏部仍有一台侧推和一台伸缩推，以满足作业所需的动力定位能力的要求。。但增设一台推进器设备成本、安装成本要高很多，而且噪音震动会更大。例如：增加一套2200kW伸缩式推进器需增加的设备投资约700万元人民币；艏部设4台推进器的船舶震动和噪声比艏部3台 推进器的震动和噪声要大，为了满足船舶舒适性船舶符号COMF(NOISE 3),COMF(VIB 3)的要求，需要采取更多的措施以解决震动和噪声的问题；而且艏部推进器多一台，则船舶长度方向的主尺度要加大。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是：现有的双机舱三级动力定位的船舶配电系统，伸缩推由两个机舱分别供电，这样一个机舱因为失火或者进水失去后，可以切换到另一个机舱对伸缩推进行供电，但是这样，伸缩推会有短暂的停止，切换完成后再次启动，导致可靠性较差，而且对于某些船级社而言，推进器停止后再重新起动推进器是不可以接受的中断，不可计入动力定位能力计算；如果采取增设一台推进器解决的方案，则成本大幅增加，噪音振动大幅加大，船舶长度方向的主尺度也要加大。本专利技术旨在提供一种成本较低，经济型更强，船体改动较小，可靠性更高的双机舱三级动力定位的船舶配电系统，克服上文中所述的技术问题。本专利技术采取以下技术方案：一种双机舱三级动力定位的船舶配电系统，船舶配电系统于前机舱、后机舱各设有一个电站，船舶设有奇数个推进器，其中包括一个伸缩式推进器；伸缩式推进器设置在伸缩推舱内，两个电站同时对伸缩式推进器供电。进一步的，所述奇数个推进器的数量为5个；艏侧推Ⅰ和右艉推由一个机舱供电，左艉推和艏侧推Ⅱ由另一个机舱供电，伸缩式推进器采用两套移相变压器、两套移相变压器分别由两个机舱提供电源，两套移相变压器的二次侧各供电给两套整流单元，四套整流单元的输出连接至公共的直流母排DC-Bus上，即变频器的直流环节，再经过逆变单元，供电给伸缩式 推进器的推进电机。更进一步的，为伸缩式推进器服务的推进电机冷却风机和控制用UPS设置在伸缩推舱内，采用两套隔离变压器，两套隔离变压器分别由两个机舱提供电源，两套隔离变压器二次侧各供电给一套整流单元，两套整流单元的输出连接至变频器的公共的直流母排DC-Bus上，再经逆变单元，供电给推进电机的冷却风机和控制用UPS。更进一步的，为伸缩式推进器服务的推进电机、冷却风机和控制用UPS设置在伸缩推舱内，所述直流母排通过若干并列的逆变单元分别对伸缩推的推进电机、冷却风机、控制用UPS供电；所述两套移相变压器、四套整流单元均设置在伸缩推舱之内。更进一步的，为伸缩式推进器服务的推进电机、冷却风机和控制用UPS设置在伸缩推舱内，所述直流母排通过若干并列的逆变单元分别对伸缩推、推进电机、冷却风机、控制用UPS供电；所述两套移相变压器、四套整流单元设置在伸缩推舱之外。本专利技术的有益效果在于：1)解决了两个电站向奇数个推进器不间断供电的问题。2)能够满足某些特殊要求的船级社三级动力定位的要求，可计入动力定位能力计算。3)即使一个机舱失火或进水后，伸缩式推进器也不会断电，可靠性高。4)解决问题的同时，无需增设一台推进器，未增加成本，噪音振动也未增加，船舶长度方向的主尺度也未加长，实施方便；相对现有技术少装船一套推进器，释放了般舶空间，减少设备的投资，减少震动源和噪声源。5)成本较低，经济性更强，船体改动较小，可靠性更高。附图说明图1是本专利技术双机舱三级动力定位的船舶配电系统实施例一的示意图。图2是图1上半部分的放大图。图3是图1下半部分的放大图。图4是本专利技术双机舱三级动力定位的船舶配电系统实施例二的示意图。图5是图4伸缩推的局部放大图。图6是本专利技术双机舱三级动力定位的船舶配电系统实施例三的示意图。图7是图6伸缩推的局部放大图。图8是图6的局部放大图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进一步说明。实施例一：参见图1-图3，一种双机舱三级动力定位的船舶配电系统，船舶配电系统于前机舱、后机舱各设有一个电站，船舶设有奇数个推进器，其中包括一个伸缩式推进器；伸缩式推进器设置在伸缩推舱内，两个电站同时对伸缩式推进器供电。所述奇数个推进器的数量为5个；艏侧推Ⅰ和右艉推由一个机舱供电，左艉推和艏侧推Ⅱ由另一个机舱供电，伸缩式推进器采用两套移相变压器、两套移相变压器分别由两个机舱提供电源，两套移相变压器的二次侧各供电给两套整流单元，四套整流单元的输出连接至公共的直流母排DC-Bus上，即变频器的直流环节，再经过逆变单元，供电给伸缩式推进器的推进电机。为伸缩式推进器服务的推进电机冷却风机和控制用UPS设置在伸缩推舱内，采用两套隔离变压器，两套隔离变压器分别由两个机舱提供电源，两套隔离变压器二次侧各供电给一套整流单元，两套 整流单元的输出连接至变频器的公共的直流母排DC-Bus上，再经逆变单元，供电给推进电机的冷却风机和控制用UPS。这样伸缩式推进器的主电源和辅助电源均是由两个机舱同时供电，处于热冗余状态，当一个机舱失电后，另一个机舱无切换、不间断地馈电给伸缩式推进器电能。实现了某些船级社关于冗余要基于运行的设备和不允许重新起动推进器的要求，伸缩式推进器可以在失去一个机舱后计入动力定位能力计算。实施例二：参见图4-图5，一种双机舱三级动力定位的船舶配电系统，船舶配电系统于前机舱、后机舱各设有一个电站，船舶设有奇数个推进器，其中包括一个伸缩式推进器；伸缩式推进器设置在伸缩推舱内，两个电站同时对伸缩式推进器供电。为伸缩式推进器服务的推进电机的冷却风机和控制用UPS设置在伸缩推舱内，所述直流母排通过若干并列的逆变单元分别对伸缩推的推进电机、冷却风机、控制用UPS等供电；所述两套移相变压器、四套整流单元均设置在伸缩推舱之内。这种结构形式同样可以实现实施例一中的功能，同时可以省去实施例一中的两套隔离变压器。实施例三：实施例一、二所介绍的无切换不间断双路供电技术成功地解决了某些船级社三级动力定位要求冗余应当基于运行的设备和不允许切换的问题，但是，同时引入一个新的问题：公共连接。即两个不同冗余组的电源同时向同一个设备供电，该设备成为不同冗余组共享的设备，当该共享的设备 出现故障时，可能影响连接至该设备上的不同冗余组的设备和系统的正常运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双机舱三级动力定位的船舶配电系统，其特征在于：船舶配电系统于前机舱、后机舱各设有一个电站，船舶设有奇数个推进器，其中包括一个伸缩式推进器；伸缩式推进器设置在伸缩推舱内，两个电站同时对伸缩式推进器供电。

【技术特征摘要】
1.一种双机舱三级动力定位的船舶配电系统，其特征在于：船舶配电系统于前机舱、后机舱各设有一个电站，船舶设有奇数个推进器，其中包括一个伸缩式推进器；伸缩式推进器设置在伸缩推舱内，两个电站同时对伸缩式推进器供电。2.如权利要求1所述的双机舱三级动力定位的船舶配电系统，其特征在于：所述奇数个推进器的数量为5个；艏侧推Ⅰ和右艉推由一个机舱供电，左艉推和艏侧推Ⅱ由另一个机舱供电，伸缩式推进器采用两套移相变压器、两套移相变压器分别由两个机舱提供电源，两套移相变压器的二次侧各供电给两套整流单元，四套整流单元的输出连接至公共的直流母排(DC-Bus)上，即变频器的直流环节，再经过逆变单元，供电给伸缩式推进器的推进电机。3.如权利要求2所述的双机舱三级动力定位的船舶配电系统，其特征在于：为伸缩式推进器服务的推进电机冷却风机和控制用UPS设置在伸缩推舱内，采用两套隔离变...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮红军，金瑞健，王永珊，
申请(专利权)人：上海斯达瑞船舶海洋工程服务有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31