专利名称：码头船用岸电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种船舶供电系统，特别是一种码头船用岸电系统。
背景技术：
据资料介绍，我国是世界上最大的水运国家，年港口货物吞吐量达70多亿吨，居世界之首。每年在我国沿海和内河港口靠泊装卸货物的船舶数量巨大，主要包括杂货船、散货船、集装箱船、汽车船、原木船、化工品船、液化气船、客轮和油轮等。由于全世界几乎所有的船舶均使用燃烧轻质或重质柴油的发电机自行发电，所以船舶会排出大量二氧化碳、硫化物和氮化物，对大气环境造成严重影响。停靠码头的船舶必须一天M小时采用船舶辅机来发电，以满足船舶用电的需求。 辅机在工作中燃烧大量的油料，排出大量的废气，同时M小时不间断地产生噪声污染。目前，国外船舶大多数均采用60 Hz电制供电，而我国电网供电电源频率标准为 50Hz，因此，国外船舶直接接入我国电网是不能正常工作的。随着集装箱船载箱量的不断提升，6600 V中压电力供电系统成了超大型集装箱船的标准配置，港口接岸电电源既要满足目前以440V低压电制为主要配置的船舶需要，同时也要适应6600 V中压电力供电系统船舶的发展趋势。一般生产厂家制造的变频供电设备均采用通用变频器为主要核心部件。这种变频器作为电源使用，有着不可克服的缺陷变频器是可以改变频率和电压的电源，由交流-直流-交流等电路构成的，将电网三相交流电经过三相桥式整流成脉动直流，在通过电解电容和电感滤波成平滑直流，最后通过逆变器，逆变成电压和频率可调的三相交流电。变频器的标准叫法为变频调速器。变频器(变频调速器)的输入电路是三相交流电源经全波整流后向滤波电容器充电的电路，输入电流总是出现在电压的振幅值附近，呈不连续的冲击波， 变频器的输出电路是把直流变成频率连续可调的三相调制交流电压的逆变桥，其输出电压波形是正弦调制SPWM波。高次谐波电流在线路上所造成谐波压降，引起电网电压波形畸变，这个畸变影响到其它负载，导致用电设备效率降低，噪声增大，甚至在一些设备里发生共振，导致设备过热，还会给仪表装置和电讯设备带来严重的电磁干扰，给测试装置的精度及数据的可靠性带来严重的威胁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、可适用性强、稳定高效的码头船用岸电系统。本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种码头船用岸电系统，其特点是它包括高压变频电源装置、高压接线箱、高压电缆卷车和船载变电站；
高压变频电源装置包括高压进线柜和变压器，高压电缆接入高压进线柜并接出至变压器，所述的高压进线柜设有若干级限流电阻，所述的变压器通过高压电缆与变频器连接，所述的变频器由若干个PWM功率单元通过串联及并联的方式组成，变频器通过高压电缆与正弦滤波器连接，正弦滤波器通过高压电缆与高压出线柜连接；它还设有PLC可编程控制器， 所述的PLC可编程控制器通过信号线与变频器连接；
所述的高压接线箱包括底座，底座上设有带箱门的箱体，在箱体上设有双色警灯，箱门上设有高压门锁，箱体内设有高压指示器，所述的高压指示器通过信号线与双色警灯、高压门锁连接；接入箱体内的高压电缆上并联设有若干个高压插座，它还设有与高压插座配套的高压插头，高压插头通过高压电缆接出箱体；所述的高压指示器通过高压传感器连接在高压电缆上；述的在底座或箱体上设有散热孔；
所述的高压电缆卷车包括机架，在机架上设有卷车和排缆器，所述的卷车包括卷筒和电机，卷筒连接在固定于机架的主轴上，电机通过磁滞联轴器、减速机和传动机构与主轴连接，在卷筒内设有高压卷筒集电器，所述的排缆器设在卷筒的前部；
所述的船载变电站包括高压进出线柜、变压器和低压进出线柜，高压电缆接入高压进出线柜后接出，进入变压器，变压器通过低压电缆与低压进出线柜连接，低压进出线柜通过低压电缆与配电柜连接；它还设有PLC可编程控制器，所述的PLC可编程控制器分别通过信号线与低压进出线柜、配电柜的断路器连接，PLC可编程控制器还通过信号线与船载发电机的调速升降装置连接，所述的船载发电机通过信号线与配电柜连接；
所述的高压电缆接入高压变频电源装置的高压进线柜后，经高压变频电源装置变频变压后接入高压接线箱，再经高压插头及高压电缆接出高压接线箱的箱体后，高压电缆经高压电缆卷车上船连接至船载变电站的高压进出线柜。本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的码头船用岸电系统，其特点是所述的高压接线箱还设有与无线通讯模块连接的无线通讯天线，所述的无线通讯模块与接入箱体的多模光缆连接。本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的码头船用岸电系统，其特点是所述的高压接线箱的高压插头设有两个联锁插针。本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的码头船用岸电系统，其特点是所述的高压电缆卷车还设有PLC可编程控制器，PLC可编程控制器分别通过信号线与电机的控制模块、操作按钮盒及信号采集传感器连接。本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的码头船用岸电系统，其特点是所述的高压电缆卷车的高压卷筒集电器由碳刷支架、碳刷、高压滑环和高压绝缘端子组成；碳刷支架固定连接在卷筒上，在碳刷支架上固定设有若干高压绝缘端子，处于卷筒内的主轴端部上连接设有由依次连接的高压滑环与高压绝缘端子组成的高压机构，碳刷支架上所设的高压绝缘端子分别通过碳刷与高压滑环连接。本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的码头船用岸电系统，其特点是所述的高压电缆卷车的排缆器包括通过轴承固定在机架上的双向螺纹丝杆，在双向螺纹丝杆上设有排缆螺母，在排缆螺母上固定设有电缆限位件。本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的码头船用岸电系统，其特点是所述的高压电缆卷车的电缆限位件为滚筒状，所述的传动机构为传动链轮链条。本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的码头船用岸电系统，其特点是所述的高压变频电源装置还设有光电转换模块，所述的光电转换模块与高压变频电源装置的PLC可编程控制器连接，并通过多模光缆传输信号； 所述的船载变电站还设有光电转换模块，所述的光电转换模块通过信号线与船载变电站的 PLC可编程控制器，该光电转换模块通过多模光缆与高压变频电源装置的PLC可编程控制器连接。 本发明使用时，电站高压母线馈电三相高压经高压电缆接进本发明的高压变频电源装置，经变压器降压后给变频器，单相输出经交直交PWM逆变，实现变压变频的高压直接输出，高压输出后由滤波器通过对波形的整形处理，输出电压为低谐波的符合用电标准的正弦波，经输出单元输出，变频单元输入的综合因数可达到0. 95以上，同时通过对输入，输出电流，电压，波形等的采样，并送至PLC分析处理控制，从而实现整个变频电源装置的多环闭环反馈控制。采用带模拟量PLC进行数据采集以及运算管理通讯，控制更加准确方便， 外接人机界面对数据进行监控和对设备进行控制，使操作更加简便。 本发明高压变频电源的主要技术指标见下表
权利要求
1.一种码头船用岸电系统，其特征在于它包括高压变频电源装置、高压接线箱、高压电缆卷车和船载变电站；高压变频电源装置包括高压进线柜和变压器，高压电缆接入高压进线柜并接出至变压器，所述的高压进线柜设有若干级限流电阻，所述的变压器通过高压电缆与变频器连接，所述的变频器由若干个PWM功率单元通过串联及并联的方式组成，变频器通过高压电缆与正弦滤波器连接，正弦滤波器通过高压电缆与高压出线柜连接；它还设有PLC可编程控制器， 所述的PLC可编程控制器通过信号线与变频器连接；所述的高压接线箱包括底座，底座上设有带箱门的箱体，在箱体上设有双色警灯，箱门上设有高压门锁，箱体内设有高压指示器，所述的高压指示器通过信号线与双色警灯、高压门锁连接；接入箱体内的高压电缆上并联设有若干个高压插座，它还设有与高压插座配套的高压插头，高压插头通过高压电缆接出箱体；所述的高压指示器通过高压传感器连接在高压电缆上；述的在底座或箱体上设有散热孔；所述的高压电缆卷车包括机架，在机架上设有卷车和排缆器，所述的卷车包括卷筒和电机，卷筒连接在固定于机架的主轴上，电机通过磁滞联轴器、减速机和传动机构与主轴连接，在卷筒内设有高压卷筒集电器，所述的排缆器设在卷筒的前部；所述的船载变电站包括高压进出线柜、变压器和低压进出线柜，高压电缆接入高压进出线柜后接出，进入变压器，变压器通过低压电缆与低压进出线柜连接，低压进出线柜通过低压电缆与配电柜连接；它还设有PLC可编程控制器，所述的PLC可编程控制器分别通过信号线与低压进出线柜、配电柜的断路器连接，PLC可编程控制器还通过信号线与船载发电机的调速升降装置连接，所述的船载发电机通过信号线与配电柜连接；所述的高压电缆接入高压变频电源装置的高压进线柜后，经高压变频电源装置变频变压后接入高压接线箱，再经高压插头及高压电缆接出高压接线箱的箱体后，高压电缆经高压电缆卷车上船连接至船载变电站的高压进出线柜。
2.根据权利要求1所述的码头船用岸电系统，其特征在于所述的高压接线箱还设有与无线通讯模块连接的无线通讯天线，所述的无线通讯模块与接入箱体的多模光缆连接。
3.根据权利要求1所述的码头船用岸电系统，其特征在于所述的高压接线箱的高压插头设有两个联锁插针。
4.根据权利要求1所述的码头船用岸电系统，其特征在于所述的高压电缆卷车还设有PLC可编程控制器，PLC可编程控制器分别通过信号线与电机的控制模块、操作按钮盒及信号采集传感器连接。
5.根据权利要求1所述的码头船用岸电系统，其特征在于所述的高压电缆卷车的高压卷筒集电器由碳刷支架、碳刷、高压滑环和高压绝缘端子组成；碳刷支架固定连接在卷筒上，在碳刷支架上固定设有若干高压绝缘端子，处于卷筒内的主轴端部上连接设有由依次连接的高压滑环与高压绝缘端子组成的高压机构，碳刷支架上所设的高压绝缘端子分别通过碳刷与高压滑环连接。
6.根据权利要求1所述的码头船用岸电系统，其特征在于所述的高压电缆卷车的排缆器包括通过轴承固定在机架上的双向螺纹丝杆，在双向螺纹丝杆上设有排缆螺母，在排缆螺母上固定设有电缆限位件。
7.根据权利要求1所述的码头船用岸电系统，其特征在于所述的高压电缆卷车的电缆限位件为滚筒状，所述的传动机构为传动链轮链条。
8.根据权利要求1所述的码头船用岸电系统，其特征在于所述的高压变频电源装置还设有光电转换模块，所述的光电转换模块与高压变频电源装置的PLC可编程控制器连接，并通过多模光缆传输信号；所述的船载变电站还设有光电转换模块，所述的光电转换模块通过信号线与船载变电站的PLC可编程控制器，该光电转换模块通过多模光缆与高压变频电源装置的PLC可编程控制器连接。
全文摘要
本发明是一种码头船用岸电系统，其特征在于它包括高压变频电源装置、高压接线箱、高压电缆卷车和船载变电站；高压变频电源装置包括高压进线柜和变压器，高压电缆接入高压进线柜并接出至变压器，所述的高压进线柜设有若干级限流电阻，所述的变压器通过高压电缆与变频器连接，所述的变频器由若干个PWM功率单元通过串联及并联的方式组成，变频器通过高压电缆与正弦滤波器连接，正弦滤波器通过高压电缆与高压出线柜连接。本发明码头船用岸电系统是一种在码头使用的给进港船舶提供电源的供电系统，它可节约能源，实现减排环保，本发明系统适应范围广，可为停靠船舶提供400V、415V、440V、690V、6.6kV，50/60Hz等多种制式的供电。
文档编号H02G3/08GK102497110SQ20111039912
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者白力群 申请人:连云港星火岸电工程有限公司