專利名稱：一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及港口船舶的供電裝置，具體地說(shuō)，是一種將陸地的電源變 頻后對(duì)靠港船舶進(jìn)行供電的可移動(dòng)的岸電變頻供電裝置。
背景技術(shù)：
全球石油資源日漸枯竭，世界各國(guó)對(duì)環(huán)保、節(jié)能、低耗要求不斷提 高，國(guó)家在"十一五"規(guī)劃中明確提出節(jié)能降耗和污染減排的目標(biāo)，港口 節(jié)能減排具有非常重要的戰(zhàn)略意義。上海港是當(dāng)今世界集裝箱吞吐量最大 的港口之一，很多港區(qū)都集中在市區(qū)，隨著國(guó)際航運(yùn)中心的建設(shè)，越來(lái)越 多的船舶停靠在上海港，到港船舶停靠港口產(chǎn)生污染與中心城區(qū)環(huán)境保護(hù) 的矛盾已經(jīng)越來(lái)越突出。同時(shí)，開展節(jié)能創(chuàng)新工作、降低運(yùn)營(yíng)成本也是企 業(yè)自身發(fā)展的需要。
大型船舶特別是油船和集裝箱船靠港時(shí)通常使用燃油制品(多為重油、 柴油)發(fā)電，來(lái)滿足船舶用電需求。重油和柴油在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量硫 化物和氮氧化物，對(duì)周邊環(huán)境造成污染，船舶使用發(fā)電機(jī)和柴油機(jī)產(chǎn)生的 噪聲也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。目前，國(guó)際一些先進(jìn)港口已經(jīng)采用陸地的電源 對(duì)靠港船舶供電，這種對(duì)船舶供電的方式稱為"岸電技術(shù)"。岸電在近些
年里有不同的名4爾，例如Onshore Power Supply (OPS) ， Shore—side electricity,Shore—connected electricity supply, Shore power,Ship-to-shore, Cold ironing, Alternative Maritime Power (AMP), 都 是指船舶靠港期間停止使用船舶發(fā)電機(jī)而改用岸電電源供電，港區(qū)(碼頭) 的岸電通過(guò)連接電纜和船舶上岸電箱對(duì)船舶上的電氣設(shè)備供電。發(fā)電廠的 廢氣排放遠(yuǎn)低于柴油機(jī)的廢氣排放，靠港船舶接入岸電是港口減排，乃至 城市廢氣減排的有效途徑，岸電技術(shù)是還是港口節(jié)能降躁的有效措施。
目前世界上已有岸電項(xiàng)目有60Hz港口電網(wǎng)向60Hz船舶電網(wǎng)直接供電 (美國(guó))，50Hz港口電網(wǎng)向50Hz船舶電網(wǎng)直接供電(歐洲)，但都不涉及 變頻技術(shù)。國(guó)外船舶電網(wǎng)頻率大多為60Hz,我國(guó)港口岸電電網(wǎng)頻率為 50Hz，所以，研制適合我國(guó)電制的岸電變頻技術(shù)，將我國(guó)港口電網(wǎng)交流電 變換成適合于外國(guó)船舶60Hz交流電，并且實(shí)現(xiàn)50Hz/60Hz雙頻供電十分必 要。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種岸電變頻供電裝 置，其利用大功率變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 50Hz岸電對(duì)60Hz船舶停港供電，有效 解決了利用岸電對(duì)船舶供電時(shí)的因?yàn)轭l率不一致帶來(lái)的麻煩，并且可根據(jù) 需要移動(dòng)其中的變頻電源裝置，給使用帶來(lái)方便。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以解決
一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置，包括岸上供電電箱，船上受電系統(tǒng)， 還包括一變頻電源裝置，其輸入端通過(guò)電纜連接岸上供電電箱，輸出端通 過(guò)電纜與一電纜巻筒箱連接，將所述變頻電源裝置的輸入電源變頻變壓后 輸出到所述電纜巻筒箱；所述電纜巻筒箱具至少一個(gè)帶若干#>電纜的低壓巻筒和若干個(gè)插頭，所述電纜通過(guò)所述相應(yīng)插頭與船上受電系統(tǒng)連接。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明所述變頻電源裝置包括依次連 接的高壓開關(guān)及變壓器拒、低壓進(jìn)線開關(guān)拒、整流拒一、整流拒二、逆變
拒、輸出變壓器拒及輸出開關(guān)拒。
作為本發(fā)明的 一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述變頻電源裝置包括依次連接的高 壓開關(guān)及變壓器拒、低壓進(jìn)線開關(guān)拒、整流拒一、整流拒二、逆變拒一、 逆變拒二、輸出變壓器拒及輸出開關(guān)拒。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述電纜的低壓巻筒和插頭的個(gè)數(shù)為9 個(gè)；所述變頻電源裝置的輸入電源為10KV/50HZ。
由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明利用的岸電技術(shù)是港口減排，乃至城 市廢氣減排的有效途徑，岸電技術(shù)還是港口節(jié)能降躁的有效措施，且本發(fā) 明采用可移動(dòng)式的變頻電源裝置可將陸地的電源變頻后對(duì)靠港船舶進(jìn)行供 電，有效解決了利用岸電對(duì)船舶供電時(shí)因?yàn)轭l率不一致帶來(lái)的麻煩。


圖l是本發(fā)明一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 圖中1,變頻電源裝置；2,電纜巻筒箱；3，船上受電系統(tǒng)；4，岸 上供電電箱
圖2A、 2B為本發(fā)明一實(shí)施例岸電電源容量為2000kVA的變頻電源單線
圖3A、 3B為本發(fā)明一實(shí)施例岸電電源容量為500KVA的變頻電源單線圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
如圖1所示， 一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置，包括岸上供電電箱4， 船上受電系統(tǒng)3，還包括一變頻電源裝置l，其輸入端通過(guò)電纜連接岸上供 電電箱4，輸出端通過(guò)電纜與一電纜巻筒箱2連接，將變頻電源裝置1的輸 入電源變頻變壓后輸出到電纜巻筒箱2,本實(shí)施例中，變頻電源裝置1的輸 入電源為10kV/50Hz;電纜巻筒箱2具至少一個(gè)帶若干根電纜的低壓巻筒和 若干個(gè)插頭，電纜通過(guò)相應(yīng)插頭與船上受電系統(tǒng)3連接。
本實(shí)施例中，變頻電源裝置1先通過(guò)10kV/720V降壓到變頻電源裝置 中的變頻器的工作電壓，然后50Hz/60Hz變頻，然后660V/460V變壓，輸 出440V的電壓。
由于采用低壓440V對(duì)船舶供電，電流很大，本實(shí)施例中變頻電源裝置 l和岸上供電電箱、電纜巻筒箱之間的連接，及電纜巻筒箱和船上受電系統(tǒng) 之間的連接均使用9根電纜連接。
變頻電源裝置主要包括輸入/輸出開關(guān)拒、高壓變壓器拒、變頻器 拒、輸出變壓器拒等，除變頻器外，其他部件都采用無(wú)源器件，具有極高 的可靠性和穩(wěn)定性。
1)高壓變壓器拒
釆用中電電氣高壓變壓器。高壓變壓器放在屏蔽盒內(nèi)達(dá)到隔斷變壓器 內(nèi)外的磁場(chǎng)耦合作用。高壓變壓器選擇三繞組變壓器，其中一套繞組做為 原繞組，另外兩套繞組作為副繞組，向變頻裝置輸出功率。高壓繞組是三 角形接法，副繞組一個(gè)星形接法且中心點(diǎn)引出，另一個(gè)是三角形接法，互差30°電角度。這種電路的優(yōu)點(diǎn)是把整流電路的脈沖數(shù)由6脈沖提高到12脈 沖，兩個(gè)整流橋產(chǎn)生的5、 7、 17、 19、...次諧波相互抵消。
2) 輸入/輸出開關(guān)拒
輸入/輸出開關(guān)采用空氣斷路器，用于過(guò)載、過(guò)流和短;洛的保護(hù)。輸入 EMI濾波器主要用于控制和保證輸入變頻器的電網(wǎng)電能質(zhì)量。
3) 變頻器拒
變頻器拒內(nèi)包含變頻器和諧波抑制器。變頻器可選用芬蘭Vacon公司 生產(chǎn)的NXP系列6 9 0 V級(jí)或者5 0 0V級(jí)別12脈沖整流逆變器。
正弦波濾波器主要由濾波電容器、濾波電抗器、無(wú)感電阻、控制保護(hù) 系統(tǒng)等組合而成，與諧波源并聯(lián)，根據(jù)諧波電流的成份、大小及系統(tǒng)的無(wú) 功需求情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得裝置向諧波提供一個(gè)低阻抗通道，大部分諧波 電流流入濾波裝置，避免其流入電網(wǎng)，使電網(wǎng)的畸變減小。
4) 輸出變壓器拒
選用環(huán)氧樹脂澆注高質(zhì)量低短路阻抗干式變壓器，絕緣級(jí)別為H級(jí)， 該變壓器專為變頻電源設(shè)備特殊設(shè)計(jì)。具有較低短路阻抗、低損耗、低發(fā) 熱量及高效率特性。硅鋼片采用O. 3歸高導(dǎo)磁晶粒取向硅鋼片。干式隔離 變壓器增加用電安全和防止來(lái)自電網(wǎng)的干擾，能有效地防止船上負(fù)載電網(wǎng) 和岸電電網(wǎng)的相互干擾，同時(shí)也保護(hù)變頻電源裝置不會(huì)由于負(fù)載設(shè)備地故 障而造成損壞。
考慮到成本、碼頭供電能力以及集裝箱空間要求，可設(shè)計(jì)岸電電源容 量為2000kVA和500KVA的實(shí)施例如圖2A、 2B所示，其為2000kVA變頻電源單線圖，包括依次連接的高 壓開關(guān)及變壓器拒、低壓進(jìn)線開關(guān)拒、整流拒一、整流拒二、逆變拒一、 逆變拒二、輸出變壓器拒及輸出開關(guān)拒。
如圖3A、 3B所示，其為500KVA變頻電源單線圖，包括依次連接的高 壓開關(guān)及變壓器拒、低壓進(jìn)線開關(guān)拒、整流拒一、整流拒二、逆變拒、輸 出變壓器拒及輸出開關(guān)拒。
由于功率不同，系統(tǒng)性能不同，選用不同降壓、整流和逆變?cè)骷?2000KVA方案中，變頻^^莫塊選用690V級(jí)別12脈沖整流逆變器，所以高壓變 壓器的輸出電壓為690V,變頻模塊的額定輸出電壓為670V,輸出變壓器有 降壓和隔離功能，輸出變壓器的輸入電壓為670V,輸出電壓為460V。 500KVA方案選用500V級(jí)別12脈沖整流逆變器，變壓器為隔離變壓器。
但是，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技 術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對(duì)本專利包括范圍的限制；只要是 根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括
的范圍。
權(quán)利要求
1、一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置，包括岸上供電電箱，船上受電系統(tǒng)，其特征在于還包括一變頻電源裝置，其輸入端通過(guò)電纜連接岸上供電電箱，輸出端通過(guò)電纜與一電纜卷筒箱連接，將所述變頻電源裝置的輸入電源變頻變壓后輸出到所述電纜卷筒箱；所述電纜卷筒箱具至少一個(gè)帶若干根電纜的低壓卷筒和若干個(gè)插頭，所述電纜通過(guò)所述相應(yīng)插頭與船上受電系統(tǒng)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置，其特征 在于所述變頻電源裝置包括依次連接的高壓開關(guān)及變壓器拒、 低壓進(jìn)線開關(guān)拒、整流拒一、整流拒二、逆變柜、輸出變壓器拒 及輸出開關(guān)拒。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置，其特征 在于所述變頻電源裝置包括依次連接的高壓開關(guān)及變壓器拒、 寸氐壓進(jìn)線開關(guān)拒、整流拒一、整流拒二、逆變拒一、逆變拒二、 輸出變壓器拒及輸出開關(guān)拒。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置，其 特征在于所述電纜的低壓巻筒和插頭的個(gè)數(shù)為9個(gè)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置，其特征 在于所述變頻電源裝置的輸入電源為10KV/50HZ。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可移動(dòng)式岸電變頻供電裝置，包括岸上供電電箱，船上受電系統(tǒng)，還包括一變頻電源裝置，其輸入端通過(guò)電纜連接岸上供電電箱，輸出端通過(guò)電纜與一電纜卷筒箱連接，將變頻電源裝置的輸入電源變頻變壓后輸出到電纜卷筒箱；電纜卷筒箱具至少一個(gè)帶若干根電纜的低壓卷筒和若干個(gè)插頭，電纜通過(guò)所述相應(yīng)插頭與船上受電系統(tǒng)連接。本發(fā)明有效利用了變頻技術(shù)，將陸地的電源變頻后對(duì)靠港船舶進(jìn)行供電，并且實(shí)現(xiàn)了雙頻供電方式。
文檔編號(hào)H02M5/40GK101610036SQ20091005762
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者包起帆 申請(qǐng)人:上海國(guó)際港務(wù)(集團(tuán))股份有限公司