專利名稱：船舶中壓電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種船舶的中壓電站，尤其涉及船舶中壓電站的節(jié)能技術(shù)。
背景技術(shù)：
大型船舶的電力設(shè)備多、容量大、作業(yè)工況復(fù)雜，供電系統(tǒng)除了為常規(guī)日用負(fù)載提供電力外，還需為航行時(shí)的推進(jìn)系統(tǒng)和作業(yè)時(shí)的動(dòng)力定位系統(tǒng)及大功率用電設(shè)備提供電力能源，對(duì)電站系統(tǒng)要求極高。目前，大部分船舶的中壓電站主要由柴油發(fā)電機(jī)組組成，也有部分船舶采用軸帶發(fā)電機(jī)輔助發(fā)電來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，更有少部分船舶還采用了廢棄透平發(fā)電機(jī)來(lái)利用主機(jī)廢熱來(lái)進(jìn)行發(fā)電，從而在進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)也達(dá)到減排的效果。該三種形式的發(fā)電機(jī)的功率不同，如果三種形式的發(fā)電機(jī)在同一船舶上使用，會(huì)給負(fù)載分配帶來(lái)難題，造成負(fù)載分配不合理，所以，如何合理利用該三種形式的發(fā)電機(jī)以使軸帶發(fā)電機(jī)和廢氣透平發(fā)電機(jī)的利用率盡可能地高，成為業(yè)界尚待解決的難題。此外，柴油發(fā)電機(jī)組內(nèi)的不同柴油發(fā)電機(jī)的功率也可能不同，致使某些發(fā)電機(jī)沒有充分利用其額定功率，而某些發(fā)電機(jī)又無(wú)法帶動(dòng)超過(guò)其額定功率的負(fù)載，所以如何合理分配負(fù)載，使各發(fā)電機(jī)的利用率盡可能地高，成為業(yè)界尚待解決的難題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提出一種船舶中壓電站，其通過(guò)并聯(lián)不同的發(fā)電機(jī)來(lái)提高利用率，節(jié)省能源。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種船舶中壓電站，包括由至少一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組成的柴油發(fā)電機(jī)組、由至少一臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)組成的軸帶發(fā)電機(jī)組以及由至少一臺(tái)廢氣透平發(fā)電機(jī)組成的廢氣透平發(fā)電機(jī)組，該船舶中壓電站還包括一可根據(jù)負(fù)載的大小而任意并聯(lián)所述柴油發(fā)電機(jī)、所述軸帶發(fā)電機(jī)以及所述廢氣透平發(fā)電機(jī)的功率管理系統(tǒng)。所述的船舶中壓電站，其中，所述柴油發(fā)電機(jī)、所述軸帶發(fā)電機(jī)以及所述廢氣透平發(fā)電機(jī)分別通過(guò)真空斷路器連接在一母線上，所述負(fù)載直接從所述母線上取電。所述的船舶中壓電站，其中，所述功率管理系統(tǒng)包括用以檢測(cè)待并聯(lián)的各柴油發(fā)電機(jī)、各軸帶發(fā)電機(jī)以及各廢氣透平發(fā)電機(jī)與母線的相位差的相位差檢測(cè)模塊。所述的船舶中壓電站，其中，所述功率管理系統(tǒng)還包括用以將待并聯(lián)的各柴油發(fā)電機(jī)、各軸帶發(fā)電機(jī)以及各廢氣透平發(fā)電機(jī)的相位與母線的相位同步的同步模塊。所述的船舶中壓電站，其中，所述柴油發(fā)電機(jī)、所述軸帶發(fā)電機(jī)以及所述廢氣透平發(fā)電機(jī)的電壓和頻率相同。所述的船舶中壓電站，其中，所述柴油發(fā)電機(jī)為四臺(tái)。所述的船舶中壓電站，其中，所述軸帶發(fā)電機(jī)為一臺(tái)。[0011 ] 所述的船舶中壓電站，其中，所述廢氣透平發(fā)電機(jī)為一臺(tái)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果本實(shí)用新型的船舶的中壓電站通過(guò)對(duì)各發(fā)電機(jī)進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)行，使并聯(lián)后的發(fā)電機(jī)總功率盡可能地接近負(fù)載的功率總和，巧妙地解決了某些高功率負(fù)載帶載困難，低功率負(fù)載帶載浪費(fèi)的難題，提高了并聯(lián)發(fā)電機(jī)的利用率，達(dá)到了節(jié)省能源和環(huán)保的目的，此外發(fā)電機(jī)并聯(lián)也可充分利用軸帶發(fā)電機(jī)和廢氣透平發(fā)電機(jī)等清潔能源的優(yōu)勢(shì)，降低燃油發(fā)電機(jī)的使用率，節(jié)省燃油損耗，降低航運(yùn)成本。

圖1為本實(shí)用新型船舶中壓電站的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的原理和結(jié)構(gòu)，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，該船舶中壓電站包括一臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)2、一臺(tái)廢氣透平發(fā)電機(jī)3和由四臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)11、12、13、14組成的柴油發(fā)電機(jī)組1，該軸帶發(fā)電機(jī)功率為4500KW，廢氣透平發(fā)電機(jī)3的功率為1800KW，四臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)中的第一柴油發(fā)電機(jī)11和第四柴油發(fā)電機(jī)14的的功率相同，均為1800KW;四臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)中的第二柴油發(fā)電機(jī)12和第三柴油發(fā)電機(jī)13的功率相同，均為4360KW。軸帶發(fā)電機(jī)2、廢氣透平發(fā)電機(jī)3和四臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)11、12、13、14均為三相交流，額定電壓均為6600V，頻率均為60HZ。該船舶中壓電站具有一中壓配電板6，軸帶發(fā)電機(jī)2、廢氣透平發(fā)電機(jī)3和各柴油發(fā)電機(jī)11、12、13、14均通過(guò)真空斷路器連接在中壓配電板6的母線7上，第一、第二中壓主變壓器41、42和第一、第二冷藏箱變壓器51、52等負(fù)載直接通過(guò)真空斷路器從母線上取電。在本實(shí)施例中，母線7為兩根，即母線71與母線72，兩根母線71、72通過(guò)真空斷路器連接，兩根母線71、72上的發(fā)電機(jī)和負(fù)載功率基本相同，其中，軸帶發(fā)電機(jī)2、第一、第二柴油發(fā)電機(jī)11、12以及第一中壓主變壓器41、第一冷藏箱變壓器51等負(fù)載連接在母線71上；廢氣透平發(fā)電機(jī)3、第三、第四柴油發(fā)電機(jī)13、14以及第二中壓主變壓器4、第二冷藏箱變壓器5等負(fù)載連接在母線72上。用戶可因負(fù)載使用情況而啟用任意一根母線71或72，也可合上真空斷路器同時(shí)啟用兩根母線71、72。該船舶中壓電站還包括一功率管理系統(tǒng)8，其可根據(jù)負(fù)載的大小而任意并聯(lián)柴油發(fā)電機(jī)11、12、13、14、軸帶發(fā)電機(jī)2以及廢氣透平發(fā)電機(jī)3。如功率管理系統(tǒng)8因負(fù)載功率情況，自動(dòng)將軸帶發(fā)電機(jī)2與柴油發(fā)電機(jī)11、12、13、14并聯(lián)，或者，自動(dòng)將廢氣透平發(fā)電機(jī)3與柴油發(fā)電機(jī)11、12、13、14并聯(lián)，或者，自動(dòng)將軸帶發(fā)電機(jī)2與廢氣透平發(fā)電機(jī)3并聯(lián)，或者，自動(dòng)將兩臺(tái)功率不同的第一柴油發(fā)電機(jī)11和第二柴油發(fā)電機(jī)12并聯(lián)，使并聯(lián)后的發(fā)電機(jī)的總功率盡可能地接近負(fù)載的功率總和，從而盡可能地充分發(fā)揮該并聯(lián)的發(fā)電機(jī)的利用率，達(dá)到節(jié)能的目的?？紤]到軸帶發(fā)電機(jī)2和廢氣透平發(fā)電機(jī)3為綠色能源，其無(wú)需耗費(fèi)燃油，所以，功率管理系統(tǒng)8在并聯(lián)發(fā)電機(jī)時(shí)，應(yīng)盡可能地將軸帶發(fā)電機(jī)2和廢氣透平發(fā)電機(jī)3的利用率發(fā)揮到極致，以盡可能地節(jié)省燃油損耗，降低船舶運(yùn)行成本。功率管理系統(tǒng)8在并聯(lián)不同的發(fā)電機(jī)前，應(yīng)使待并聯(lián)的發(fā)電機(jī)滿足三個(gè)條件，即待并聯(lián)發(fā)電機(jī)與母線的電壓差在合理的范圍內(nèi)，頻率差在合理的范圍內(nèi)，相位差在合理的范圍內(nèi)。而本實(shí)用新型的船舶中壓電站中的各發(fā)電機(jī)的頻率和電壓均相同，因此在并聯(lián)發(fā)電機(jī)時(shí)，只需考慮相位差，當(dāng)待并聯(lián)發(fā)電機(jī)與母線的相位差符合條件時(shí)，即可合閘并聯(lián)。因
4此，該功率管理系統(tǒng)8應(yīng)包括用以檢測(cè)待并聯(lián)的發(fā)電機(jī)(柴油發(fā)電機(jī)11、12、13、14、軸帶發(fā)電機(jī)2以及廢氣透平發(fā)電機(jī)3)與母線7的相位差的相位差檢測(cè)模塊(未圖示)，當(dāng)相位差檢測(cè)模塊檢測(cè)到待并聯(lián)的發(fā)電機(jī)與母線7的相位差不滿足并聯(lián)條件時(shí)，功率管理系統(tǒng)8可啟用其上同步模塊(未圖示)來(lái)同步二者的相位，直到二者相位差滿足并聯(lián)條件，功率管理系統(tǒng)8即可執(zhí)行并聯(lián)合閘操作。本實(shí)施例中的相位差檢測(cè)模塊和同步模塊均可采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的技術(shù)，此處不再贅述。在其他實(shí)施例中，船舶中壓電站的柴油發(fā)電機(jī)數(shù)量也可為一臺(tái)、兩臺(tái)、三臺(tái)或四臺(tái)以上、軸帶發(fā)電機(jī)數(shù)量也可為一臺(tái)以上，廢氣透平發(fā)電機(jī)數(shù)量也可為一臺(tái)以上。以上僅為本實(shí)用新型的較佳可行實(shí)施例，并非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作出的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種船舶中壓電站，包括由至少一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組成的柴油發(fā)電機(jī)組、由至少一臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)組成的軸帶發(fā)電機(jī)組以及由至少一臺(tái)廢氣透平發(fā)電機(jī)組成的廢氣透平發(fā)電機(jī)組，其特征在于，還包括一可根據(jù)負(fù)載的大小而任意并聯(lián)所述柴油發(fā)電機(jī)、所述軸帶發(fā)電機(jī)以及所述廢氣透平發(fā)電機(jī)的功率管理系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述柴油發(fā)電機(jī)、所述軸帶發(fā)電機(jī)以及所述廢氣透平發(fā)電機(jī)分別通過(guò)真空斷路器連接在一母線上，所述負(fù)載直接從所述母線上取電。
3.如權(quán)利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述功率管理系統(tǒng)包括用以檢測(cè)待并聯(lián)的各柴油發(fā)電機(jī)、各軸帶發(fā)電機(jī)以及各廢氣透平發(fā)電機(jī)與母線的相位差的相位差檢測(cè)模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述功率管理系統(tǒng)還包括用以將待并聯(lián)的各柴油發(fā)電機(jī)、各軸帶發(fā)電機(jī)以及各廢氣透平發(fā)電機(jī)的相位與母線的相位同步的同步模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述柴油發(fā)電機(jī)、所述軸帶發(fā)電機(jī)以及所述廢氣透平發(fā)電機(jī)的電壓和頻率相同。
6.如權(quán)利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述柴油發(fā)電機(jī)為四臺(tái)。
7.如權(quán)利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述軸帶發(fā)電機(jī)為一臺(tái)。
8.如權(quán)利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述廢氣透平發(fā)電機(jī)為一臺(tái)。
專利摘要一種船舶中壓電站，包括由至少一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組成的柴油發(fā)電機(jī)組、由至少一臺(tái)軸帶發(fā)電機(jī)組成的軸帶發(fā)電機(jī)組以及由至少一臺(tái)廢氣透平發(fā)電機(jī)組成的廢氣透平發(fā)電機(jī)組，該船舶中壓電站還包括一可根據(jù)負(fù)載的大小而任意并聯(lián)所述柴油發(fā)電機(jī)、所述軸帶發(fā)電機(jī)以及所述廢氣透平發(fā)電機(jī)的功率管理系統(tǒng)。本實(shí)用新型的船舶的中壓電站通過(guò)對(duì)各發(fā)電機(jī)進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)行，使并聯(lián)后的發(fā)電機(jī)總功率盡可能地接近負(fù)載的功率總和，巧妙地解決了某些高功率負(fù)載帶載困難，低功率負(fù)載帶載浪費(fèi)的難題，提高了并聯(lián)發(fā)電機(jī)的利用率，達(dá)到了節(jié)省能源和環(huán)保的目的。
文檔編號(hào)H02J3/40GK202333832SQ201120415960
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者孫彪, 廉寶剛, 張?bào)奕? 李新, 胡俊杰, 謝焱昆 申請(qǐng)人:中國(guó)國(guó)際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司