CN201784479U - 岸基船用电压与频率可选供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种岸基船用电压与频率可选供电装置。包括岸边供电箱、高压供电主舱、低压供电副舱、高压船舶受电系统、低压船舶受电系统。高压供电主舱中有高压电缆卷筒、高压开关柜、高压变频器柜和高压输出标准插座，低压供电副舱中有转接电缆、降压变压器、低压开关柜、电缆卷筒组、卷扬机和控制箱。高压船舶受电系统下放的高压输出电缆与高压输出标准插座连接供电。低压供电副舱通过控制卷扬机起吊、电缆卷筒组释放低压电缆，与低压船舶受电系统的标准插座连接供电。本实用新型运用高压变频变压供电技术，可选择实现60Hz/50Hz与6.6KV/440V组合对靠港船舶大容量供电，适用范围广；采用卷扬机起吊电缆，无需地面吊车设备，成本低、工效高。

Description

岸基船用电压与频率可选供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种岸基船用电压与频率可选供电装置，具体为一种将港口岸边高压市电经高压变频和变压后对靠港不同电压和频率制式船舶进行供电的装置。

背景技术

从国际海事组织(IMO)数据分析表明，全球以柴油为动力的船舶每年向大气排放1000万吨NOx、850万吨Sox污染物，燃油发电产生的温室气体与有害污染可以传播至1000km以外的地区。船舶柴油发电产生的过剩电能又不能储存，能源浪费极大，很多港区又都集中在市区，港口城市废气污染比其他城市平均多25％，随着国际海运建设不断增长，越来越多的船舶停靠在港口码头，国际海运中心城市节能减排形势尤为严峻。

为此世界各国港口码头纷纷寻求减少污染物排放解决方案，现有美国洛杉矶港和长滩港采用了趸船式直接变压440V/60HZ供电装置，给集装箱班轮供电；瑞典哥德堡港和加拿大温哥华港采用了码头固定式6～20KV/50HZ高压的供电装置，给邮轮和滚装船供电，这些岸电技术方案均已建成效，均不涉及变频技术和多电压输出，难以适用中国电力制式与十分繁忙的港口需要。所以研制适合我国电制的岸电变频供电装置，将我国港口电网交流电变换成适合于所有国内外船舶6.6KV/440V、60HZ/50HZ交流电十分必要，目前国内已有低压变频的440V、60HZ/50HZ输出供电装置，但是装机容量不高、电压适用面不全，不能适用所有船舶。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种能实现60HZ/50HZ频率和6.6KV/440V电压不同制式组合对靠港船舶供电、使靠港船舶实现减排节能降噪的岸基船用供电装置。

本实用新型的实现方式为，岸基船用电压与频率可选供电装置，包括岸边供电箱、高压供电主舱、低压供电副舱、高压船舶受电系统、低压船舶受电系统；

岸边供电箱通过高压输入电缆将10KV/50HZ接至高压供电主舱，高压输入电缆通过高压电缆卷筒收放，经第一高压开关柜、高压变频器柜变压变频，经第二高压开关柜接至可插入第一高压标准插头或第二高压标准插头的高压输出标准插座；

高压船舶受电系统下放带第一高压标准插头的高压输出电缆连接高压供电主舱的高压输出标准插座；

低压供电副舱中带第二高压标准插头的转接电缆连接高压供电主舱的高压输出标准插座，经低压供电副舱的降压变压器、低压开关柜、电缆卷筒组、低压电缆，控制箱连接卷扬机、电缆卷筒组，卷扬机起吊、电缆卷筒组释放低压电缆接至低压船舶受电系统。

本实用新型具有有以下优点：

1、采用6.6KV、440V双电压等级，60HZ、60HZ双频率可选供电，能给国内外绝大部分船舶供电，解决了国内外所有类型船舶电源与中国岸基电源制式不一致问题；

2、采用高压变频方式，供电容量高，适应大容量船舶用电；

3、高压供电主舱、低压供电副舱采用40英尺标准集装箱设计，易于防护，装置易标准化，更便于吊装和贮放，也可直接固定；

4、采用卷扬机将较重的低压电缆起吊至船舶上，无需地面吊车设备，成本低、工效高；

5、采用上述岸基供电技术方案，适用范围广，实现的是靠港船舶减排、节能、降噪。

附图说明

图1为岸基船用电压与频率可选供电装置的结构示意图；

图2为岸基船用电压与频率可选供电装置的一实例电气单线图；

图3为供电装置的卷扬机起吊低压电缆示意图。

具体实施方式

本实用新型包括岸边供电箱、高压供电主舱、低压供电副舱、高压船舶受电系统、低压船舶受电系统。

下面参照附图详述本实用新型。

参照图1，高压输入电缆16从岸边供电箱1将10KV/50HZ接至高压供电主舱2，高压输入电缆16的收放由高压电缆卷筒6手动缠绕和释放，经第一高压开关柜7控制输入通断，送至高压变频器柜8进行变压变频，将10KV/50HZ电压转换成6.6KV/60HZ或6.6KV/50HZ电压，经第二高压开关柜9控制高压输出通断，接至高压输出标准插座10。

选择高压供电时，高压船舶受电系统5放下带第一高压标准插头20的高压输出电缆19，将高压标准插头20插入高压输出标准插座10，供高压船舶用电。

选择低压供电时，转接电缆17上的第二高压标准插头21插入高压供电主舱2的高压输出标准插座10上，6.6KV/60HZ或6.6KV/50HZ送至低压供电副舱3的降压变压器11，降压变压器11将6.6KV/60HZ或6.6KV/50HZ降压输出为440V/60HZ或440V/50HZ低压电，经低压开关柜12控制低压电通断，由电缆卷筒组13将低压电电缆18分三组进行缠绕或释放，每根电缆为三相三线，缠绕或释放由控制箱15控制，释放时由卷扬机14起吊低压电缆18，分三次将低压电缆18起吊至低压船舶受电系统4上，供低压船舶用电。

高压供电主舱2、低压供电副舱3均按40英尺标准集装箱尺寸设计。

图2为本实用新型的一实例电气单线图，依次包括连接的第一高压开关柜7、高压变频器柜8、第二高压开关柜9、降压变压器11、低压开关柜12；高压变频器柜8包括输入隔离变压器8.1、高压变频器8.2，采用一体化设计，除高压变频器外8.2，其它部件均为无源器件。

第一高压开关柜7、第二高压开关柜9采用XGN户内交流高压六氟化硫环网开关设备，是以六氟化硫负荷开关作为主开关，用于10KV和6.6KV高压电通断控制，具有过载、过流和短路保护功能。

高压变频器柜8可选用电压源型西门子完美无谐波高压变频器PH-10-6系列，高-高结构。输入隔离变压器8.1采用一体式输入36脉冲干式变压器，高压变频器8.2采用功率单元直接串联拓扑结构，32脉冲二极管整流，IGBT/PWM逆变，36脉冲叠加输出，无需正弦波滤波器，可直接输出正弦波电流和电压，谐波含量少，采用全数字控制，参数自诊断、自整定，在线检测输入电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、用电累计量、输出电压、电流功率、频率等，有过电压、过电流、欠电压、缺相、过载、过热、输出接地、短路保护功能，输入10KV/50HZ，输出6.6KV/60HZ/50HZ。

降压变压器11选用环氧树脂浇注有载调压干式隔离变压器，输入线圈为高压线圈，高压线圈为分段式线圈结构，整个线圈被分成若干段，段与段之间弯折连接，无需焊接，线圈的分接抽头从段间直接引出，专为变频电源设备设计，具有较低短路阻抗、低损耗、低发热量及高效率特性，防止船上负载电网和岸电电网的相互干扰，同时保护供电装置不会由于船舶负载障而造成损坏，将6.6KV/60HZ/50HZ降压输出为440V/60HZ/50HZ低压。

低压开关柜12采用空气断路器，用于过载、过流和短路保护，控制440V/60HZ/50HZ低压大电流通断。

参照图3，本实用新型由卷扬机14将低压供电副舱的九根低压电缆18起吊，卷扬机14的滑轮24通过挂钩25悬挂固定在船舶吊环26上，卷扬钢丝索22上有固定低压电缆18的固定套23，控制箱15连接卷扬机14和低压电缆卷筒组13。

起吊时，由低压船舶受电系统4下放牵引绳27，将带钢丝索22的滑轮24从岸边牵引至低压船舶受电系统4附近，通过挂钩25悬挂固定在低压船舶吊环26上，同时卷扬机14释放卷扬钢丝索22，并张紧钢丝索22后，呈卷扬起吊状态；控制箱15控制电缆卷筒组13释放低压电缆18，分每组三根起吊，起吊时由固定套23将每组低压电缆18固定在卷扬钢丝索22上，控制箱15同步控制卷扬机14起吊和电缆卷筒组13释放，将低压电缆18起吊至低压船舶受电系统4上，标准插头29与标准插座28插接并固定，依次完成三组低压电缆18的起吊和标准插头插座的电气连接。

低压船舶供电完毕时，按反向操作完成低压电缆18的收回。

Claims (6)

1.岸基船用电压与频率可选供电装置，其特征在于包括岸边供电箱、高压供电主舱、低压供电副舱、高压船舶受电系统、低压船舶受电系统；

岸边供电箱通过高压输入电缆将10KV/50HZ接至高压供电主舱，高压输入电缆通过高压电缆卷筒收放，经第一高压开关柜、高压变频器柜变压变频，经第二高压开关柜接至可插入第一高压标准插头或第二高压标准插头的高压输出标准插座；

高压船舶受电系统下放带第一高压标准插头的高压输出电缆连接高压供电主舱的高压输出标准插座；

低压供电副舱中带第二高压标准插头的转接电缆连接高压供电主舱的高压输出标准插座，经低压供电副舱的降压变压器、低压开关柜、电缆卷筒组、低压电缆，控制箱连接卷扬机、电缆卷筒组，卷扬机起吊、电缆卷筒组释放低压电缆接至低压船舶受电系统。

2.根据权利要求1所述的岸基船用电压与频率可选供电装置，其特征在于高压变频器柜(8)中有输入隔离变压器(8.1)、高压变频器(8.2)。

3.根据权利要求1所述的岸基船用电压与频率可选供电装置，其特征在于输入隔离变压器(8.1)、高压变频器(8.2)将10KV/50HZ市电变压变频为6.6KV/60HZ或6.6KV/50HZ电压。

4.根据权利要求1所述的岸基船用电压与频率可选供电装置，其特征在于低压供电副舱的降压变压器(11)将6.6KV/60HZ或6.6KV/50HZ降压为440V/60HZ或440V/50HZ电压。

5.根据权利要求1所述的岸基船用电压与频率可选供电装置，其特征在于高压供电主舱(2)、低压供电副舱(3)均按40英尺标准集装箱尺寸设计。

6.根据权利要求1所述的岸基船用电压与频率可选供电装置，其特征在于卷扬机(14)的滑轮(24)通过挂钩(25)悬挂固定在船舶吊环(26)上，卷扬钢丝索(22)上有固定低压电缆(18)的固定套(23)，控制箱(15)接卷扬机(14)和电缆卷筒组(13)。

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