CN203110958U

CN203110958U - 靠港船舶使用岸电系统

Info

Publication number: CN203110958U
Application number: CN 201220473874
Authority: CN
Inventors: 杨瑞; 樊荣; 刘永涛; 顾群; 张伟
Original assignee: China Waterborne Transport Research Institute
Current assignee: China Waterborne Transport Research Institute
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2022-09-18

Abstract

本实用新型涉及靠港船舶使用岸电系统，可以为船舶靠港后提供电力，尤其是为集装箱船舶、干散货船舶、邮轮和客滚轮在其码头靠港后提供电力。本实用新型是一套靠港船舶使用岸电系统，可实时将港口市网供电电制转换为船舶所需的用电电制，并输送至靠港船舶上。本实用新型的靠港船舶使用岸电系统简洁、构思新颖、结构独特、维护方便、成本低，满足了沿海港口和内河港口靠港船舶使用岸电的需求，解决了常规方式高成本、不能一对多的问题，为靠港船舶提供了一种简单实用、安全方便的岸电系统，该系统的应用可提高岸电系统的实用性、实时性。

Description

靠港船舶使用岸电系统

技术领域

本实用新型涉及到靠港船舶使用岸电系统，可以为船舶靠港后提供电力，尤其是为集装箱船舶、干散货船舶、邮轮和客滚轮在其码头靠港后提供电力。

背景技术

目前，各国船舶靠港后通常利用副机发电来满足船舶上用电设备的正常运转，这些电气设备主要是满足冷藏、照明、通信、应急、空调、加热等需求。船舶副机主要是燃油发电机，在消耗燃油的过程中排放出二氧化碳等温室气体及氮氧化合物、硫氧化合物、碳氢化合物、一氧化碳、挥发性有机化合物、可吸入颗粒物等污染物，对港区及其周边的生态环境造成破坏。

我国港口市网供电系统的供电电压为主要是35kV、10kV、6kV、380V等，供电频率均为50Hz。目前大部分远洋及近海船舶所用电制为450V/60Hz，少部分船舶使用10kV/60Hz或6kV/60Hz电制；内河船舶多是380V/50Hz。由于远洋船舶及近海船舶电制与市网供电电制不同，因此沿海港口需将市网供电进行电压、频率的转换才能供给沿海靠港船舶使用；内河船舶则能在电气安全切换装置的保护下直接接用市网供电系统。利用港口市网供电取代船舶副机发电可有效减少船舶靠港期间温室气体和污染物的排放，既有利于保护港区及其周边的生态环境，也有利于降低对进口石化能源的依赖。

发明内容

为提高靠港船舶使用岸电系统在沿海码头及内河码头提供电力的能力，本专利开发的船舶岸电系统具备用于沿海码头和内河码头船舶靠港后提供电力的功能。本实用新型不仅满足了沿海港口和内河港口靠港船舶使用岸电的需求，而且弥补了当前靠港船舶使用岸电系统只能实现对单艘船只供电的缺陷，解决了一套岸电设施可以同时给多个电制的不同船舶提供岸电服务。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：开发一套靠港船舶使用岸电系统，使用变压装置、变频装置等设备，实时将港口市网供电电制转换为船舶所需的用电电制，并通过电缆卷车和/或上船电缆，将转换后的电能输送至靠港船舶上；根据实时监控系统、通讯系统、终端信息处理系统、电子显示系统等软件单元的有机组合，可完成船舶岸电系统采集、分析、传输、显示相关电气信息的功能，为使用者实时掌握船舶岸电系统的工作状态、运行信息提供支持。

靠港船舶使用岸电系统含有硬件单元和软件单元两个部分。硬件单元主要包括进线柜、变压装置、变频装置、供电电缆、岸电接电箱、电缆卷车、上船电缆、快速插接件以及船上变压装置、船上接电箱、快速插座等；软件单元主要包括实时监控系统、通讯系统、终端信息处理系统、电子显示系统等。

靠港船舶使用岸电系统主要由进线柜、变压装置、变频装置、供电电缆、岸电接电箱、电缆卷车、上船电缆、快速插接件、船上变压装置、船上接电箱、快速插座、实时监控系统、通讯系统、终端信息处理系统、电子显示系统等构成。

所述的变压装置是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置，负责进线电压的变换；其主要由初级线圈、次级线圈、铁心、磁芯、绝缘装置、冷却装置、调压装置、保护装置、出线套管等组成；所述的变压装置输入端通过供电电缆与进线柜连接，输出端可与变频装置连接，组成变压变频装置，也可以不连接变频装置单独使用。所述的变压装置可与实时监控系统组合，形成具有实时监测和控制功能的变压装置。

所述的变频装置负责频率的转换，其主要由整流(交流变直流)模块、滤波模块、逆变(直流变交流)模块、输出单元、检测单元、控制微处理单元等组成；所述的变频装置的输入端可与变压装置连接，组成变频变压装置，也可以不连接变压装置单独使用。所述的变压装置可与实时监控系统组合，形成具有实时监测和控制功能的变频装置。

所述的岸电接电箱由不锈钢金属材料制成，也可以由非金属高硬度材料制成，主要由底座、箱体、箱门、门锁、指示灯、快速插座、散热装置等元器件构成；所述的岸电接电箱输入端通过供电电缆与变压装置和/或变频装置连接，输出端通过快速插接件连接至电缆卷车或上船电缆；所述的岸电接电箱的门锁可配置电子控制装置，该电子控制装置可与实时监控系统组合，使门锁处于实时在线受控状态。

所述的电缆卷车负责上船电缆的存放和缠绕，其主要由机架、卷盘、电机、中心集电器、排缆器、控制单元、保护装置等组成；所述的电缆卷车的输入端连接快速插接件，输出端连接船上接电箱。所述的电缆卷车可配置无线电子通讯装置或有线通讯装置，确保能有效传输电缆卷车相关信息到船舶岸电系统软件单元。

所述的变压装置、变频装置、岸电接电箱、电缆卷车、上船电缆以及船上变压装置、船上接电箱等主要部件共同构成靠港船舶使用岸电系统的硬件单元。

所述的硬件单元具备低压上船和高压上船的能力；低压上船是在码头岸电接电箱前，首先将电制转换成低压系统，然后通过陆上电缆卷车和上船电缆将低压电力输送至船上接电箱，低压上船无需船上变压装置；高压上船是在码头岸电接电箱前，首先将电制转换成高压系统后，然后通过上船电缆和船上电缆卷车将高压电力输送至船上变压装置，经船上变压装置调压最后连接至船上接电箱。

所述的实时监控系统负责岸电系统的监测和控制，主要由数据采集单元、数据处理单元、信息执行单元等组成，通过数据采集单元实现生产过程信息的实时采集，通过数据处理单元进行信息集成、优化调度、优化决策等的判断或指令，通过信息执行单元完成对系统执行元器件的控制；

所述的电子显示系统以电气信息处理为基础平台，包含有应用层、数据层、服务层，系统主要显示岸电系统的电气信息、通讯消息、故障信息、维修信息。

所述的实时监控系统、通讯系统、终端信息处理系统、电子显示系统等主要部件共同构成靠港船舶使用岸电系统的软件单元。

所述的软件单元具备不带电连接方式和带电连接方式的功能；采用不带电连接方式时，实时监控系统可将岸电输出端供电开关和船舶电站供电开关互锁，当船舶汇流排有电时，本系统岸电输出端供电开关不接受合闸信号，不会造成系统合闸动作，只有当船舶汇流排无电时，岸电输出端供电开关才接受合闸信号，实现不带电的连接；采用带电连接方式时，实时监控系统将岸电输出端供电开关和船舶电站供电开关并列运行，调节船舶电站参数或变压装置或变频装置的相关参数，船舶汇流排与岸电输出端电制相同后，实时监控系统自动启动并网程序，实现并网运行，并逐渐完成负载转移，然后切断船舶电站供电开关或岸电输出端供电开关。

本实用新型的有益效果是，本靠港船舶使用岸电系统简洁、构思新颖、结构独特、维护方便、成本低，满足了沿海港口和内河港口靠港船舶使用岸电的需求，解决了常规方式高成本、不能一对多的问题，为靠港船舶提供了一种简单实用、安全方便的岸电系统，该系统的应用可提高岸电系统的实用性、实时性。

附图说明

附图1是本实用新型的系统组成图；

图中1.市网供电母线，2.进线柜，3.变压装置，4.变频装置，5.岸电接电箱，6.岸上软件单元，7.电缆卷车，8.上船电缆，9.船上接电箱，10.船上软件单元，11.船上变压装置，12.船舶供电母线，13.船舶发电机。

具体实施方式

如图1所示，市网供电母线(1)从码头变电站引出，通过岸电进线柜(2)引入到变压装置(3)的输入端和/或变频装置(4)的输入端；变压装置(3)负责进线电压的变换，变压装置(3)输出端可与变频装置(4)连接，组成变压变频装置，也可以不连接变频装置(4)单独使用；变频装置(4)负责频率的转换，变频装置(4)的输入端可与变压装置(3)连接，组成变频变压装置，也可以不连接变压装置单独使用。经过变压装置(3)、变频装置(4)调制后的电源连接至岸电接电箱(5)，岸电接电箱(5)输入端通过供电电缆与变压装置(3)和/或变频装置(4)连接，输出端通过快速插接件连接至电缆卷车(7)和/或上船电缆(8)，至此完成了船舶岸电陆域部分的硬件构架和组建；岸上软件单元(6)主要负责靠港船舶使用岸电系统陆域部分的电气系统的信息采集、分析、控制、传输、显示等功能，是整个靠港船舶使用岸电系统的软件平台，可向船上软件单元(10)发出指令；通过电缆卷车(7)和/或上船电缆(8)引到船舶上的岸电电源连接到船上接电箱(9)的输入端，经过船上接电箱(9)输出端的转接，岸电电源可连接至船上变压装置(11)的输入端，船上变压装置(11)具有变压、隔离的功能，船上变压装置(11)的输出端直接连接至船舶供电母线(12)上，使得船舶供电母线(12)与船舶发电机(13)处于并机运行状态；船上软件单元(10)主要负责靠港船舶使用岸电系统船域部分的电气系统的信息采集、分析、控制、传输、显示等功能，船上软件单元(10)根据岸上软件单元(6)的相关指令，实现船舶岸电实时监测、输电控制、连接切换的功能。

Claims

1.一种为靠港船舶使用岸电系统，其特征是：硬件单元主要包括进线柜、变压装置、变频装置、供电电缆、岸电接电箱、电缆卷车、上船电缆、快速插接件以及船上变压装置、船上接电箱、快速插座；市网供电母线通过岸电进线柜引入到变压装置的输入端和/或变频装置的输入端；经过变压装置、变频装置调制后的电源连接至岸电接电箱，岸电接电箱输出端通过快速插接件连接至电缆卷车和/或上船电缆。

2.根据权利要求1所述的靠港船舶使用岸电系统，其特征是：所述的变压装置由初级线圈、次级线圈、铁心、磁芯、绝缘装置、冷却装置、调压装置、保护装置、出线套管组成；所述的变压装置输入端通过供电电缆与进线柜连接，输出端可与变频装置连接，组成变压变频装置。

3.根据权利要求1所述的靠港船舶使用岸电系统，其特征是：所述的变频装置由整流模块、滤波模块、逆变模块、输出单元、检测单元、控制微处理单元组成；所述的变频装置的输入端可与变压装置连接，组成变频变压装置。

4.根据权利要求1所述的靠港船舶使用岸电系统，其特征是：所述的岸电接电箱的门锁可配置电子控制装置。

5.根据权利要求1所述的靠港船舶使用岸电系统，其特征是：所述的硬件单元具备低压上船和高压上船的能力。