CN205844490U - 船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置。所述试验装置包括：单元化变压器、单元化用水电阻、可调电抗器和监控网络。其中，监控网络采用PLC等元器件组成。编写人机界面，通过Modbus通信；PLC主要作为监控上位机输出的执行部件，控制单元化变压器、单元化水电阻和可调电抗器，实现试验负荷的自动调节功能。本技术方案按照建造十万吨半潜船舶电站的试验需求设计，能够满足4750KW*6大功率中压电站试验需求，大大提高试验的效率。

Description

船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置

技术领域

本实用新型实施例涉及船舶电力设备技术领域，尤其涉及一种船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置。

背景技术

中压发电机负荷试验装置是船舶中压发电机调试必备的重要设备。目前，船厂试验中压发电机时，都外租干式负荷试验装置。干式负载的弊端在于，不能无级加载，负荷变化切换时波动大，负荷飘移大。这样，使用干式负载进行试验时，发电机容易频率波动，造成试验周期长。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，使得试验过程中负荷能够无级加载，大大提高了试验效率。

本实用新型实施例提供了一种船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，包括：

单元化变压器，用于对试验电力系统输出的电压进行变压；

单元化水电阻，用于作为阻性负载对所述试验电力系统进行测试；

可调电抗器，用于作为抗性负载对所述试验电力系统进行测试；

监控网络，用于监控所述单元化变压器、所述单元化水电阻及所述可调电抗器的运行，并且记录对所述船舶及海工平台中压电力系统进行试验的试验数据。

本实用新型实施例提供的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，通过采用单元化水电阻，使得在试验过程中负荷能够无级加载。实际试验证明，所述船舶中压电力系统实验装置人机界面友好，使用简单方便，效率高，每船发电机实验能缩短4-10天，参与试验人员可减少5人。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型实施例提供的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的系统单线图；

图2是本实用新型实施例提供的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的进水控制图；

图3是本实用新型实施例提供的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的变频器回路图；

图4是本实用新型实施例提供的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的主系统网络架构图；

图5是本实用新型实施例提供的水电阻PLC的模拟输入电路原理图；

图6是本实用新型实施例提供的水电阻PLC的数字输入电路原理图；

图7是本实用新型实施例提供的水电阻PLC的输出电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实施例提供了船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的一种技术方案。参见图1，所述船舶中压电力系统负荷试验装置包括：单元化变压器、单元化水电阻、可调电抗器，以及监控网络。

图1示出了所述船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的系统单线图。参见图1，所述船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置包括：6个单元化变压器11。所述单元化变压器11一端与所述船舶或者海工平台的中压电站的电压输出端连接，对所述电压输出端输出的电压进行变压之后，将变压后的电压通过440V/690V回路输出至与之对应的断路器12。设置所述变压器11的目的在于，对所述船舶及海工平台中压电站的输出电压的具体电压值进行变换，以使得由所述船舶或者海工平台的中压电站输出的电压值与所述船舶中压电力系统负荷试验装置的额定电压相匹配。

所述断路器12包括有电阻断路器及电抗断路器。所述电阻断路器是包括在所述单元化水电阻中的断路器。所述电抗断路器是包括在所述可调电抗器中的断路器。

图2示出了所述船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的进水控制的电路原理图。参见图2，所述补液电磁阀受补液开关的控制。当所述补液开关闭合时，所述补液电磁阀打开，所述单元化水电阻中的储备电液缸进行自动补液，当所述补液开关断开时，所述补液电磁阀断开，所述单元化水电阻中的储备电液缸停止补液。

而且，上述补液开关受设置在所述单元化水电阻中的水电阻PLC的控制。作为所述船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置中监控网络的一部分，所述水电阻PLC通过输出补液电磁阀控制信号控制是否对所述单元化水电阻中的电液缸进行补液。

图3示出了所述船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的变频器回路的电路原理图。参见图3，所述变频器回路包括与交流电源相连接的6台变频器31。每台变频器31对输入其中的交流电源进行变频，并利用变频之后的交流电源驱动阈值对应的补液泵32，及冷却循环泵33从而完成对补液速率及冷却速率的调控。

上述变频器31的变频操作也是在相应的PLC的控制下自动完成的。所述PLC以变频器转速控制信号的形式控制所述变频器31的输出频率。如果所述变频器31的输出频率较高，则由所述变频器31驱动的补液泵32及冷却循环泵33的转速较高，对水电阻工作电液缸补液速率较快；如果所述变频器31的输出频率较低，则由所述变频器31驱动的补液泵32的转速较低，对水电阻工作电液缸补液速率较慢。

图4示出了所述船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的主系统网络的网络架构图。参见图4，所述主系统网络包括远程监控上位机41、本地监控控制部件42、水电阻PLC 43以及电抗器PLC 44。所述主系统网络中的各个网元通过Modbus连接。

所述远程监控上位机41是一台远程的计算机，它并不部署在所述船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的本地。由于所述远程监控上位机41与所述水电阻PLC 43及所述电抗器PLC 44之间均存在Modbus网络连接，其能够通过所述Modbus网络连接获取到所述单元化水电阻及所述可调可抗器采集到的各种运行参数，并通过与二者之间的Modbus网络连接，以指令的形式向所述单元化水电阻及所述可调电抗器发送运行指令。

进一步的，所述远程监控上位机41上安装有定制的远程监控软件。通过所述远程监控软件的功能，用户可以实时采集所述船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置中各个部件的运行参数、运行状态，同时通过指令对所述船舶中压电力系统负荷试验装置中各个部件的运行进行监控。

所述本地监控控制部件42可以是本地监控控制按键，也可以是本地监控控制触摸屏。也就是说，本实用新型实施例提供的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的用户可以通过本地监控控制按键，或者本地监控控制触摸屏控制所述船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置的相关部件的运行。

由于在所述主系统网络中存在远程监控上位机41及本地监控控制部件42，而所述本地监控控制部件42又包括本地监控控制按键及本地监控控制触摸屏。对水电阻的监控调节方式有远程上位机、本地按键及本地触摸屏三种方式。

所述水电阻PLC 43设置在所述单元化水电阻中。它是所述单元化水电阻的控制核心。所述水电阻PLC 43通过所述单元化水电阻的各个部件采集所述单元化水电阻的各种运行状态及运行参数。同时，所述水电阻PLC 43根据接收到的运行指令，控制例如变频器、补液电磁阀等部件的运行。

所述电抗器PLC 44设置在所述可调电抗器中。相应的，所述电抗器PLC 44是所述可调电抗器的控制核心，它控制值所述可调电抗器本体的运行。

图5示出了所述水电阻PLC的模拟输入电路的电路原理图。参见图5，第一至第三电流检测芯片51、52、53分别检测其对应的单元化水电阻中的输出电流。上述三个电流检测芯片51、52、53检测到的输出电流通过上述电路被分别输入至所述水电阻PLC，所述水电阻PLC可以将上述水电阻输出电流上传至所述远程监控上位机，同时也用于PLC自己的自动化控制。

图6示出了所述水电阻PLC的数字输入电路的电路原理图。参见图6，利用所述数字输入电路，由相应的检测电路检测到的所述单元化水电阻的电液缸液位检测信号、变频器故障状态信号及断路器状态信号被输入至所述水电阻PLC。

图7示出了所述水电阻PLC的输入电路的电路原理图。参见图7，通过输入相应的变频器转速控制信号及变频器启停控制信号，所述水电阻PLC能够控制变频器的启停，以及与所述变频器对应的补水泵的转速。

本实用新型实施例提供的船舶中压电力系统负荷试验装置按照建造十万吨半潜船电站的试验的要求配置，能够满足4750KW*6大功率中压电站的试验需求。采用本实用新型实施例提供的船舶中压电力系统负荷试验装置，船舶中压电站的负荷试验效率明显提高。每船电站试验时间缩短4-10天，参加试验的人员数量可减少5人。另外，每船电站试验可节约柴油30吨，经济效益可观。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，包括：

单元化变压器，用于对试验电力系统输出的电压进行变压；

单元化水电阻，用于作为负载电阻消耗有功功率；

可调电抗器，用于作为负载电抗消耗无功功率；

监控网络，用于监控所述单元化变压器、所述单元化水电阻及所述可调电抗器的运行，并且记录对所述船舶及海工平台中压电力系统进行试验的试验数据。

2.根据权利要求1所述的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，所述单元化水电阻包括：

电液缸，用于盛放所述单元化水电阻的电液；

补液泵，用于向所述电液缸中补充所述电液；

变频器，用于控制所述补液泵的频率，以调整向所述电液缸中补充所述电液的速度；

补液电磁阀，用于通过自身的通断控制是否向所述电液缸中补液。

3.根据权利要求2所述的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，所述单元化水电阻还包括：

电阻断路器，用于控制所述单元化水电阻与所述试验电力系统之间电连接的通断。

4.根据权利要求3所述的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，所述电阻断路器包括：空气断路器ACB。

5.根据权利要求1所述的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，所述可调电抗器包括：

可调电抗器本体；

电抗断路器，用于控制所述可调电抗器与所述试验电力系统之间电连接的通断。

6.根据权利要求5所述的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，所述电抗断路器包括：空气断路器ACB。

7.根据权利要求1所述的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，所述监控网络包括：

水电阻PLC，设置于所述单元化水电阻的内部，用于控制所述单元化水电阻的运行；

电抗器PLC，设置于所述可调电抗器的内部，用于控制所述可调电抗器的运行；

本地监控控制部件，设置于所述船舶中压电力系统载荷试验装置的本地，分别与所述水电阻PLC及所述电抗器PLC连接，用于对所述单元化水电阻及所述可调电抗器的运行进行监控；

远程监控上位机，分别与所述水电阻PLC及所述电抗器PLC连接，用于对所述单元化水电阻及所述可调电抗器的运行进行监控。

8.根据权利要求7所述的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，所述远程上位机通过Modbus与所述水电阻PLC及所述电抗器PLC连接。

9.根据权利要求8所述的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，所述水电阻PLC的输出信号包括：补液电磁阀控制信号、变频器转速控制信号。

10.根据权利要求8所述的船舶及海工平台中压电力系统负荷试验装置，其特征在于，所述水电阻PLC的输入信号包括：电液缸液位检测信号、变频器故障状态信号、断路器状态信号、电液缸运行负载负荷信号及其控制。