專利名稱：一種可移動式岸電變頻供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及港口船舶的供電裝置，具體地說，是一種將陸地的電源變頻后對
靠港船舶進(jìn)行供電的可移動的岸電變頻供電裝置。 全球石油資源日漸枯竭，世界各國對環(huán)保、節(jié)能、低耗要求不斷提高，國家在"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)，隨著國際航運(yùn)中心的建設(shè)，越來越多的船舶?？吭谏虾８?，到港船舶?？扛劭诋a(chǎn)生污染與中心城區(qū)環(huán)境保護(hù)的矛盾已經(jīng)越來越突出。同時，開展節(jié)能創(chuàng)新工作、降低運(yùn)營成本也是企業(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通常使用燃油制品(多為重油、柴油)發(fā)電，來滿足船舶用電需求。重油和柴油在燃燒過程中產(chǎn)生大量硫化物和氮氧化物，對周邊環(huán)境造成污染，船舶使用發(fā)電機(jī)和柴油機(jī)產(chǎn)生的噪聲也會對環(huán)境造成污染。目前，國際一些先進(jìn)港口已經(jīng)采用陸地的電源對靠港船舶供電，這種對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稱，例如Onshore Power Supply (OPS) ， Shore-sideelectricity，
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)的岸電通過連接電纜和船舶上岸電箱對船舶上的電氣設(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)，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)。國外船舶電網(wǎng)頻率大多為60Hz，我國港口岸電電網(wǎng)頻率為50Hz，所以，研制適合我國電制的岸電變頻技術(shù)，將我國港口電網(wǎng)交流電變換成適合于外國船舶60Hz交流電，并且實(shí)現(xiàn)50Hz/60Hz雙頻供電十分必要。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型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60Hz船舶停港供電，有效解決了利用岸電對船舶供電時的因?yàn)轭l率不一致帶來的麻煩，并且可根據(jù)需要移動其中的變頻電源裝置，給使用帶來方便。 本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案予以解決 —種可移動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，其輸入端通過電纜連接岸上供電電箱，輸出端通過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
背景技術(shù)少一個帶若干根電纜的低壓巻筒和若干個插頭，所述電纜通過所述相應(yīng)插頭與船上受電系 統(tǒng)連接。 作為本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型所述變頻電源裝置包括依次連接 的高壓開關(guān)及變壓器柜、低壓進(jìn)線開關(guān)柜、整流柜一、整流柜二、逆變柜、輸出變壓器柜及輸 出開關(guān)柜。 作為本實(shí)用新型的一個優(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) 及變壓器柜、低壓進(jìn)線開關(guān)柜、整流柜一、整流柜二、逆變柜一、逆變柜二、輸出變壓器柜及 輸出開關(guān)柜。 作為本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例，所述電纜的低壓巻筒和插頭的個數(shù)為9個； 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，本實(shí)用新型利用的岸電技術(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，且本實(shí)用新型采用可移動式的 變頻電源裝置可將陸地的電源變頻后對靠港船舶進(jìn)行供電，有效解決了利用岸電對船舶供 電時因?yàn)轭l率不一致帶來的麻煩。
圖1是本實(shí)用新型一種可移動式岸電變頻供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 圖中l(wèi)，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為本實(shí)用新型一實(shí)施例岸電電源容量為2000kVA的變頻電源單線圖； 圖3A、3B為本實(shí)用新型一實(shí)施例岸電電源容量為500KVA的變頻電源單線圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述 如圖l所示，一種可移動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1 ，其輸入端通過電纜連接岸上供電電箱4，輸出端通過電纜與
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具至少一個帶若干根電纜
的低壓巻筒和若干個插頭，電纜通過相應(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對船舶供電，電流很大，本實(shí)施例中變頻電源裝置1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)柜、高壓變壓器柜、變頻器柜、輸出變壓器
柜等，除變頻器外，其他部件都采用無源器件，具有極高的可靠性和穩(wěn)定性。 1)高壓變壓器柜 采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 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，副繞組一個星形接法且中心點(diǎn)引出，
4另一個是三角形接法，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，兩個整流橋產(chǎn)生的5、7、17、19、...次諧波相互抵消。[0023] 2)輸入/輸出開關(guān)柜 輸入/輸出開關(guān)采用空氣斷路器，用于過載、過流和短路的保護(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。[0025] 3)變頻器柜 變頻器柜內(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690V級或者500V級別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)的無功需求情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得裝置向諧波提供一個低阻抗通道，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)輸出變壓器柜 選用環(huán)氧樹脂澆注高質(zhì)量低短路阻抗干式變壓器，絕緣級別為H級，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0.3mm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，同時也保護(hù)變頻電源裝置不會由于負(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)及變壓器柜、低壓進(jìn)線開關(guān)柜、整流柜一、整流柜二、逆變柜一、逆變柜二、輸出變壓器柜及輸出開關(guān)柜。 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
器柜、低壓進(jìn)線開關(guān)柜、整流柜一、整流柜二、逆變柜、輸出變壓器柜及輸出開關(guān)柜。 由于功率不同，系統(tǒng)性能不同，選用不同降壓、整流和逆變元器件，2000KVA方案
中，變頻模塊選用690V級別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)利要求一種可移動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，其輸入端通過電纜連接岸上供電電箱，輸出端通過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帶若干根電纜的低壓卷筒和若干個插頭，所述電纜通過所述相應(yīng)插頭與船上受電系統(tǒng)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可移動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)及變壓器柜、低壓進(jìn)線開關(guān)柜、整流柜一、整流柜二、逆變柜、輸出變壓器柜及輸出開關(guān)柜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可移動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)及變壓器柜、低壓進(jìn)線開關(guān)柜、整流柜一、整流柜二、逆變柜一 、逆變柜二 、輸出變壓器柜及輸出開關(guān)柜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種可移動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數(shù)為9個。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種可移動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。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種可移動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，其輸入端通過電纜連接岸上供電電箱，輸出端通過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帶若干根電纜的低壓卷筒和若干個插頭，電纜通過所述相應(yīng)插頭與船上受電系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型有效利用了變頻技術(shù)，將陸地的電源變頻后對靠港船舶進(jìn)行供電，并且實(shí)現(xiàn)了雙頻供電方式。
文檔編號H02M5/40GK201490897SQ20092007430
公開日2010年5月26日 申請日期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 申請人:上海國際港務(wù)(集團(tuán))股份有限公司