[實(shí)用新型]智能岸電無縫并網(wǎng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720606340.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN206775144U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳夢(mèng);王利鵑;李垣江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇奧畋工程科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J9/06
• 代理公司: 上海遠(yuǎn)同律師事務(wù)所31307
• 代理人: 劉必榕

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及船舶電力系統(tǒng)和岸電系統(tǒng)，特別涉及一種智能岸電無縫并網(wǎng)裝置。

背景技術(shù)

船舶岸電是指船舶在靠泊期間停止使用船上的發(fā)電機(jī)，船上通風(fēng)、照明、制冷等其他設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)都改由碼頭供電，從而減少船舶廢氣排放的供電方式。岸電系統(tǒng)主要由港區(qū)變電所、岸上電源裝置、岸電接收裝置和電纜連接設(shè)備等組成。現(xiàn)有船舶岸電技術(shù)存在如下問題：

1、岸電電壓和頻率多重化。

在我國(guó)交通運(yùn)輸部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《港口船舶岸基供電系統(tǒng)技術(shù)條件》中就明確定義了6.6kV高壓上船和400/450V低壓上船兩種電壓標(biāo)準(zhǔn)，造成我國(guó)港口配備的岸電系統(tǒng)需要考慮三種電壓。

另外基于各國(guó)電網(wǎng)電壓頻率不同，低壓船用柴油發(fā)電機(jī)組通常為400V/50Hz、450V/60Hz兩大類產(chǎn)品。我國(guó)港口電網(wǎng)的電制為10kV/50Hz、6kV/50Hz和380V/50Hz，所以我國(guó)港口和船舶必須考慮電壓、頻率的轉(zhuǎn)換問題。

2、供電制式不兼容。

港口碼頭通常采用三相四線加保護(hù)線的接零保護(hù)系統(tǒng)(即TN系統(tǒng))，與船舶的中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地系統(tǒng)(即IT系統(tǒng))制式不兼容。接零保護(hù)系統(tǒng)(即TN系統(tǒng))與中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地系統(tǒng)(即IT系統(tǒng))的關(guān)鍵區(qū)別在對(duì)于發(fā)生單相接地故障所采用的防護(hù)措施不同。

在發(fā)生單相接地故障時(shí)接零保護(hù)系統(tǒng)(即TN系統(tǒng))采用在中性線(N線)中串接漏電流傳感器，反映三相電流矢量疊加不為零，從而觸發(fā)機(jī)械或電子元件來使斷路器跳閘，中斷電源保障人身安全。而中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地系統(tǒng)(即IT系統(tǒng))通常不輸出中性線(N線)，在發(fā)生單相接地故障時(shí)其接地電流很小(電流一般小于10A)，不會(huì)造成人身傷亡事故，行業(yè)中采用絕緣監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置提示檢修故障，避免發(fā)生相間短路事故。采用岸電接零保護(hù)系統(tǒng)(即TN系統(tǒng))直接向船舶的中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地系統(tǒng)(即IT系統(tǒng))供電時(shí)，雖然N線不上船，但船舶外殼與海水、大地相連，船舶岸電相當(dāng)于采用了保護(hù)接地系統(tǒng)(即TT系統(tǒng))。一旦發(fā)生單相接地故障，其開關(guān)會(huì)立刻保護(hù)跳閘，船舶供電立即中斷，無法滿足船舶用電連續(xù)性的要求，其供電的可靠性大大降低，對(duì)于大型重要港區(qū)、軍用港口基地則會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。由于采用了接零保護(hù)系統(tǒng)(即TN系統(tǒng))直接向船舶供電，岸上到船舶的供電電纜會(huì)產(chǎn)生微小的泄漏電流，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)對(duì)碼頭上的鋼筋產(chǎn)生腐蝕，從而降低碼頭鋼筋的使用壽命，對(duì)于水下作業(yè)人員以及維修人員則會(huì)帶來生命危險(xiǎn)；若專門為港口碼頭的靠岸船舶設(shè)計(jì)一套中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地系統(tǒng)(即IT系統(tǒng))電源，則投資成本加大，因中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地系統(tǒng)(即IT系統(tǒng))電源制式不能方便經(jīng)濟(jì)地輸出220V電壓供給單相設(shè)備使用，船舶不靠岸時(shí)不使用，很不經(jīng)濟(jì)，且由于船舶靠岸時(shí)間較少，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間是處于閑置狀態(tài)，港口碼頭的環(huán)境又較為惡劣(潮濕、鹽霧等)，元器件容易老化，使用壽命較短。因此，港口碼頭急需接零保護(hù)系統(tǒng)(即TN系統(tǒng))與中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻接地系統(tǒng)(即IT系統(tǒng))供電制式相兼容的電力系統(tǒng)模式。

3、岸電接入并網(wǎng)方案無法通用。

我國(guó)的各個(gè)碼頭根據(jù)自身情況有的配備了6.6kV 50/60Hz的高壓變頻電源，有的配備了450V/60Hz低壓變頻電源，有的只配有380V/50Hz的岸電，所以船舶在停靠不同港口時(shí)可能需要連接不同的岸電電源。通常船上兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組之間進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)移時(shí)可以通過調(diào)節(jié)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)快速的轉(zhuǎn)移，然而當(dāng)岸電與船上發(fā)電機(jī)組進(jìn)行負(fù)載的轉(zhuǎn)移時(shí)又有所不同。目前我國(guó)對(duì)于船舶岸電與船上發(fā)電機(jī)組之間不斷電轉(zhuǎn)移沒有專門的標(biāo)準(zhǔn)，造成了許多船舶加裝岸電裝置時(shí)無所適從，許多船員不知道如何使用，為岸電的推廣帶來了障礙。

船舶靠港時(shí)，船舶需要由船舶發(fā)電機(jī)組供電轉(zhuǎn)換到岸電供電，當(dāng)離開港口時(shí)由岸電供電轉(zhuǎn)換到發(fā)電機(jī)組供電，如果采用斷電切換的話船上要經(jīng)歷短時(shí)間的斷電，同時(shí)船上的很多設(shè)備如照明設(shè)施、導(dǎo)航設(shè)備、輔助設(shè)備都需要手動(dòng)重新起動(dòng)，因此很多情況下需要不斷電進(jìn)行岸電與發(fā)電機(jī)組之間的切換(即“斷電再供電”方式)，造成操作步驟繁瑣復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種智能岸電無縫并網(wǎng)裝置。

本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：