[實用新型]一種岸電變頻電源變壓器勵磁智能控制系統

有效

• 申請號: 201721111173.6
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN207339291U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 白力群;魏秋新;王立新;陳志輝
• 申請（專利權）人: 江蘇新航電氣有限公司;廈門集裝箱碼頭集團有限公司
• 主分類號: H02J3/34
• 分類號: H02J3/34
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本實用新型公開了一種岸電變頻電源變壓器勵磁智能控制系統，包括變頻電源、勵磁電路、隔離變壓器、船載變壓器和勵磁電參數采樣單元，變頻電源輸入端經過勵磁電路連接市網，隔離變壓器輸入經過勵磁電路連接至變頻電源輸出，變頻電源包括輸入移相變壓器、功率單元、電源輸出濾波及勵磁智能控制系統，勵磁電參數采樣單元連接勵磁智能控制系統和移相變壓器、隔離變壓器的輸入端。本實用新型系統可實現使岸電系統無論連接于高壓發電機船舶還是低壓發電機船舶，均能順利進行高壓連接，實現對變壓器無沖擊勵磁，減小甚至消除啟動瞬間沖擊電流對變頻電源開關器件及電網的影響，控制方便，效果明顯，同時擴展了岸電系統使用范圍，促進了岸電技術發展。

技術領域

本實用新型涉及帶有輸出隔離變壓器的岸電變頻電源控制技術領域，尤其涉及一種岸電變頻電源變壓器勵磁智能控制系統。

背景技術

隨著我國岸電項目的不斷推廣，越來越多的靠港船舶靠泊時使用岸電。船舶使用岸電是指船舶使用特定的裝置接入港口電網的方式，利用岸上電力系統向停靠碼頭的船舶供電。由于各個國家的船舶用電頻率不同，因此，在港口電網的頻率與船舶用電頻率不相同的情況下，船舶將無法使用由港口提供的電能，這就需要使用變頻變壓裝置(變頻電源)將市網的50Hz的交流電經過交～直～交變換，輸出為60Hz的船用電源，為靠港船船提供供電。

通常岸電供電系統結構是由市網～輸入開關柜～變頻電源(輸入移相變壓器～功率單元～電源輸出濾波)～輸出開關柜～輸出隔離變壓器～輸出開關～岸電箱的組成。目前，航行的船舶按發電機類型大致分為高壓發電及低壓發電船舶，具有高壓岸電受電裝置的船舶也分為兩種類型，一種為高壓接入高壓岸電并網船舶，一種為高壓接入低壓岸電并網船舶。船載岸電高壓并網系統結構由高壓連接設備～岸電電纜卷車～輸入開關柜～并網開關柜～降壓變壓器～變壓器輸出開關柜～船舶電網(見圖1)，船載岸電低壓發電機系統結構由高壓連接設備～岸電電纜卷車～輸入開關柜～降壓變壓器～變壓器輸出開關柜～并網開關柜～船舶電網(見圖1)。

岸電電源為船舶供電時，由于船、岸為不同電網，需要進行電氣隔離，以確保兩電網的安全性，因而在變頻電源的輸出端需要配置大容量隔離變壓器，進行兩電網的電氣隔離，其系統框圖見圖1。但由于岸電系統設計及實踐時，出于經濟性考慮，一般所配置岸電變頻電源容量有限，加之變頻電源的輸出特性所限，其輸出模塊是由電力電子功率元件構成的逆變回路，在對負載(船舶)的供電過程中輸出隔離變壓器投入瞬間存在勵磁涌流，變頻電源難以承受5～8倍的突變電流沖擊。因此在對輸出隔離變壓器送電時采取相應的限流措施，對其進行限流緩沖，限制隔離變壓器的勵磁涌流，確保變頻電源的輸出電流在一定的范圍內，過流保護不會動作，對隔離變進行勵磁。但在對低壓發電機船舶電網供電時，由于船舶岸電供電為變壓器降壓后低壓供電，同時由于船舶連接安全性因素，(根據IEC80005-1的規定)在岸電未提供時，船載進線開關禁止合閘，必須額定電壓上船，才能確保船載進線開關躲過欠壓保護合閘。因而高壓上船給船載變壓器供電時，變頻電源需要承受二次沖擊，而傳統的低電壓預充磁的方式難以滿足實際工作的工況，急需要一種新型的變壓器充磁方式來解決現實中的問題。

中國專利CN104467027A公開了一種智能岸電系統及并網方法，該岸電系統包括變頻電源、切換網絡和電抗器，變頻電源包括整流模塊、逆變模塊、母線、變頻電源控制器、通訊模塊、電網采樣模塊；整流模塊、母線、逆變模塊、變頻電源控制器、電網采樣模塊、切換網絡和電抗器依次連接，電網采樣模塊實時獲取外部船舶電網信息，并將外部船舶電網信息傳輸至變頻電源控制器，變頻電源控制器根據船舶電網信息控制切換網絡切換電網制式匹配船舶電網，并生成岸電電網信息，當外部船舶電網信息與岸電電網信息相同時，變頻電源控制器控制逆變模塊與電抗器連接，電壓穩定后，變頻電源控制器通過通訊模塊控制外部船舶輔機與船舶電網斷開。該專利雖然涉及到船舶電網無沖擊并網，但是并無涉及到關于變壓器的預充磁方式。

實用新型內容