一種低壓調頻岸電電源裝置製造方法
2023-09-23 13:09:50
一種低壓調頻岸電電源裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低壓調頻岸電電源裝置，包括：變壓器、功率單元、濾波器、計量裝置，變壓器輸入端通過進線口連接外部電網，變壓器輸出端通過功率單元與濾波器相連；功率單元通過濾波器與計量裝置相連；計量裝置通過出線口連接外部船舶。本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置，可以為內河航道低壓50Hz，單臺輔機功率為120KW及以下的船舶提供岸電，並可實現船舶熱併網，供電效率高。當此泊位暫時不需要岸電裝置時，可以移動到需要岸電的泊位。而且佔地面積小，不需要做專門的基建設施來對其配套使用，只要有標準接插頭就可以連接該低壓調頻岸電電源裝置，提高了岸電供電效率。
【專利說明】-種低壓調頻岸電電源裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電力【技術領域】，特別涉及一種低壓調頻岸電電源裝置。
【背景技術】
[0002] 2011年，交通運輸部發布《"十二五"水運節能減排總體推進實施方案》，總體目標 是到2015年，水運行業節能減排意識進一步增強，能源利用效率明顯提高，二氧化碳排放 強度明顯降低，管理與運行機制基本建立，政策法規體系、標準規範體系、技術支撐體系和 統計監測考核體系基本形成；水運行業用能結構得到有效改善，運輸船舶和港口裝備大型 化、專業化和現代化水平顯著提高，節能減排技術得到廣泛推廣應用；水運行業節能減排能 力明顯增強，全面完成《公路水路交通運輸節能減排"十二五"規劃》確定的水運節能減排 目標。
[0003] 其主要指標是到2015年，與2005年相比較，港口生產單位吞吐量綜合能耗下 降8%以上；營運船舶單位運輸周轉量能耗下降15%以上，其中海洋和內河船舶分別下降 16%和14%以上。港口生產單位吞吐量二氧化碳排放下降10%以上；營運船舶單位運輸周 轉量二氧化碳排放下降16%以上，其中海洋船舶和內河船舶分別下降17%和15%以上。
[0004] 對此，國內許多廠家對岸電項目技術進行研究試點，並進行了相關專利的申請，包 括50Hz與60Hz雙頻供電，高壓變頻等。但是很少注意到國內內河航道多是50Hz的低壓 400VAC的實際情況，從而造成沒有相對應的成型產品和技術，只是與岸上電網進行簡單的 人工連接操作，放400VAC連接電纜一斷船舶發電機一連接電纜一岸上合閘一船舶合閘，這 樣既不安全，供電率也低。 實用新型內容
[0005] 本實用新型的目的是公開一種低壓調頻岸電電源裝置，以解決現有技術中存在 的無法對內河航道低壓50Hz的船舶岸電進行有效熱併網的問題
[0006] 本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置包括：變壓器、功率單元、濾波器、計量裝置， 變壓器輸入端通過進線口連接外部電網，變壓器輸出端通過功率單元與濾波器相連；功率 單元通過濾波器與計量裝置相連；計量裝置通過出線口連接外部船舶。
[0007] 在上述技術方案中，還包括：監控裝置，監控裝置分別與變壓器、計量裝置相連。
[0008] 在上述技術方案中，還包括：通信模塊，通信模塊集成在進線口和出線口上。
[0009] 在上述技術方案中，變壓器為三相變壓器。
[0010] 在上述技術方案中，功率單元包括同步裝置。
[0011] 在上述技術方案中，功率單元為耐壓600V的IGBT功率單元。
[0012] 在上述技術方案中，變壓器、功率單元、濾波器、計量裝置、監控裝置、同步裝置集 成在一個櫃式箱體。
[0013] 在上述技術方案中，進線接口、出線接口為標準接口。
[0014] 在上述技術方案中，輸出為低壓400VAC、頻率50Hz、容量700KVA及以下。
[0015] 本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置，可以為內河航道低壓50Hz，單臺輔機功率 為120KW及以下的船舶提供岸電，並可實現船舶熱併網，供電效率高。當此泊位暫時不需要 岸電裝置時，可以移動到需要岸電的泊位。而且佔地面積小，不需要做專門的基建設施來對 其配套使用，只要有標準接插頭就可以連接該岸電電源裝置，提高了岸電供電效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖，對本實用新型的幾個【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本 實用新型的保護範圍並不受【具體實施方式】的限制。
[0018] 為了解決現有技術中存在的無法對內河航道低壓50Hz的船舶岸電進行有效熱並 網的問題，本實用新型提出了一種低壓調頻岸電電源裝置。
[0019] 如圖1所示，本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置包括：變壓器10、功率單元20、 濾波器30、計量裝置40、監控裝置50、通信模塊，變壓器10的輸入端通過進線口連接外部電 網，變壓器10的輸出端通過功率單元20與濾波器30相連；功率單元20通過濾波器30與 計量裝置40相連，計量裝置40通過出線口連接外部船舶；監控裝置50分別與變壓器10、計 量裝置40相連；通信模塊集成在接線口和出線口上。在本實用新型中，優選的，變壓器10 為三相變壓器，功率單元20為耐壓600V的IGBT功率單元。本實用新型的低壓調頻岸電電 源裝置還包括同步裝置（圖1未示），同步裝置可單獨設置或集成在功率單元20中。
[0020] 在上述技術方案中，變壓器、功率單元、濾波器、計量裝置、監控裝置、同步裝置集 成在一個櫃式箱體；進線接口、出線接口為標準接口；輸出為低壓400VAC、頻率50Hz、容量 700KVA及以下。
[0021] 本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置，從外部電網接入400V電源供電後，經過變 壓器10隔離，通過功率單元20的IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極 型電晶體）驅動調頻，輸出電能經濾波器30進行濾波，達到符合標準的電壓波形，經過計量 裝置40計量計費，輸出到負載，即船舶上岸電接收裝置。整個供電過程中，關鍵參數（如電 壓、頻率、相位等）都將在監控裝置50的監測畫面上呈現，部分參數可在觸控螢幕上查看、設 置。
[0022] 本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置，監控裝置50與變壓器10相連，在進線口閉 合時，監控裝置50檢測相關指標參數，包括：過壓、欠壓、過頻率、欠頻率、缺相、反相、功率 單元狀態、變壓器狀態、環境溫度等，檢測無誤後，根據外部船舶的指示閉合出線口。在船舶 要求不停止供電的情況下，也可以手動/自動同步進行熱併網操作。
[0023] 在本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置工作過程中，外部電網的電能經過岸電電 源裝置輸入到船舶後，監控裝置50還要監測帶載後的相關參數，包括：三相不平衡、過流、 各關鍵部件溫度等，如檢測到異常，自動執行報警操作。本實用新型的低壓調頻岸電電源裝 置還具有通信功能，通信模塊集成在進線口、出線口上。
[0024] 本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置具體說明如下：
[0025] 變壓器10,優選的，為三相變壓器。三相變壓器適用於交流50Hz至60Hz，電壓660V 以下的電路中，廣泛用於進口重要設備、精密工具機、機械電子設備、醫療設備、整流裝置，照 明等。在本實用新型中，變壓器10將外部電網傳輸的電能進行交流電壓、電流、阻抗的變 換，變換之後的電能從變壓器10的輸出端傳輸到功率單元20。
[0026] 功率單元20,為耐壓600V的IGBT功率單元。功率單元20為三相輸入、單相輸出 的低壓變頻器，輸入側為三相脈衝二極體不控整流，逆變部分為標準的單相全橋逆變結構， 功率單元20將變壓器10轉換的直流電壓逆變輸出低壓交流電。
[0027] 本實用新型的低壓跳頻岸電電源裝置還包括同步裝置，該同步裝置可單獨設置或 集成在功率單元20中。該同步裝置監測船舶發電機與岸電電源輸出的電壓幅值、頻率和相 位，對電路的電壓、頻率、相位進行實時跟蹤，同步裝置將變頻降壓後的三相低壓交流電並 入到船舶電網中切不需要對船舶停止供電。
[0028] 濾波器30,用於對電路的頻率特性進行分析，消除電路傳輸過程中產生的諧波幹 擾，將經過功率單元20傳輸的電流濾波成為外部船舶適用的電流。濾波器30可採用現有 技術的濾波器。
[0029] 計量裝置40,用於計量經過濾波器30之後的輸出電壓、電流、頻率等參數，並將上 述參數傳送給監控裝置50。計量裝置40可採用現有技術的計量裝置。計量裝置40包括各 種類型電能表、互感器變比測試儀、電流互感器變比測試儀以及計量用電壓、電流互感器及 其二次迴路、電能計量櫃（箱）等。
[0030] 監控裝置50,監測岸電供電過程中的相關指標參數，如：在進線口閉合前，過壓、 欠壓、過頻率、欠頻率、缺相、反相、功率單元狀態、變壓器狀態、環境溫度等參數；在出線口 閉合後，三相不平衡、過流、各關鍵部件溫度等，如檢測到異常，自動執行報警操作；監控裝 置50還用於獲取計量裝置40計量得到的輸出電壓、電流、頻率等參數。監控裝置50具有 遠程傳輸接口，可將監測到的數據傳輸到遠程監控系統。
[0031] 本實用新型的低壓調頻岸電電源裝置，可以為內河航道低壓50Hz，單臺輔機功率 為120KW及以下的船舶提供岸電，並可實現船舶熱併網，供電效率高。當此泊位暫時不需 要岸電裝置時，可以移動到需要岸電的泊位。而且佔地面積小，不需要做專門的基建設施來 對其配套使用，只要有標準接插頭就可以連接該岸電電源裝置，提高了岸電供電效率。
[0032] 以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是，本實用新型並非局限於此， 任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種低壓調頻岸電電源裝置，其特徵在於，包括：變壓器、功率單元、濾波器、計量裝 置，所述變壓器輸入端通過進線口連接外部電網，所述變壓器輸出端通過所述功率單元與 所述濾波器相連； 所述功率單元通過所述濾波器與所述計量裝置相連；所述計量裝置通過出線口連接外 部船舶。
2. 根據權利要求1所述的低壓調頻岸電電源裝置，其特徵在於，還包括：監控裝置，所 述監控裝置分別與所述變壓器、所述計量裝置相連。
3. 根據權利要求1所述的低壓調頻岸電電源裝置，其特徵在於，還包括：通信模塊，所 述通信模塊集成在所述進線口和所述出線口上。
4. 根據權利要求1所述的低壓調頻岸電電源裝置，其特徵在於，所述變壓器為三相變 壓器。
5. 根據權利要求1所述的低壓調頻岸電電源裝置，其特徵在於，所述岸電電源裝置還 包括同步裝置。
6. 根據權利要求1所述的低壓調頻岸電電源裝置，其特徵在於，所述功率單元為耐壓 600V的IGBT功率單元。
7. 根據權利要求5所述的低壓調頻岸電電源裝置，其特徵在於，變壓器、功率單元、濾 波器、計量裝置、監控裝置、同步裝置集成在一個櫃式箱體。
8. 根據權利要求1所述的低壓調頻岸電電源裝置，其特徵在於，所述進線接口、所述出 線接口為標準接口。
9. 根據權利要求1所述的低壓調頻岸電電源裝置，其特徵在於，輸出為低壓400VAC、頻 率50Hz、容量700KVA及以下。
【文檔編號】H02J3/38GK203911767SQ201420323470
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月17日 優先權日:2014年6月17日
【發明者】王海洋, 劉磊, 梁大偉, 段博, 趙雅娜 申請人:國家電網公司, 北京南瑞智芯微電子科技有限公司