专利名称：岸－船电力输送装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及船舶三相交流岸电的电力输送，是一种岸-船电力输送装置。
我国的船舶，特别舰船在使用岸电时，一般通过各自的岸电箱引入岸电，再由该箱向船舶的配电板供电。由于在使用岸电时，有较多不确定因素，往往使船舶的电气设备不能正常使用岸电。中国申请专利97242504.7提供了一种比较好的方案，可解决舰船在岸电输送方面存在的一些问题，但该方法采用了三相柱式补偿调压方式，还存在有机械传动、炭刷磨损等方面的不足。
本实用新型的目的是要针对舰船的实际应用特点，提供一种既可对输入的岸电自动可靠对接，又可对不稳定的岸电电压进行无炭刷自动补偿稳压的改进型岸-船电力输送装置。
本实用新型的目的是这样实现的采用双重相序检测电路对输入的岸电进行监控，实现岸-船电力的正确对接；采用无链轮伺服系统的多补偿变压器，按PLC控制的继电器组改变电压补偿量，实现输出电压的稳定。因此本实用新型包括工作电源、报警电路、上位机、自动监控单元、手控单元、监测单元、操作控制单元、补偿稳压单元，以及与岸电输入U入依次电路联接的岸船电力对接箱、相序自动对接单元、供电单元、船舶配电板，它们构成了岸-船电力对接及船舶负载的电力输送；补偿稳压单元由多补偿变压器与缓冲电路及供电接触器构成，该多补偿变压器的次级线圈与供电单元电路联接，多补偿变压器的初级线圈及缓冲电路与自动监控装置的PLC模块电路联接，该供电接触器与操作控制单元电路联接，它们构成了岸电电压稳压环节；自动监控单元的PLC系列模块分别与报警电路、操作控制单元、上位机、手控单元、监测单元、供电单元、补偿稳压单元电路联接，它们构成了装置的智能化管理及不同工作状态下的联动控制。
本实用新型由于改变了船舶常规使用岸电的方法，不但改善了岸电的供电品质，确保船舶上电气设备的正常工作，延长了用电设备的使用寿命，减轻了船员的劳动强度，岸-船电力输送装置还有以下特点1、装置中设置了双重相序监测环节，可使岸-船的电力对接正确、安全；2、采用无链轮伺服系统的多补偿变压器补偿稳压，不但提高了装置的可靠性，还使装置的体积、重量大大缩减；3、采用PLC的自动监控，实现装置的智能化管理；4、在控制多补偿变压器工作的继电器电路中设置了缓冲电路，使装置的工作更安全可靠。
本实用新型的具体结构用以下的实施例及其附图给出
图1是本实用新型的基本结构框图；图2是本实用新型的相序对接电路；图3是本实用新型供电与测量电路；
图4是本实用新型补偿稳压电路；图5是本实用新型监测单元的测量变换电路；图6是本实用新型自动监控单元的电路；图7是本实用新型操作控制电路；图8是本实用新型的直流工作电源电路。
下面根据图1-图8给出的本实用新型一个较好的实施例，并结合对该实施例的描述，进一步提供本实用新型的技术细节。
请参阅图1、图2、图3，说明本实用新型岸-船电力对接的工作过程岸电U入自岸船电力对接箱1的QF1开关引入，经相序自动对接单元2、供电单元3向船舶配电板12输送电能。监测单元5由测量变换电路51与相序监控电路52构成，其中相序监控电路52由相序双重检测器KP1与KP2、中间继电器K01与K02、延时继电器KT构成。当岸电输入U入为正序时，相序继电器KP1使中间继电器K01动作，其K01触点信号输至相序自动对接单元2的相序接触器YA1，使其动作，接通相应的电路，同时相序继电器KP1的常闭触点断开，使延时继电器KT动作，切断中间继电器K02电路，达到相序自动对接单元2的相序接触器YA2与YA1电气联锁，如果岸电输入U入相序反接时，则相序继电器KP1不动作，其常闭触点复位，经延时继电器KT使中间继电器K02动作，接通相序自动对接单元2的相序接触器YA2电路，相应的触点闭合，自动改变输入的电源相序。相序继电器KP2的作用是检测相序接触器YA2与YA1接通后的相序正确性，当检测到相序反接时，相序继电器KP2的触点信号输送到供电单元3的直接供电开关Q2与稳压供电开关Q1，使它们不能合闸供电。
请参阅图1、图3、图5，说明本实用新型的监测单元5的电路接口监测单元5分测量变换电路51与相序监控电路52二部分，其中相序监测电路52已在说明图2时介绍，测量变换电路51如图5所示，它由电压变换模块U3、U4、U5及电容器C1、C2构成，其输入端与输出端的三相交流电压信号由测量变换电路51的插件J2引入，电流感应器TA2(见图3)的电流信号由测量变换电路51的插件J3引入，取样的电压及电流信号经测量变换电路51电路处理后由插件J1输出至自动监控单元6。
请参阅图1、图4、图6，说明本实用新型补偿稳压及相关功能实现的工作过程由图4所示，补偿稳压单元4由多补偿变压器(T1、T2、T3)、缓冲电路R1-R9、补偿稳压单元4的供电开关KM1构成，多补偿变压器(T1、T2、T3)的初级线圈与缓冲电路R1-R9分别与自动监控单元6的PLC-4对应电路联接，补偿稳压单元4的供电开关KM1受操作控制单元7的继电器K1控制。由图6所示，自动监控单元6由PLC系列模块PLC、PLC-1、PLC-2、PLC-3、PLC-4构成，其中为便于说明补偿稳压的工作过程，将PLC的扩展模块PLC-2、PLC-3的输出以PLC-4的继电器形式表示，这些继电器的触点分别与多补偿变压器的初级线线圈及缓冲电路联接，根据设定的调压精度及调压范围，改变程控继电器K11-K34的补偿组合及缓冲电路继电器K51-K53瞬时通断状态。这里所说的“补偿”有补足和抵消两种含意，当输入电压U入低于设定值时，由多补偿变压器(T1、T2、T3)产生一个同极性的电动势源补足输入端所缺的电压，当U入高于设定值时，由补偿变压器产生一个反极性的电动势源抵消输入端超过的那部分电压；多补偿变压器的补偿电压取自输入电源，经缓冲电路的R1-R9、程控继电器K11-K34、多补偿变压器的初级(T1初级的输入端为A11与X11、B11与Y11、C11与Z11，T2与T3的输入端电路与T1类同)反馈至多补偿变压器的次级；当输入电压波动或负载电流变化时，通过测量变换电路51(见图5说明)获取反馈信号经自动监控单元6的PLC-1判断处理，由PL-4输出控制指令，相应的程控继电器K11-K34导通、切换；在程控继电器K11-K34导通前，缓冲电路的R1-R9先接入电路，以防止非过零时电流冲击，在程控继电器K11-K34导通后，PLC-4的程控继电器K51-K53接通，短接了缓冲电路的R1-R9；假定K11与K14在提供正补偿(K21与K24、K31与K34对应)时接通，K12与K13在提供负补偿时(K22与K23、K32与K33对应)接通，由于它们的不同组合，保持了输出电压的稳定。自动监控单元6的PLC系列模块PLC与报警电路9电路联接，按扩展模块PLC-1输入的信号产生相应的电压过高或过低及过流报警，并由继电器K8向操作控制单元7输出触点信号，以便在故障时经适当的延时切断供电电路；PLC与手控单元8电路联接，实现手控单元8与自动监控单元6自动/手动的工作转换，该手控单元8由手动调压电路81与手动供电操作电路82构成，按压手动调压电路81的SA按钮时，进行手动调压与自动调压的切换，按压SB5或SB6按钮时，可实现升压、降压的电压调节，SB7是故障报警时的消音按钮；PLC与上位机11电路联接，可实现远程设置对本装置的监控；操作控制单元7与自动监控单元6通过继电器K3触点联络，以实现只有在供电单元3的稳压供电开关Q1接通时才能将自动监控单元6投入运行。
请参阅图7，并结合图1、图2、图3、图4、图6，说明本实用新型操作控制单元6电路接口及联动工作的过程操作控制单元6主要由继电器K1-K7构成，通过相应的触点与岸船电力对接箱1、供电单元3、监测单元5的相序监控电路52、自动监控单元6及手控单元8的手动供电操作电路82电路联接。当按压岸船电力对接箱1或手控单元8的手动供电操作电路82相应的SB1(稳压供电合闸)、SB2(稳压供电分闸)SB3(直接供电合闸)、SB4(直接供电分闸)按钮时，K4或K5、K6或K7继电器动作，通断供电单元3的相应供电开关Q1或Q2；当稳压供电投入后，K3继电器动作，其触点K3接通自动监控单元6的电源使其工作、适当延时接通K1继电器电路后K1触点使补偿稳压单元4的接触器KM1动作、切断直接供电开关Q2电路；当发生供电系统故障时，自动监控单元6通过继电器K8常闭触点的开断来断开K1继电器，切除补偿稳压单元4的接触器KM1；按压SB3按钮时，K6继电器使供电单元3的直接供电开关Q2合闸，所谓直接供电(请见图3)是指不经过补偿稳压单元4的环节，直接将输入的岸电由直接供电开关Q2向船舶配电板12供电；相序监测电路52监测到相序相反时，供电单元3的供电开关Q1、Q2不能合闸。
请参阅图8，这是本实用新型工作电源10的直流电源原理电路，输入电源自插件J4引入，经电源变换模块U1、U2处理，电容器C1-C4滤波后，由接插件J5输出；本实用新型对工作电源10的V1、V2没有作规定，可根据不同的实施方案设置。
权利要求1.一种岸-船电力输送装置，其特征在于包括工作电源10、报警电路9、上位机11、自动监控单元6、手控单元8、监测单元5、操作控制单元7、补偿稳压单元4，以及与岸电输入U入依次电路联接的岸船电力对接箱1、相序自动对接单元2、供电单元3、船舶配电板12；
2.根据权利1所述的装置，其特征在于监测单元5由测量变换电路51与相序监控电路52构成，该测量变换电路5分别与岸船电力对接箱1、相序自动对接单元2、供电单元3、自动监控单元6电路联接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于补偿稳压单元4由多补偿变压器T1、T2、T3与缓冲电路R1-R9及供电接触器KM1构成，该多补偿变压器T1、T2、T3的次级线圈与供电单元3电路联接，多补偿变压器T1、T2、T3的初级线圈及缓冲电路R1-R9与自动监控装置6的PLC模块电路联接，该供电接触器KM1与操作控制单元7电路联接。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于自动监控单元6由PLC系列模块PLC、PLC-1、PLC-2、PLC-4构成，并分别与报警电路9、操作控制单元7、上位机11、手控单元8、监测单元5、供电单元3、补偿稳压单元4电路联接。
专利摘要一种岸－船电力输送装置，包括工作电源10、报警电路9、上位机11、自动监控单元6、手控单元8、监测单元5、操作控制单元7、补偿稳压单元4，以及与岸电输入U入依次电路联接的岸船电力对接箱1、相序自动对接单元2、供电单元3、船舶配电板12。所述的装置采用双重相序检测电路对输入的岸电进行监控，实现岸－船电力的正确对接；采用无链轮伺服系统的多补偿变压器，按PLC控制的继电器组改变电压补偿量，实现输出电压的稳定。具有保护功能强、供电品质优、使用安全可靠、智能化程度高等特点，可适用于舰船的岸－船电力输送。
文档编号H02H3/38GK2609260SQ0322955
公开日2004年3月31日 申请日期2003年3月19日 优先权日2003年3月19日
发明者朱明 , 龚瑞良, 杨建东 申请人:朱明