移动式岸电连接装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种移动式岸电连接装置，包括移动式开关柜和移动式并车柜，来自码头岸电箱的岸电经由所述移动式开关柜后接入所述移动式并车柜以及通过所述船舶岸电箱接入船舶电站的负载屏，来自船舶电站发电机的船电经由发电机控制屏分别接入所述移动式并车柜、所述船舶电站的负载屏以及船舶电站的并车屏，所述并车屏还与所述负载屏连接，所述移动式并车柜用于对比显示接入的所述岸电和船电，并根据显示结果通过所述发电机控制屏调整船电，从而使船电达到与岸电并联的条件，再通过所述移动式并车柜向所述移动式开关柜发送岸电合/分闸信号，以控制所述岸电接入/断开船舶电站的负载屏，从而实现船电不断电情况下接入岸电或岸电不断电情况下接入船电。本发明装置简单、经济，操作方便、高效。
【专利说明】移动式岸电连接装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及船舶岸电技术，尤其涉及一种移动式岸电连接装置。
【背景技术】
[0002]目前的国内港口码头大都有岸电箱供靠港船舶连接岸电，连接岸电可以实现船舶节能和港口减排环保。但是连接岸电存在技术和其它方面的问题，例如很多船舶靠港大多不愿接岸电，因为一般港口与船舶采用先停船电再接岸电和先断岸电再起动船用发电机供电的方式，船上许多设备断电后复位麻烦，罗经等断电后复位有时需要4个小时，影响船舶的开航，机舱互为备用的设备断电后存在同时启动的危险；另外大型船舶相对靠港时间短，计交电费麻烦。上述原因导致许多大型船舶靠港不愿接岸电。对此，连云港、蛇口与上海部分集装箱码头2011年采用高压变频岸电技术，需要将岸电改造，船电改造，特别是将高压和变频技术综合在一起，投资巨大，一个码头岸电装置需要1000万，一条船舶电站同步改造需要100万,而且也只能用于专门的船舶和码头。美国替换航海电力系统(alternativemaritime power system, amp),是在船舶停泊时连接岸上供电系统后，由管理系统主导船电的电力管理系统控制船电的电压、相位和频率等，调整至与岸电的特性相匹配时即执行两电力系统的短暂并联运作，随即执行负载转移的操作，完成供电的交替。此系统船上要有船岸并联控制装置，岸上要求有专门的电源，同样只能用于专门的船舶和码头。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种移动式岸电连接装置。本发明不需要改变船舶电站结构，不需要大量增加岸电改造投资，即可实现船电不断电情况下接入岸电或岸电不断电情况下接入船电，并且装置简单、经济，操作方便、高效，可适用于多种电制的码头或船舶电站。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种移动式岸电连接装置，包括移动式开关柜和移动式并车柜，其中，来自码头岸电箱的岸电经由所述移动式开关柜后接入所述移动式并车柜以及通过所述船舶岸电箱接入船舶电站的负载屏，来自船舶电站发电机的船电经由发电机控制屏分别接入所述移动式并车柜、所述船舶电站的负载屏以及船舶电站的并车屏，所述并车屏还与所述负载屏连接；
[0005]所述移动式并车柜用于船舶连接岸电时对比显示接入的所述岸电和船电，并根据对比显示结果通过所述发电机控制屏调整船电，从而当船电达到与岸电并联的条件时，向所述移动式开关柜发送岸电合闸信号，以控制岸电接入所述负载屏，并在负载从船电转移到岸电后断开船电，实现船舶在船电不断电情况下接入岸电；
[0006]所述并车屏用于船舶断开岸电时对比显示接入的所述岸电和船电，并根据对比显示结果通过所述发电机控制屏调整船电，从而当船电达到与岸电并联的条件时将船电接入所述负载屏；
[0007]所述移动式并车柜还用于船舶断开岸电时，当船电已接入所述负载屏且负载从岸电转移到船电时，向所述移动式开关柜发送岸电分闸信号，以控制所述岸电断开与船舶电站的负载屏之间的连接，从而实现船舶在岸电不断电情况下接入船电。
[0008]其中，所述移动式并车柜通过岸电同步信号电缆和岸电分合闸信号电缆与所述移动式开关柜连接，通过船电同步信号电缆与所述发电机控制屏连接，所述岸电分合闸信号电缆用于所述移动式并车柜向所述移动式开关柜发送岸电合/分闸信号，所述岸电同步信号电缆用于所述移动式开关柜向所述移动式并车柜发送所述岸电的同步信号，所述船电同步信号电缆用于所述发电机控制屏向所述移动式并车柜发送所述船电的同步信号，所述移动式并车柜再根据接入的所述岸电的同步信号和船电的同步信号进行对比显示。
[0009]其中，所述移动式并车柜设有同步表，所述同步表用于对比显示接入的所述岸电的同步信号和船电的同步信号的频率是否同步，从而通过所述发电机控制屏调整船电频率以达到船电和岸电的并联条件。
[0010]其中，所述移动式并车柜还设有电流表、电压表、频率表、功率表、功率因素表，所述电流表、电压表、频率表、功率表、功率因素表分别用于指示接入的所述岸电的同步信号的电流、电压、频率、功率、功率因素的大小，进而在所述船电和岸电达到并联之后根据所述功率表的读数切断岸电或船电。
[0011]其中，所述移动式并车柜还设有岸电分闸按钮和岸电合闸按钮，所述岸电分闸按钮和岸电合闸按钮与所述岸电分合闸信号电缆连接，所述岸电分闸按钮、岸电合闸按钮分别用以移动式开关柜发送分闸信号、合闸信号。
[0012]其中，所述移动式开关柜设有岸电主开关，所述岸电主开关的输入端连接所述码头岸电箱的岸电，输出端连接所述船舶岸电箱，控制端通过岸电分合闸信号电缆连接所述移动式并车柜，所述岸电主开关用于根据所述岸电分合闸信号电缆发送的岸电合/分闸信号进行合闸/分闸。
[0013]其中，所述移动式开关柜还设有岸电同步信号开关，所述岸电同步信号开关输入端连接所述码头岸电箱的岸电，输出端连接所述岸电同步信号电缆，所述岸电同步信号开关用以控制岸电同步信号的接入或断开。
[0014]其中，所述移动式开关柜和所述移动式并车柜底座均优选采用轮式。
[0015]其中，所述岸电、岸电的同步信号、船电、船电的同步信号均为三相制，其中，所述岸电的电缆、所述岸电同步信号电缆、所述船电同步信号电缆通过插座或三相外绝缘钳夹式接头夹接电缆裸露带电体连接各装置。
[0016]其中，所述岸电的同步信号和船电的同步信号为小电流测试信号，所述岸电和船电为正常船用大电流信号。
[0017]实施本发明，具有如下有益效果:
[0018]1、装置简单、经济，不需要更改原有设置，不需要改变船舶电站结构，不需要大量增加岸电改造投资，只需要在原有基础上增加移动式开关柜和移动式并车柜即可实现出岸电不断电情况下接入岸电或岸电不断电情况下接入船电；
[0019]2、操作方便、高效，操作分三步，连接、操作、收线，开关柜和并车柜体积和重量较小，底座采用轮式移动方便。电缆通过插座或外绝缘钳夹式接头连接方便，操作时陆上和船上人员经常操作可以形成熟练性，收线时将电缆从插孔抽出简单方便。整个接岸电过程和断岸电收线过程可以30min内完成，第二次重复可在IOmin内完成；[0020]3、本装置适用于多种电制的码头或船舶电站。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本发明实施例提供的移动式岸电连接装置的连接示意图；
[0023]图2是图1中所示的移动式并车柜的结构示意图；
[0024]图3是图1中所示的移动式开关柜的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]本发明实施例提供了一种移动式岸电连接装置，如图1所示，包括移动式开关柜10和移动式并车柜20，其中，来自码头岸电箱30的岸电经由所述移动式开关柜10后接入所述移动式并车柜20以及通过所述船舶岸电箱40接入船舶电站的负载屏70，来自船舶电站发电机50的船电经由发电机控制屏60分别接入所述移动式并车柜20、所述船舶电站的负载屏70以及船舶电站的并车屏80，所述并车屏80还与所述负载屏70连接；
[0027]所述移动式并车柜20用于船舶连接岸电时对比显示接入的所述岸电和船电，并根据对比显示结果通过所述发电机控制屏60调整船电，从而当船电达到与岸电并联的条件时，向所述移动式开关柜10发送岸电合闸信号，以控制岸电接入所述负载屏70，并在负载从船电转移到岸电后断开船电，实现船舶在船电不断电情况下接入岸电；
[0028]所述并车屏80用于船舶断开岸电时对比显示接入的所述岸电和船电，并根据对比显示结果通过所述发电机控制屏60调整船电，从而当船电达到与岸电并联的条件时将船电接入所述负载屏70;
[0029]所述移动式并车柜20还用于船舶断开岸电时，当船电已接入所述负载屏70且负载已经从岸电转移到船电时，向所述移动式开关柜10发送岸电分闸信号，以控制所述岸电断开与所述负载屏70之间的连接，从而实现船舶在岸电不断电情况下接入船电。
[0030]其中，如图1所示，所述移动式并车柜20通过岸电同步信号电缆和岸电分合闸信号电缆与所述移动式开关柜10连接，通过船电同步信号电缆与所述发电机控制屏60连接，所述岸电分合闸信号电缆用于所述移动式并车柜20向所述移动式开关柜10发送岸电合/分闸信号，所述岸电同步信号电缆用于所述移动式开关柜10向所述移动式并车柜20发送所述岸电的同步信号，所述船电同步信号电缆用于所述发电机控制屏60向所述移动式并车柜20发送所述船电的同步信号，所述移动式并车柜20再根据接入的所述岸电的同步信号和船电的同步信号进行对比显示。其中，所述岸电的同步信号和船电的同步信号为小电流测试信号，具体为5A，所述岸电和船电为正常船用大电流信号，具体为500A-1500A。其中，所述岸电、岸电的同步信号、船电、船电的同步信号均为三相制，所述岸电的电缆、所述岸电同步信号电缆、所述船电同步信号电缆通过插座或三相外绝缘钳夹式接头夹接电缆裸露带电体连接各装置。
[0031]其中，如图2所示，所述移动式并车柜20设有同步表201，所述同步表201用于对比显示接入的所述岸电的同步信号和船电的同步信号的频率是否同步，从而通过所述发电机控制屏60调整船电频率以达到船电和岸电的并联条件。所述移动式并车柜20还设有电流表202、电压表203、频率表204、功率表205、功率因素表206，所述电流表202、电压表203、频率表204、功率表205、功率因素表206分别用于指示接入的所述岸电的同步信号的电流、电压、频率、功率、功率因素的大小，进而在所述船电和岸电达到并联之后根据所述功率表205的读数切断岸电或船电。所述移动式并车柜20还设有岸电分闸按钮207和岸电合闸按钮208，所述岸电分闸按钮207和岸电合闸按钮208与所述岸电分合闸信号电缆连接，所述岸电分闸按钮207、岸电合闸按钮208分别用以移动式开关柜20发送分闸信号、合闸信号。
[0032]其中，如图3所示，所述移动式开关柜10设有岸电主开关，所述岸电主开关的输入端连接所述码头岸电箱30的岸电,输出端连接所述船舶岸电箱40,控制端通过岸电分合闸信号电缆连接所述移动式并车柜20，所述岸电主开关用于根据所述岸电分合闸信号电缆发送的岸电合/分闸信号进行合闸/分闸。所述移动式开关柜10还设有岸电同步信号开关，所述岸电同步信号开关输入端连接所述码头岸电箱30的岸电，输出端连接所述岸电同步信号电缆，所述岸电同步信号开关用以控制岸电同步信号的接入或断开。
[0033]其中，所述移动式开关柜10和所述移动式并车柜20底座均优选采用轮式。
[0034]其中，所述船舶岸电箱40设有相序检测转换开关和岸电箱主开关，码头岸电箱30的岸电经由所述移动式开关柜10、所述船舶岸电箱40的相序检测转换开关、所述船舶岸电箱40的主开关接入所述船舶电站的负载屏70 ;所述发电机控制屏60设有船电控制主开关，所述船电经由所述船电控制主开关连接到船电同步信号电缆；在使用所述岸电连接装置时，若所述岸电箱主开关和船电控制主开关之间存在互锁的应首先解除互锁。
[0035]岸电连接装置的具体使用方法为:
[0036]1、装置的接入
[0037]将移动式开关柜10放置在船舶岸电箱40边上，将移动式并车柜放置于发电机控制屏60附近，之后从码头岸电箱30将岸电电缆引入船上，并接入移动式开关柜10，再经由船舶岸电箱40接入船舶电站的负载屏70，接着将移动式并车柜通过岸电同步信号电缆和岸电分合闸信号电缆连接移动式开关柜10，通过船电同步信号电缆接入发电机控制屏的船电控制主开关。
[0038]当船舶电站中2台以上发电机运行时，切除次要负荷只留用I台发电机。所述岸电箱主开关和船电控制主开关之间存在互锁的应首先解除互锁，具体为:用两端外绝缘钳夹式短导线夹头夹住串联在船电控制主开关电压脱扣电路的岸电箱主开关的常闭辅助触头两端，再夹住串联在岸电箱主开关电压脱扣电路的船电控制主开关常闭辅助触头两端，从而解除互锁功能。
[0039]2、岸电并入船电
[0040]在码头岸电箱30检查岸电电压是否适合，岸电电站容量是否适合船舶电站容量，电缆容量是否适合，在适合时，记录下码头岸电箱30内电度表的读数，合上码头岸电箱30内的主开关，合上移动式开关柜的岸电同步信号开关101，当发电机控制屏60上显示的船电电压低于电压表203显示的岸电电压时，可以通过调整码头岸电变压器输出电压或者调整发电机励磁电流调压实现。调整发电机控制屏60使船电频率略低于50Hz，使发电机50额定容量小于岸电电源和岸电主电缆容量的70%，再接通移动式并车柜20上同步表201，调整发电机控制屏60上的调速开关，使同步表顺时针旋转(即岸电频率高于船电频率)，并且旋转慢周期3-5s，在同步点前10-15° (以上为岸电和船电并联条件)时，按下移动式并车柜20合闸按纽208，使岸电接入，船电和岸电并联，之后断开同步表，并立即调整发电机控制屏60上的调速开关指“慢”向，即减少柴油机油门，使发电机控制屏60上功率表的读数逐步减少，移动式并车柜20上功率表205逐步增加，当发电机控制屏60上功率表读数下降约5%左右，移动式并车柜20功率表205上升到95%左右时，按下发电机控制屏60上船电控制主开关分闸按纽，使船舶发电机脱离电网，船舶开始采用岸电供电。
[0041]3、船电并入岸电
[0042]启动船电控制主开关已经解除与岸电箱主开关互锁关系的船舶发电机50，查看发电机控制屏60上的电压、频率、功率，接通船舶电站的并车屏80的同步表，查看岸电即主汇流排的电压、频率、功率，当发电机控制屏60上功率表读数较大时，切除次要负载，使负荷功率小于发电机额定功率的80%，调整发电机控制屏60上的调速开关，使并车屏80的同步表旋转慢周期3-5s，在同步点前10-15°，合闸船电控制主开关，即船电成功并入岸电，此时断开并车屏80的同步表，调整发电机控制屏60上的调速开关加速，当移动式并车柜20功率表205读数下降约5%左右，发电机控制屏60上功率表读数上升到95%左右时，按下移动式并车柜20上分闸按纽207，使岸电断开。
[0043]4、装置的断开
[0044]先抽出移动式并车柜20与发电机控制屏60和负载屏70的信号电缆插头，当采用三相外绝缘钳夹式接头,夹接电缆三相输出裸露带电体时,松开夹头。再抽出移动式开关柜10与移动式并车柜20之间接岸电同步信号电缆和岸电分合闸信号电缆。抽出从码头岸电箱接到移动式开关柜10再接到船舶岸电箱40的电缆。具有岸电箱岸电主开关与船电控制主开关互锁机构的需要恢复互锁功能:取下夹住串联在船电控制主开关电压脱扣电路的岸电箱主开关常闭辅助触头两端外绝缘钳夹式短导线夹头；取下夹住串联在岸电主开关电压脱扣电路的船电控制主开关常闭辅助触头夹头，从而恢复互锁功能，并留记号准备下次接岸电。最后记录下码头岸电箱内电度表的读数。
[0045]以上使用方式需要用户手动操作，也可以在移动式并车柜嵌入智能模块，进行智能控制，智能模块控制主要有四个方面:第一，是否接岸电，根据岸电变压器容量及岸电主开关、岸电电缆容量比照靠泊船舶电站需要用电量，450V/60HZ与400V/50HZ船岸电制的情况，船舶安全性情况(油船不能接岸电)，靠码头的时间，相对船舶发电机耗油量，岸电电价等经济指标共同确定是否接岸电。第二，将并车、转移负荷、合闸和分闸自动化。第三，实时显示船舶各种电气参数，进行船舶电力系统报警指示，实时显示岸电所能承担的最大负荷。第四，实时显示耗电量，根据当时电费标准实时进行电费计算。
[0046]实施本发明，具有如下有益效果:
[0047]1、装置简单、经济，不需要更改原有设置，不需要改变船舶电站结构，不需要大量增加岸电改造投资，只需要在原有基础上增加移动式开关柜和移动式并车柜即可实现出岸电不断电情况下接入岸电或岸电不断电情况下接入船电；
[0048]2、操作方便、高效，操作分三步，连接、操作、收线，开关柜和并车柜体积和重量较小，底座采用轮式移动方便。电缆通过插座或外绝缘钳夹式接头连接方便，操作时陆上和船上人员经常操作可以形成熟练性，收线时将电缆从插孔抽出简单方便。整个接岸电过程和断岸电收线过程可以30min内完成，第二次重复可在IOmin内完成；
[0049]3、本装置适用于多种电制的码头或船舶电站。
[0050]以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种移动式岸电连接装置，其特征在于，包括移动式开关柜和移动式并车柜，其中，来自码头岸电箱的岸电经由所述移动式开关柜后接入所述移动式并车柜以及通过所述船舶岸电箱接入船舶电站的负载屏，来自船舶电站发电机的船电经由发电机控制屏分别接入所述移动式并车柜、所述船舶电站的负载屏以及船舶电站的并车屏，所述并车屏还与所述负载屏连接； 所述移动式并车柜用于船舶连接岸电时对比显示接入的所述岸电和船电，并根据对比显示结果通过所述发电机控制屏调整船电，从而当船电达到与岸电并联的条件时，向所述移动式开关柜发送岸电合闸信号，以控制岸电接入所述负载屏，并在负载从船电转移到岸电后断开船电，实现船舶在船电不断电情况下接入岸电； 所述并车屏用于船舶断开岸电时对比显示接入的所述岸电和船电，并根据对比显示结果通过所述发电机控制屏调整船电，从而当船电达到与岸电并联的条件时将船电接入所述负载屏； 所述移动式并车柜还用于船舶断开岸电时，当船电已接入所述负载屏且负载从岸电转移到船电时，向所述移动式开关柜发送岸电分闸信号，以控制所述岸电断开与所述负载屏之间的连接，从而实现船舶在岸电不断电情况下接入船电。
2.如权利要求1所述的移动式岸电连接装置，其特征在于，所述移动式并车柜通过岸电同步信号电缆和岸电分合闸信号电缆与所述移动式开关柜连接，通过船电同步信号电缆与所述发电机控制屏连接，所述岸电分合闸信号电缆用于所述移动式并车柜向所述移动式开关柜发送岸电合/分闸信号，所述岸电同步信号电缆用于所述移动式开关柜向所述移动式并车柜发送所述岸电的同步信号，所述船电同步信号电缆用于所述发电机控制屏向所述移动式并车柜发送所述船电的同步信号，所述移动式并车柜再根据接入的所述岸电的同步信号和船电的同步信号进行对比显示。
3.如权利要求2所述的移动式岸电连接装置，其特征在于，所述移动式并车柜设有同步表，所述同步表用于对比显示接入的所述岸电的同步信号和船电的同步信号的频率是否同步，从而通过所述发电机控制屏调整船电频率以达到船电和岸电的并联条件。
4.如权利要求2所述的移动式岸电连接装置，其特征在于，所述移动式并车柜还设有电流表、电压表、频率表、功率表、功率因素表，所述电流表、电压表、频率表、功率表、功率因素表分别用于指示接入的所述岸电的同步信号的电流、电压、频率、功率、功率因素的大小，进而在所述船电和岸电达到并联之后根据所述功率表的读数切断岸电或船电。
5.如权利要求2所述的移动式岸电连接装置，其特征在于，所述移动式并车柜还设有岸电分闸按钮和岸电合闸按钮，所述岸电分闸按钮和岸电合闸按钮与所述岸电分合闸信号电缆连接，所述岸电分闸按钮、岸电合闸按钮分别用以移动式开关柜发送分闸信号、合闸信号。
6.如权利要求2所述的移动式岸电连接装置，其特征在于，所述移动式开关柜设有岸电主开关，所述岸电主开关的输入端连接所述码头岸电箱的岸电，输出端连接所述船舶岸电箱，所述控制端通过岸电分合闸信号电缆连接所述移动式并车柜，所述岸电主开关用于根据所述岸电分合闸信号电缆发送的岸电合/分闸信号进行合闸/分闸。
7.如权利要求2所述的移 动式岸电连接装置，其特征在于，所述移动式开关柜还设有岸电同步信号开关，所述岸电同步信号开关输入端连接所述码头岸电箱的岸电，输出端连接所述岸电同步信号电缆，所述岸电同步信号开关用以控制岸电同步信号的接入或断开。
8.如权利要求1到7中任意一项所述的移动式岸电连接装置，其特征在于，所述移动式开关柜和所述移动式并车柜底座均优选采用轮式。
9.如权利要求2到7中任意一项所述的移动式岸电连接装置，其特征在于，所述岸电、岸电的同步信号、船电、船电的同步信号均为三相制，其中，所述岸电的电缆、所述岸电同步信号电缆、所述船电同步信号电缆通过插座或三相外绝缘钳夹式接头夹接电缆裸露带电体连接各装置。
10.如权利要求2到7中任意一项所述的移动式岸电连接装置，其特征在于，所述岸电的同步信号和船电的同步信号为小电流测试信号，所述岸电和船电为正常船用大电流信号。
【文档编号】H02J3/40GK103812136SQ201410064303
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】肖乐明 申请人:广州航海学院