專利名稱：船舶中壓電站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種船舶的中壓電站，尤其涉及船舶中壓電站的節(jié)能技術。
背景技術：
大型船舶的電力設備多、容量大、作業(yè)工況復雜，供電系統(tǒng)除了為常規(guī)日用負載提供電力外，還需為航行時的推進系統(tǒng)和作業(yè)時的動力定位系統(tǒng)及大功率用電設備提供電力能源，對電站系統(tǒng)要求極高。目前，大部分船舶的中壓電站主要由柴油發(fā)電機組組成，也有部分船舶采用軸帶發(fā)電機輔助發(fā)電來實現(xiàn)節(jié)能的目的，更有少部分船舶還采用了廢棄透平發(fā)電機來利用主機廢熱來進行發(fā)電，從而在進一步實現(xiàn)節(jié)能的同時也達到減排的效果。該三種形式的發(fā)電機的功率不同，如果三種形式的發(fā)電機在同一船舶上使用，會給負載分配帶來難題，造成負載分配不合理，所以，如何合理利用該三種形式的發(fā)電機以使軸帶發(fā)電機和廢氣透平發(fā)電機的利用率盡可能地高，成為業(yè)界尚待解決的難題。此外，柴油發(fā)電機組內的不同柴油發(fā)電機的功率也可能不同，致使某些發(fā)電機沒有充分利用其額定功率，而某些發(fā)電機又無法帶動超過其額定功率的負載，所以如何合理分配負載，使各發(fā)電機的利用率盡可能地高，成為業(yè)界尚待解決的難題。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，而提出一種船舶中壓電站，其通過并聯(lián)不同的發(fā)電機來提高利用率，節(jié)省能源。為解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種船舶中壓電站，包括:由至少一臺柴油發(fā)電機組成的柴油發(fā)電機組、由至少一臺軸帶發(fā)電機組成的軸帶發(fā)電機組以及由至少一臺廢氣透平發(fā)電機組成的廢氣透平發(fā)電機組，該船舶中壓電站還包括一可根據負載的大小而任意并聯(lián)所述柴油發(fā)電機、所述軸帶發(fā)電機以及所述廢氣透平發(fā)電機的功率管理系統(tǒng)。所述的船舶中壓電站，其中，所述柴油發(fā)電機、所述軸帶發(fā)電機以及所述廢氣透平發(fā)電機分別通過真空斷路器連接在一母線上，所述負載直接從所述母線上取電。所述的船舶中壓電站，其中，所述功率管理系統(tǒng)包括:用以檢測待并聯(lián)的各柴油發(fā)電機、各軸帶發(fā)電機以及各廢氣透平發(fā)電機與母線的相位差的相位差檢測模塊。所述的船舶中壓電站，其中，所述功率管理系統(tǒng)還包括用以將待并聯(lián)的各柴油發(fā)電機、各軸帶發(fā)電機以及各廢氣透平發(fā)電機的相位與母線的相位同步的同步模塊。所述的船舶中壓電站，其中，所述柴油發(fā)電機、所述軸帶發(fā)電機以及所述廢氣透平發(fā)電機的電壓和頻率相同。所述的船舶中壓電站，其中，所述柴油發(fā)電機為四臺。所述的船舶中壓電站，其中，所述軸帶發(fā)電機為一臺。所述的船舶中壓電站，其中，所述廢氣透平發(fā)電機為一臺。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明的船舶的中壓電站通過對各發(fā)電機進行并聯(lián)運行，使并聯(lián)后的發(fā)電機總功率盡可能地接近負載的功率總和，巧妙地解決了某些高功率負載帶載困難，低功率負載帶載浪費的難題，提高了并聯(lián)發(fā)電機的利用率，達到了節(jié)省能源和環(huán)保的目的，此外發(fā)電機并聯(lián)也可充分利用軸帶發(fā)電機和廢氣透平發(fā)電機等清潔能源的優(yōu)勢，降低燃油發(fā)電機的使用率，節(jié)省燃油損耗，降低航運成本。


圖1為本發(fā)明船舶中壓電站的方框結構示意圖。
具體實施例方式為了進一步說明本發(fā)明的原理和結構，現(xiàn)結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。如圖1所示，該船舶中壓電站包括:一臺軸帶發(fā)電機2、一臺廢氣透平發(fā)電機3和由四臺柴油發(fā)電機11、12、13、14組成的柴油發(fā)電機組I，該軸帶發(fā)電機功率為4500KW，廢氣透平發(fā)電機3的功率為1800KW，四臺柴油發(fā)電機中的第一柴油發(fā)電機11和第四柴油發(fā)電機14的的功率相同，均為1800KW ;四臺柴油發(fā)電機中的第二柴油發(fā)電機12和第三柴油發(fā)電機13的功率相同，均為4360KW。軸帶發(fā)電機2、廢氣透平發(fā)電機3和四臺柴油發(fā)電機11、12、13、14均為三相交流，額定電壓均為6600V，頻率均為60HZ。該船舶中壓電站具有一中壓配電板6，軸帶發(fā)電機2、廢氣透平發(fā)電機3和各柴油發(fā)電機11、12、13、14均通過真空斷路器連接在中壓配電板6的母線7上，第一、第二中壓主變壓器41、42和第一、第二冷藏箱變壓器51、52等負載直接通過真空斷路器從母線上取電。在本實施例中，母線7為兩根，即:母線71與母線72，兩根母線71、72通過真空斷路器連接，兩根母線71、72上的發(fā)電機和負載功率基本相同，其中，軸帶發(fā)電機2、第一、第二柴油發(fā)電機11、12以及第一中壓主變壓器41、第一冷藏箱變壓器51等負載連接在母線71上；廢氣透平發(fā)電機3、第三、第四柴油發(fā)電機13、14以及第二中壓主變壓器4、第二冷藏箱變壓器5等負載連接在母線72上。用戶可因負載使用情況而啟用任意一根母線71或72，也可合上真空斷路器同時啟用兩根母線71、72。該船舶中壓電站還包括一功率管理系統(tǒng)8，其可根據負載的大小而任意并聯(lián)柴油發(fā)電機11、12、13、14、軸帶發(fā)電機2以及廢氣透平發(fā)電機3。如:功率管理系統(tǒng)8因負載功率情況，自動將軸帶發(fā)電機2與柴油發(fā)電機11、12、13、14并聯(lián)，或者，自動將廢氣透平發(fā)電機3與柴油發(fā)電機11、12、13、14并聯(lián)，或者，自動將軸帶發(fā)電機2與廢氣透平發(fā)電機3并聯(lián)，或者，自動將兩臺功率不同的第一柴油發(fā)電機11和第二柴油發(fā)電機12并聯(lián)，使并聯(lián)后的發(fā)電機的總功率盡可能地接近負載的功率總和，從而盡可能地充分發(fā)揮該并聯(lián)的發(fā)電機的利用率，達到節(jié)能的目的?？紤]到軸帶發(fā)電機2和廢氣透平發(fā)電機3為綠色能源，其無需耗費燃油，所以，功率管理系統(tǒng)8在并聯(lián)發(fā)電機時，應盡可能地將軸帶發(fā)電機2和廢氣透平發(fā)電機3的利用率發(fā)揮到極致，以盡可能地節(jié)省燃油損耗，降低船舶運行成本。功率管理系統(tǒng)8在并聯(lián)不同的發(fā)電機前，應使待并聯(lián)的發(fā)電機滿足三個條件，SP:待并聯(lián)發(fā)電機與母線的電壓差在合理的范圍內，頻率差在合理的范圍內，相位差在合理的范圍內。而本發(fā)明的船舶中壓電站中的各發(fā)電機的頻率和電壓均相同，因此在并聯(lián)發(fā)電機時，只需考慮相位差，當待并聯(lián)發(fā)電機與母線的相位差符合條件時，即可合閘并聯(lián)。因此，該功率管理系統(tǒng)8應包括:用以檢測待并聯(lián)的發(fā)電機(柴油發(fā)電機11、12、13、14、軸帶發(fā)電機2以及廢氣透平發(fā)電機3)與母線7的相位差的相位差檢測模塊(未圖示)，當相位差檢測模塊檢測到待并聯(lián)的發(fā)電機與母線7的相位差不滿足并聯(lián)條件時，功率管理系統(tǒng)8可啟用其上同步模塊(未圖示)來同步二者的相位，直到二者相位差滿足并聯(lián)條件，功率管理系統(tǒng)8即可執(zhí)行并聯(lián)合閘操作。本實施例中的相位差檢測模塊和同步模塊均可采用現(xiàn)有技術中成熟的技術,此處不再贅述。在其他實施例中，船舶中壓電站的柴油發(fā)電機數量也可為一臺、兩臺、三臺或四臺以上、軸帶發(fā)電機數量也可為一臺以上，廢氣透平發(fā)電機數量也可為一臺以上。以上僅為本發(fā)明的較佳可行實施例，并非限制本發(fā)明的保護范圍，凡運用本發(fā)明說明書及附圖內容所作出的等效結構變化，均包含在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種船舶中壓電站，包括:由至少一臺柴油發(fā)電機組成的柴油發(fā)電機組、由至少一臺軸帶發(fā)電機組成的軸帶發(fā)電機組以及由至少一臺廢氣透平發(fā)電機組成的廢氣透平發(fā)電機組，其特征在于，還包括一可根據負載的大小而任意并聯(lián)所述柴油發(fā)電機、所述軸帶發(fā)電機以及所述廢氣透平發(fā)電機的功率管理系統(tǒng)。
2.按權利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述柴油發(fā)電機、所述軸帶發(fā)電機以及所述廢氣透平發(fā)電機分別通過真空斷路器連接在一母線上，所述負載直接從所述母線上取電。
3.按權利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述功率管理系統(tǒng)包括:用以檢測待并聯(lián)的各柴油發(fā)電機、各軸帶發(fā)電機以及各廢氣透平發(fā)電機與母線的相位差的相位差檢測模塊。
4.按權利要求3所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述功率管理系統(tǒng)還包括用以將待并聯(lián)的各柴油發(fā)電機、各軸帶發(fā)電機以及各廢氣透平發(fā)電機的相位與母線的相位同步的同步模塊。
5.按權利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述柴油發(fā)電機、所述軸帶發(fā)電機以及所述廢氣透平發(fā)電機的電壓和頻率相同。
6.按權利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述柴油發(fā)電機為四臺。
7.按權利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述軸帶發(fā)電機為一臺。
8.按權利要求1所述的船舶中壓電站，其特征在于，所述廢氣透平發(fā)電機為一臺。
全文摘要
一種船舶中壓電站，包括由至少一臺柴油發(fā)電機組成的柴油發(fā)電機組、由至少一臺軸帶發(fā)電機組成的軸帶發(fā)電機組以及由至少一臺廢氣透平發(fā)電機組成的廢氣透平發(fā)電機組，該船舶中壓電站還包括一可根據負載的大小而任意并聯(lián)所述柴油發(fā)電機、所述軸帶發(fā)電機以及所述廢氣透平發(fā)電機的功率管理系統(tǒng)。本發(fā)明的船舶的中壓電站通過對各發(fā)電機進行并聯(lián)運行，使并聯(lián)后的發(fā)電機總功率盡可能地接近負載的功率總和，巧妙地解決了某些高功率負載帶載困難，低功率負載帶載浪費的難題，提高了并聯(lián)發(fā)電機的利用率，達到了節(jié)省能源和環(huán)保的目的。
文檔編號H02J3/46GK103094925SQ201110331259
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權日2011年10月27日
發(fā)明者謝焱昆, 張筠如, 廉寶剛, 胡俊杰, 孫彪, 李新 申請人:中集船舶海洋工程設計研究院有限公司, 中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司