[发明专利]岸边移动式船用变电站集成系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种船用变电站，特别是公开一种岸边移动式船用变电站集成系统，适用于靠岸船舶接用岸上电源。

背景技术

船舶岸边供电（Alternative Maritime Power简称AMP）技术起源于2002年美国洛杉矶港。这种技术应用的起因是美国于2000年的人口普查发现了沿海港口城市里，每百万人口中患癌症人数竟高达1500人。而癌症高发的元凶是空气中有过量的由靠在码头岸边的船舶，用副机发电所排放的二氧化氮有毒气体和PM可吸入有毒颗粒粉尘。据洛杉矶行政当局当时的分析，洛杉矶港区每天从靠泊在码头上超巴拿马集装箱货柜船用副机每天发电所排放二氧化氮有毒气体和PM颗粒粉尘的数量竟达31.4吨，这相当于500,000辆小汽车的排放量！于是，美国洛杉矶行政当局申请立法，禁止船舶靠码头后用副机发电。而自那时起，美国各大港口纷纷效仿洛杉矶，禁止船舶靠岸后用副机发电，一律改用岸电。世界上进入美国港口的各大航运公司都需要配备相应的设备接驳岸边电源。

最初，因受制于当时的船舶安全电压不高于500V标准，由欧洲的Cavotec Specimas提供的船舶岸边供电系统很庞大，它由一条带起重机的驳船，一台中压电缆卷筒，高压开关柜，变压器，低压系统和数台低压大电流动力电缆卷筒组成。将低压大电流电源电缆送上受电船舶得依靠驳船上的起重机。用这套系统为船舶接通岸电的整个操作过程耗时3～4小时。显然，这种原始的方法是很难得到推广的。

现在，国际船级社已经确认当今中等电压绝缘技术产品符合船电安全规范要求。船舶岸边输电系统技术方案有以下两大类：

1、随船AMP系统------在靠近船舶配电房的左右舷各安装一台中压电缆卷筒用于从码头岸边取电，和船舶上的中压开关柜变压器和开关柜组成一套岸边供电系统系统；

对于随船取电系统，只能在新造或改造船舶时考虑加装固定在左右船舷两侧。在船舶配电房增设6～15kV中压开关柜和开关柜。大量现有船舶必须经过加装这些设备后才能在靠岸时接通岸边电源。而且暴露在左右船舷的电缆卷筒随船远航遇风浪时存在被海浪击坏的风险。

2、岸边系统

1）  固定系统——由建码头时就考虑好的为专用船舶供电的岸边可收缩馈电臂和专用变电站及输电电缆组成；

2）  可移动系统-------可存放在码头，不必随船远行，且能用于多条各种船舶的系统。

目前国外仅有两家国外公司开尝试了可移动系统。其系统框图如附图1所示。

从附图1可以看出，现有的系统只能被称为“可移动岸边船舶取电系统”因为其功能仅仅是在船舶靠岸时，用起重机将之吊上船舶后，内置的电缆卷筒可以将中压电缆释放到码头地面的电源箱，将码头岸边的6～15kV中压电源输送到船上。这种系统仅可用于岸边电源频率为60Hz的地区，用这套系统只要在船上配上变压器，船舶就可以使用安电了。而对于岸电频率为50Hz的地区，船舶上除了要配6～15kV中压变压器，还得增设变频/逆变单元，这一整套设备。虽然大部分船用电压频率为60Hz，也有采用50Hz电压频率的船舶。很显然目前国外相关厂商提供的“可移动岸边船舶取电系统”不仅不完全是用于岸电频率为60Hz的港口，对于和我国一样，采用50Hz工频电压的地区，无论是AMP随船系统还是“可移动岸边船舶取电系统”都是不适用的。

国内曾经有人尝试过在码头边用变频电源向靠岸船舶供电的举措。但是这套电源系统没有配备能随潮汐涨落和船舶吃水变化可自动收电缆的驱电系统。试验时只能将变频电源放置在码头岸边。从变频电源输出的低压电源要通过数条粗大的数十米长低压大电流电缆引上船舶和配电系统接驳，除了需要动用起重机，还得花上2～3小时。整个操作过程和当年洛杉矶港使用舶船供电系统的情况如出一辙。

发明内容

本发明的根据当今世界上既有采用60Hz工频电压的国家和地区，也有不少采用50Hz工频电压的国家和地区，和当今船舶中虽然大部分采用了60Hz船用电压，也有不少采用50Hz电压的现装，公开一种能适用于各种工频电源的岸边移动式船用变电站集成系统。