本發(fā)明實(shí)施例涉及船舶電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

中壓發(fā)電機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)裝置是船舶中壓發(fā)電機(jī)調(diào)試必備的重要設(shè)備。目前，船廠試驗(yàn)中壓發(fā)電機(jī)時(shí)，都外租干式負(fù)荷試驗(yàn)裝置。干式負(fù)載的弊端在于，不能無級(jí)加載，負(fù)荷變化切換時(shí)波動(dòng)大，負(fù)荷飄移大。這樣，使用干式負(fù)載進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，發(fā)電機(jī)容易頻率波動(dòng)，造成試驗(yàn)周期長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置，使得試驗(yàn)過程中負(fù)荷能夠無級(jí)加載，大大提高了試驗(yàn)效率。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置，包括：

單元化變壓器，用于對(duì)試驗(yàn)電力系統(tǒng)輸出的電壓進(jìn)行變壓；

單元化水電阻，用于作為阻性負(fù)載對(duì)所述試驗(yàn)電力系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試；

可調(diào)電抗器，用于作為抗性負(fù)載對(duì)所述試驗(yàn)電力系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試；

監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，用于監(jiān)控所述單元化變壓器、所述單元化水電阻及所述可調(diào)電抗器的運(yùn)行，并且記錄對(duì)所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置，通過采用單元化水電阻，使得在試驗(yàn)過程中負(fù)荷能夠無級(jí)加載。實(shí)際試驗(yàn)證明，所述船舶中壓電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置人機(jī)界面友好，使用簡(jiǎn)單方便，效率高，每船發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)芸s短4-10天，參與試驗(yàn)人員可減少5人。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的系統(tǒng)單線圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的進(jìn)水控制圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的變頻器回路圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的主系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的水電阻PLC的模擬輸入電路原理圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的水電阻PLC的數(shù)字輸入電路原理圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的水電阻PLC的輸出電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例提供了船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的一種技術(shù)方案。參見圖1，所述船舶中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置包括：?jiǎn)卧儔浩?、單元化水電阻、可調(diào)電抗器，以及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

圖1示出了所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的系統(tǒng)單線圖。參見圖1，所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置包括：6個(gè)單元化變壓器11。所述單元化變壓器11一端與所述船舶或者海工平臺(tái)的中壓電站的電壓輸出端連接，對(duì)所述電壓輸出端輸出的電壓進(jìn)行變壓之后，將變壓后的電壓通過440V/690V回路輸出至與之對(duì)應(yīng)的斷路器12。設(shè)置所述變壓器11的目的在于，對(duì)所述船舶及海工平臺(tái)中壓電站的輸出電壓的具體電壓值進(jìn)行變換，以使得由所述船舶或者海工平臺(tái)的中壓電站輸出的電壓值與所述船舶中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的額定電壓相匹配。

所述斷路器12包括有電阻斷路器及電抗斷路器。所述電阻斷路器是包括在所述單元化水電阻中的斷路器。所述電抗斷路器是包括在所述可調(diào)電抗器中的斷路器。

圖2示出了所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的進(jìn)水控制的電路原理圖。參見圖2，所述補(bǔ)液電磁閥受補(bǔ)液開關(guān)的控制。當(dāng)所述補(bǔ)液開關(guān)閉合時(shí)，所述補(bǔ)液電磁閥打開，所述單元化水電阻中的儲(chǔ)備電液缸進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)液，當(dāng)所述補(bǔ)液開關(guān)斷開時(shí)，所述補(bǔ)液電磁閥斷開，所述單元化水電阻中的儲(chǔ)備電液缸停止補(bǔ)液。

而且，上述補(bǔ)液開關(guān)受設(shè)置在所述單元化水電阻中的水電阻PLC的控制。作為所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的一部分，所述水電阻PLC通過輸出補(bǔ)液電磁閥控制信號(hào)控制是否對(duì)所述單元化水電阻中的電液缸進(jìn)行補(bǔ)液。

圖3示出了所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的變頻器回路的電路原理圖。參見圖3，所述變頻器回路包括與交流電源相連接的6臺(tái)變頻器31。每臺(tái)變頻器31對(duì)輸入其中的交流電源進(jìn)行變頻，并利用變頻之后的交流電源驅(qū)動(dòng)閾值對(duì)應(yīng)的補(bǔ)液泵32，及冷卻循環(huán)泵33從而完成對(duì)補(bǔ)液速率及冷卻速率的調(diào)控。

上述變頻器31的變頻操作也是在相應(yīng)的PLC的控制下自動(dòng)完成的。所述PLC以變頻器轉(zhuǎn)速控制信號(hào)的形式控制所述變頻器31的輸出頻率。如果所述變頻器31的輸出頻率較高，則由所述變頻器31驅(qū)動(dòng)的補(bǔ)液泵32及冷卻循環(huán)泵33的轉(zhuǎn)速較高，對(duì)水電阻工作電液缸補(bǔ)液速率較快；如果所述變頻器31的輸出頻率較低，則由所述變頻器31驅(qū)動(dòng)的補(bǔ)液泵32的轉(zhuǎn)速較低，對(duì)水電阻工作電液缸補(bǔ)液速率較慢。

圖4示出了所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的主系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。參見圖4，所述主系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)41、本地監(jiān)控控制部件42、水電阻PLC 43以及電抗器PLC 44。所述主系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)網(wǎng)元通過Modbus連接。

所述遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)41是一臺(tái)遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)，它并不部署在所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的本地。由于所述遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)41與所述水電阻PLC 43及所述電抗器PLC 44之間均存在Modbus網(wǎng)絡(luò)連接，其能夠通過所述Modbus網(wǎng)絡(luò)連接獲取到所述單元化水電阻及所述可調(diào)可抗器采集到的各種運(yùn)行參數(shù)，并通過與二者之間的Modbus網(wǎng)絡(luò)連接，以指令的形式向所述單元化水電阻及所述可調(diào)電抗器發(fā)送運(yùn)行指令。

進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)41上安裝有定制的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件。通過所述遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件的功能，用戶可以實(shí)時(shí)采集所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置中各個(gè)部件的運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)通過指令對(duì)所述船舶中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置中各個(gè)部件的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。

所述本地監(jiān)控控制部件42可以是本地監(jiān)控控制按鍵，也可以是本地監(jiān)控控制觸摸屏。也就是說，本發(fā)明實(shí)施例提供的船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的用戶可以通過本地監(jiān)控控制按鍵，或者本地監(jiān)控控制觸摸屏控制所述船舶及海工平臺(tái)中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置的相關(guān)部件的運(yùn)行。

由于在所述主系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中存在遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)41及本地監(jiān)控控制部件42，而所述本地監(jiān)控控制部件42又包括本地監(jiān)控控制按鍵及本地監(jiān)控控制觸摸屏。對(duì)水電阻的監(jiān)控調(diào)節(jié)方式有遠(yuǎn)程上位機(jī)、本地按鍵及本地觸摸屏三種方式。

所述水電阻PLC 43設(shè)置在所述單元化水電阻中。它是所述單元化水電阻的控制核心。所述水電阻PLC 43通過所述單元化水電阻的各個(gè)部件采集所述單元化水電阻的各種運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)。同時(shí)，所述水電阻PLC 43根據(jù)接收到的運(yùn)行指令，控制例如變頻器、補(bǔ)液電磁閥等部件的運(yùn)行。

所述電抗器PLC 44設(shè)置在所述可調(diào)電抗器中。相應(yīng)的，所述電抗器PLC 44是所述可調(diào)電抗器的控制核心，它控制值所述可調(diào)電抗器本體的運(yùn)行。

圖5示出了所述水電阻PLC的模擬輸入電路的電路原理圖。參見圖5，第一至第三電流檢測(cè)芯片51、52、53分別檢測(cè)其對(duì)應(yīng)的單元化水電阻中的輸出電流。上述三個(gè)電流檢測(cè)芯片51、52、53檢測(cè)到的輸出電流通過上述電路被分別輸入至所述水電阻PLC，所述水電阻PLC可以將上述水電阻輸出電流上傳至所述遠(yuǎn)程監(jiān)控上位機(jī)，同時(shí)也用于PLC自己的自動(dòng)化控制。

圖6示出了所述水電阻PLC的數(shù)字輸入電路的電路原理圖。參見圖6，利用所述數(shù)字輸入電路，由相應(yīng)的檢測(cè)電路檢測(cè)到的所述單元化水電阻的電液缸液位檢測(cè)信號(hào)、變頻器故障狀態(tài)信號(hào)及斷路器狀態(tài)信號(hào)被輸入至所述水電阻PLC。

圖7示出了所述水電阻PLC的輸入電路的電路原理圖。參見圖7，通過輸入相應(yīng)的變頻器轉(zhuǎn)速控制信號(hào)及變頻器啟?？刂菩盘?hào)，所述水電阻PLC能夠控制變頻器的啟停，以及與所述變頻器對(duì)應(yīng)的補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明實(shí)施例提供的船舶中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置按照建造十萬噸半潛船電站的試驗(yàn)的要求配置，能夠滿足4750KW*6大功率中壓電站的試驗(yàn)需求。采用本發(fā)明實(shí)施例提供的船舶中壓電力系統(tǒng)負(fù)荷試驗(yàn)裝置，船舶中壓電站的負(fù)荷試驗(yàn)效率明顯提高。每船電站試驗(yàn)時(shí)間縮短4-10天，參加試驗(yàn)的人員數(shù)量可減少5人。另外，每船電站試驗(yàn)可節(jié)約柴油30噸，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。