[实用新型]一种岸电变频电源变压器励磁智能控制系统

说明书

本实用新型公开了一种岸电变频电源变压器励磁智能控制系统，包括变频电源、励磁电路、隔离变压器、船载变压器和励磁电参数采样单元，变频电源输入端经过励磁电路连接市网，隔离变压器输入经过励磁电路连接至变频电源输出，变频电源包括输入移相变压器、功率单元、电源输出滤波及励磁智能控制系统，励磁电参数采样单元连接励磁智能控制系统和移相变压器、隔离变压器的输入端。本实用新型系统可实现使岸电系统无论连接于高压发电机船舶还是低压发电机船舶，均能顺利进行高压连接，实现对变压器无冲击励磁，减小甚至消除启动瞬间冲击电流对变频电源开关器件及电网的影响，控制方便，效果明显，同时扩展了岸电系统使用范围，促进了岸电技术发展。

技术领域

本实用新型涉及带有输出隔离变压器的岸电变频电源控制技术领域，尤其涉及一种岸电变频电源变压器励磁智能控制系统。

背景技术

随着我国岸电项目的不断推广，越来越多的靠港船舶靠泊时使用岸电。船舶使用岸电是指船舶使用特定的装置接入港口电网的方式，利用岸上电力系统向停靠码头的船舶供电。由于各个国家的船舶用电频率不同，因此，在港口电网的频率与船舶用电频率不相同的情况下，船舶将无法使用由港口提供的电能，这就需要使用变频变压装置(变频电源)将市网的50Hz的交流电经过交～直～交变换，输出为60Hz的船用电源，为靠港船船提供供电。

通常岸电供电系统结构是由市网～输入开关柜～变频电源(输入移相变压器～功率单元～电源输出滤波)～输出开关柜～输出隔离变压器～输出开关～岸电箱的组成。目前，航行的船舶按发电机类型大致分为高压发电及低压发电船舶，具有高压岸电受电装置的船舶也分为两种类型，一种为高压接入高压岸电并网船舶，一种为高压接入低压岸电并网船舶。船载岸电高压并网系统结构由高压连接设备～岸电电缆卷车～输入开关柜～并网开关柜～降压变压器～变压器输出开关柜～船舶电网(见图1)，船载岸电低压发电机系统结构由高压连接设备～岸电电缆卷车～输入开关柜～降压变压器～变压器输出开关柜～并网开关柜～船舶电网(见图1)。

岸电电源为船舶供电时，由于船、岸为不同电网，需要进行电气隔离，以确保两电网的安全性，因而在变频电源的输出端需要配置大容量隔离变压器，进行两电网的电气隔离，其系统框图见图1。但由于岸电系统设计及实践时，出于经济性考虑，一般所配置岸电变频电源容量有限，加之变频电源的输出特性所限，其输出模块是由电力电子功率元件构成的逆变回路，在对负载(船舶)的供电过程中输出隔离变压器投入瞬间存在励磁涌流，变频电源难以承受5～8倍的突变电流冲击。因此在对输出隔离变压器送电时采取相应的限流措施，对其进行限流缓冲，限制隔离变压器的励磁涌流，确保变频电源的输出电流在一定的范围内，过流保护不会动作，对隔离变进行励磁。但在对低压发电机船舶电网供电时，由于船舶岸电供电为变压器降压后低压供电，同时由于船舶连接安全性因素，(根据IEC80005-1的规定)在岸电未提供时，船载进线开关禁止合闸，必须额定电压上船，才能确保船载进线开关躲过欠压保护合闸。因而高压上船给船载变压器供电时，变频电源需要承受二次冲击，而传统的低电压预充磁的方式难以满足实际工作的工况，急需要一种新型的变压器充磁方式来解决现实中的问题。

中国专利CN104467027A公开了一种智能岸电系统及并网方法，该岸电系统包括变频电源、切换网络和电抗器，变频电源包括整流模块、逆变模块、母线、变频电源控制器、通讯模块、电网采样模块；整流模块、母线、逆变模块、变频电源控制器、电网采样模块、切换网络和电抗器依次连接，电网采样模块实时获取外部船舶电网信息，并将外部船舶电网信息传输至变频电源控制器，变频电源控制器根据船舶电网信息控制切换网络切换电网制式匹配船舶电网，并生成岸电电网信息，当外部船舶电网信息与岸电电网信息相同时，变频电源控制器控制逆变模块与电抗器连接，电压稳定后，变频电源控制器通过通讯模块控制外部船舶辅机与船舶电网断开。该专利虽然涉及到船舶电网无冲击并网，但是并无涉及到关于变压器的预充磁方式。

实用新型内容