本發(fā)明實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中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置。

背景技術(shù)：

中壓發(fā)電機負荷試驗裝置是船舶中壓發(fā)電機調(diào)試必備的重要設(shè)備。目前，船廠試驗中壓發(fā)電機時，都外租干式負荷試驗裝置。干式負載的弊端在于，不能無級加載，負荷變化切換時波動大，負荷飄移大。這樣，使用干式負載進行試驗時，發(fā)電機容易頻率波動，造成試驗周期長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置，使得試驗過程中負荷能夠無級加載，大大提高了試驗效率。

本發(fā)明實施例提供了一種船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置，包括：

單元化變壓器，用于對試驗電力系統(tǒng)輸出的電壓進行變壓；

單元化水電阻，用于作為阻性負載對所述試驗電力系統(tǒng)進行測試；

可調(diào)電抗器，用于作為抗性負載對所述試驗電力系統(tǒng)進行測試；

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)電抗器的運行，并且記錄對所述船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)進行試驗的試驗數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例提供的船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置，通過采用單元化水電阻，使得在試驗過程中負荷能夠無級加載。實際試驗證明，所述船舶中壓電力系統(tǒng)實驗裝置人機界面友好，使用簡單方便，效率高，每船發(fā)電機實驗能縮短4-10天，參與試驗人員可減少5人。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1是本發(fā)明實施例提供的船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置的系統(tǒng)單線圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置的進水控制圖；

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

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

圖5是本發(fā)明實施例提供的水電阻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)明實施例提供的水電阻PLC的輸出電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(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)。

本實施例提供了船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置的一種技術(shù)方案。參見圖1，所述船舶中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置包括：單元化變壓器、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中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置的系統(tǒng)單線圖。參見圖1，所述船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置包括：6個單元化變壓器11。所述單元化變壓器11一端與所述船舶或者海工平臺的中壓電站的電壓輸出端連接，對所述電壓輸出端輸出的電壓進行變壓之后，將變壓后的電壓通過440V/690V回路輸出至與之對應(yīng)的斷路器12。設(shè)置所述變壓器11的目的在于，對所述船舶及海工平臺中壓電站的輸出電壓的具體電壓值進行變換，以使得由所述船舶或者海工平臺的中壓電站輸出的電壓值與所述船舶中壓電力系統(tǒng)負荷試驗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中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置的進水控制的電路原理圖。參見圖2，所述補液電磁閥受補液開關(guān)的控制。當所述補液開關(guān)閉合時，所述補液電磁閥打開，所述單元化水電阻中的儲備電液缸進行自動補液，當所述補液開關(guān)斷開時，所述補液電磁閥斷開，所述單元化水電阻中的儲備電液缸停止補液。

而且，上述補液開關(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中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的一部分，所述水電阻PLC通過輸出補液電磁閥控制信號控制是否對所述單元化水電阻中的電液缸進行補液。

圖3示出了所述船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗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臺變頻器31。每臺變頻器31對輸入其中的交流電源進行變頻，并利用變頻之后的交流電源驅(qū)動閾值對應(yīng)的補液泵32，及冷卻循環(huán)泵33從而完成對補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的控制下自動完成的。所述PLC以變頻器轉(zhuǎn)速控制信號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)動的補液泵32及冷卻循環(huán)泵33的轉(zhuǎn)速較高，對水電阻工作電液缸補液速率較快；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)動的補液泵32的轉(zhuǎn)速較低，對水電阻工作電液缸補液速率較慢。

圖4示出了所述船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置的主系統(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)包括遠程監(jiān)控上位機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)中的各個網(wǎng)元通過Modbus連接。

所述遠程監(jiān)控上位機41是一臺遠程的計算機，它并不部署在所述船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置的本地。由于所述遠程監(jiān)控上位機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)送運行指令。

進一步的，所述遠程監(jiān)控上位機41上安裝有定制的遠程監(jiān)控軟件。通過所述遠程監(jiān)控軟件的功能，用戶可以實時采集所述船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置中各個部件的運行參數(shù)、運行狀態(tài)，同時通過指令對所述船舶中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置中各個部件的運行進行監(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)明實施例提供的船舶及海工平臺中壓電力系統(tǒng)負荷試驗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中壓電力系統(tǒng)負荷試驗裝置的相關(guān)部件的運行。

由于在所述主系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中存在遠程監(jiān)控上位機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。對水電阻的監(jiān)控調(diào)節(jié)方式有遠程上位機、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部件采集所述單元化水電阻的各種運行狀態(tài)及運行參數(shù)。同時，所述水電阻PLC 43根據(jù)接收到的運行指令，控制例如變頻器、補液電磁閥等部件的運行。

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芯片51、52、53分別檢測其對應(yīng)的單元化水電阻中的輸出電流。上述三個電流檢測芯片51、52、53檢測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程監(jiān)控上位機，同時也用于PLC自己的自動化控制。

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)的檢測電路檢測到的所述單元化水電阻的電液缸液位檢測信號、變頻器故障狀態(tài)信號及斷路器狀態(tài)信號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)速控制信號及變頻器啟停控制信號，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應(yīng)的補水泵的轉(zhuǎn)速。

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

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動和變化。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、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。