鉆井船dp3閉環(huán)pms電力推進(jìn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及海洋工程設(shè)備裝置的結(jié)構(gòu)改進(jìn)技術(shù)，尤其是鉆井船DP3閉環(huán)PMS電力推進(jìn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]DP3是dynamic posit1ning，即動(dòng)態(tài)定位。因?yàn)檫@種工程船一般是遠(yuǎn)離岸的作業(yè)船，所以為了一旦要拖去廠里維修，成本是非常高的。為了減少這種可能，就出現(xiàn)了 DP2和DP3，DP2是基本所有的系統(tǒng)都有兩套，包括管系，但是駕駛室只有一套。但是DP3更進(jìn)一步，不僅所有系統(tǒng)都是雙套的，就連駕駛室都是雙套的，兩套駕駛室都在bridge deck，分別在兩端，中間用A60分隔，任何一套系統(tǒng)或者設(shè)備，甚至是engine room, control room燒掉，照樣還能正常在海上作業(yè)，而不僅僅是生存。
[0003]PMS全文為POWER MANAGEMENT SYSTEM，其功能是通過(guò)建立一系列函數(shù)模型，來(lái)應(yīng)用于實(shí)際的電力系統(tǒng)功能配置的需求。隨著海洋工程電力系統(tǒng)的自動(dòng)化，智能化要求越來(lái)越高，PMS對(duì)電力系統(tǒng)控制應(yīng)用越加普及。以DP3電力系統(tǒng)為例，其電力系統(tǒng)采用冗余的閉環(huán)設(shè)計(jì)，PMS對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)和邏輯控制。
[0004]功率管理系統(tǒng)(PMS)為鉆井船的發(fā)電和供電提供控制和監(jiān)測(cè)功能。在市場(chǎng)行情較好的前提下鉆井船的日租金最高可達(dá)65萬(wàn)美元，如果鉆井作業(yè)過(guò)程中無(wú)法保證供電的連續(xù)性將給船東帶來(lái)巨大損失。PMS的應(yīng)用致力于保證全船電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，防止系統(tǒng)擾動(dòng)造成鉆井船的失電，確保安全運(yùn)行。PMS通過(guò)監(jiān)測(cè)與控制各主開(kāi)關(guān)，操作電力系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)行或分列運(yùn)行。其主要功能包括:遠(yuǎn)程控制與監(jiān)測(cè)，發(fā)電機(jī)起/停運(yùn)行，同步檢測(cè)，頻率控制/負(fù)載轉(zhuǎn)移，發(fā)電機(jī)加載，重載問(wèn)詢，功率限制系統(tǒng)，大功率設(shè)備分級(jí)起動(dòng)和電站失電恢復(fù)功能。
[0005]目前DP3電力系統(tǒng)大致分為兩種:一種為閉環(huán)回路電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)；另一種為非閉環(huán)常規(guī)獨(dú)立電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)。高效節(jié)油的DP3閉環(huán)回路電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)漸成主流設(shè)計(jì)，PMS很好的融入電力系統(tǒng)中，應(yīng)用也逐步加強(qiáng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供鉆井船DP3閉環(huán)PMS電力推進(jìn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)行安全、可靠，節(jié)約能源，管理智能化。
[0007]本實(shí)用新型的目的將通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):包括主發(fā)電機(jī)、A60隔離艙壁、IlkV HV高壓配電盤(pán)、母線排、常開(kāi)開(kāi)關(guān)、應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)、推進(jìn)傳動(dòng)變速器、推進(jìn)變頻器和推進(jìn)器馬達(dá)；至少二個(gè)電力推進(jìn)單元之間安裝A60隔離艙壁，每個(gè)電力推進(jìn)單元中均包括連接在同一個(gè)母線排上的二臺(tái)主發(fā)電機(jī)，以及各二臺(tái)的推進(jìn)傳動(dòng)變速器、推進(jìn)變頻器和推進(jìn)器馬達(dá)，其中，每組推進(jìn)傳動(dòng)變速器、推進(jìn)變頻器和推進(jìn)器馬達(dá)依次順序由母線排接出，而母線排上二臺(tái)主發(fā)電機(jī)連接點(diǎn)之間安裝應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)，該應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)將母線排分為各連接一路推進(jìn)傳動(dòng)變速器的二部分，并且在每個(gè)部分上均安裝一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)；各電力推進(jìn)單元之間通過(guò)常開(kāi)開(kāi)關(guān)兩兩連接。
[0008]尤其是，鉆井船配置六臺(tái)主發(fā)電機(jī)，劃分A、B、C三個(gè)電力推進(jìn)單元，在這三個(gè)電力推進(jìn)單元之間安裝A60隔離艙壁，并且，A、B、C三個(gè)電力推進(jìn)單元上分別有Al和A2、BI和B2、Cl和C2共6個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)，其中，Al和C2連接，A2和BI連接，B2和Cl連接。
[0009]尤其是，主發(fā)電機(jī)通過(guò)常閉開(kāi)關(guān)連接到母線排。
[0010]尤其是，推進(jìn)傳動(dòng)變速器通過(guò)主開(kāi)關(guān)連接到母線排。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果:對(duì)鉆井船DP3電力系統(tǒng)進(jìn)行PMS結(jié)構(gòu)改進(jìn)，邏輯控制明確，同時(shí)還檢驗(yàn)電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)行安全、可靠，節(jié)約能源，管理智能化，設(shè)計(jì)建造周期大大縮短、運(yùn)行管理成本下降、工程效率顯著提升。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為實(shí)施例1中的六臺(tái)主機(jī)的鉆井船DP3閉環(huán)PMS電力推進(jìn)系統(tǒng)總單線示意圖
[0013]附圖標(biāo)記包括:主發(fā)電機(jī)1、A60隔離艙壁2、IlkV HV高壓配電盤(pán)3、母線排4、常開(kāi)開(kāi)關(guān)5、應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)6、推進(jìn)傳動(dòng)變速器7、推進(jìn)變頻器8、推進(jìn)器馬達(dá)9、常閉開(kāi)關(guān)10、主開(kāi)關(guān)11。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)用新型原理在于，主要針對(duì)DP3閉環(huán)電力系統(tǒng)的技術(shù)要求為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，將PMS控制系統(tǒng)如何更加合理應(yīng)用于此電力系統(tǒng)，從而使DP3閉環(huán)供電更穩(wěn)定和可靠。研宄內(nèi)容包括:對(duì)主開(kāi)關(guān)的控制，起動(dòng)和停止柴油發(fā)電機(jī)組，對(duì)于負(fù)載有功和無(wú)功的分配控制，對(duì)電網(wǎng)頻率和電壓的控制；起動(dòng)和停止大功率負(fù)載；特殊情況下，進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)移；規(guī)范對(duì)于PMS控制系統(tǒng)的要求及如何實(shí)現(xiàn)。
[0015]當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，比如母線排4失壓或者減載發(fā)生時(shí)，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷會(huì)與母線斷開(kāi)。再加速功能的目的就是確定當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的失壓狀況恢復(fù)時(shí)哪些電動(dòng)機(jī)可以自動(dòng)重起動(dòng)。再加速起動(dòng)的觸發(fā)條件是減載完成后，操作人員進(jìn)行復(fù)位，或者母線排4電壓恢復(fù)到設(shè)定值以上。
[0016]發(fā)電機(jī)控制功能可用于系統(tǒng)中的每一臺(tái)機(jī)組，并可應(yīng)用于不同的網(wǎng)絡(luò)配置，無(wú)論是孤島模式或者與公用電網(wǎng)連接模式。發(fā)電機(jī)控制功能還可以與功率控制功能協(xié)同工作。對(duì)于每一臺(tái)發(fā)電機(jī)，都可以分別為調(diào)速器和AVR選擇一個(gè)控制模式。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行取決于所選擇的控制模式、電網(wǎng)的波動(dòng)的變化。
[0017]本實(shí)用新型包括:主發(fā)電機(jī)1、A60隔離艙壁2、IlkV HV高壓配電盤(pán)3、母線排4、常開(kāi)開(kāi)關(guān)5、應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)6、推進(jìn)傳動(dòng)變速器7、推進(jìn)變頻器8和推進(jìn)器馬達(dá)9。
[0018]至少二個(gè)電力推進(jìn)單元之間安裝A60隔離艙壁2，每個(gè)電力推進(jìn)單元中均包括連接在同一個(gè)母線排4上的二臺(tái)主發(fā)電機(jī)1，以及各二臺(tái)的推進(jìn)傳動(dòng)變速器7、推進(jìn)變頻器8和推進(jìn)器馬達(dá)9，其中，每組推進(jìn)傳動(dòng)變速器7、推進(jìn)變頻器8和推進(jìn)器馬達(dá)9依次順序由母線排4接出，而母線排4上二臺(tái)主發(fā)電機(jī)I連接點(diǎn)之間安裝應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)6，該應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)6將母線排4分為各連接一路推進(jìn)傳動(dòng)變速器7的二部分，并且在每個(gè)部分上均安裝一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)5 ;各電力推進(jìn)單元之間通過(guò)常開(kāi)開(kāi)關(guān)5兩兩連接。
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例1:如附圖1所示，鉆井船配置六臺(tái)主發(fā)電機(jī)，劃分A、B、C三個(gè)電力推進(jìn)單元，在這三個(gè)電力推進(jìn)單元之間安裝A60隔離艙壁2，并且，A、B、C三個(gè)電力推進(jìn)單元上分別有Al和A2、BI和B2、Cl和C2共6個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)5，其中，Al和C2連接，A2和BI連接，B2和Cl連接。
[0021]前述中，主發(fā)電機(jī)I通過(guò)常閉開(kāi)關(guān)10連接到母線排4。
[0022]前述中，推進(jìn)傳動(dòng)變速器7通過(guò)主開(kāi)關(guān)11連接到母線排4。
[0023]本實(shí)用新型中，對(duì)電力系統(tǒng)功能進(jìn)行主要分析和研宄，對(duì)電力系統(tǒng)邏輯控制提供一個(gè)明確的方向，同時(shí)還檢驗(yàn)電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)行安全、可靠，節(jié)約能源，管理智能化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.鉆井船DP3閉環(huán)PMS電力推進(jìn)系統(tǒng)，包括主發(fā)電機(jī)(I)、A60隔離艙壁(2)、llkVHV高壓配電盤(pán)(3)、母線排(4)、常開(kāi)開(kāi)關(guān)(5)、應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)(6)、推進(jìn)傳動(dòng)變速器(7)、推進(jìn)變頻器(8)和推進(jìn)器馬達(dá)(9);其特征在于，至少二個(gè)電力推進(jìn)單元之間安裝A60隔離艙壁(2)，每個(gè)電力推進(jìn)單元中均包括連接在同一個(gè)母線排(4)上的二臺(tái)主發(fā)電機(jī)(1)，以及各二臺(tái)的推進(jìn)傳動(dòng)變速器(7)、推進(jìn)變頻器(8)和推進(jìn)器馬達(dá)(9)，其中，每組推進(jìn)傳動(dòng)變速器(7)、推進(jìn)變頻器(8)和推進(jìn)器馬達(dá)(9)依次順序由母線排(4)接出，而母線排(4)上二臺(tái)主發(fā)電機(jī)(I)連接點(diǎn)之間安裝應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)(6)，該應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)(6)將母線排(4)分為各連接一路推進(jìn)傳動(dòng)變速器(7)的二部分，并且在每個(gè)部分上均安裝一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)(5);各電力推進(jìn)單元之間通過(guò)常開(kāi)開(kāi)關(guān)(5)兩兩連接。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆井船DP3閉環(huán)PMS電力推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，鉆井船配置六臺(tái)主發(fā)電機(jī)，劃分A、B、C三個(gè)電力推進(jìn)單元，在這三個(gè)電力推進(jìn)單元之間安裝A60隔離艙壁(2)，并且，A、B、C三個(gè)電力推進(jìn)單元上分別有Al和A2、BI和B2、Cl和C2共6個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)(5)，其中，Al和C2連接，A2和BI連接，B2和Cl連接。
3.如權(quán)利要求1所述的鉆井船DP3閉環(huán)PMS電力推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，主發(fā)電機(jī)(I)通過(guò)常閉開(kāi)關(guān)(10)連接到母線排(4)。
4.如權(quán)利要求1所述的鉆井船DP3閉環(huán)PMS電力推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于，推進(jìn)傳動(dòng)變速器(7)通過(guò)主開(kāi)關(guān)(11)連接到母線排⑷。
【專(zhuān)利摘要】鉆井船DP3閉環(huán)PMS電力推進(jìn)系統(tǒng),至少二個(gè)電力推進(jìn)單元之間安裝A60隔離艙壁(2)，每個(gè)電力推進(jìn)單元中均包括連接在同一個(gè)母線排(4)上的二臺(tái)主發(fā)電機(jī)(1)，以及各二臺(tái)的推進(jìn)傳動(dòng)變速器(7)、推進(jìn)變頻器(8)和推進(jìn)器馬達(dá)(9)，而母線排(4)上二臺(tái)主發(fā)電機(jī)(1)連接點(diǎn)之間安裝應(yīng)急切換伺服開(kāi)關(guān)(6)，各電力推進(jìn)單元之間通過(guò)常開(kāi)開(kāi)關(guān)(5)兩兩連接。對(duì)鉆井船DP3電力系統(tǒng)進(jìn)行PMS結(jié)構(gòu)改進(jìn)，邏輯控制明確，同時(shí)還檢驗(yàn)電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)電站運(yùn)行安全、可靠，節(jié)約能源，管理智能化，設(shè)計(jì)建造周期大大縮短、運(yùn)行管理成本下降、工程效率顯著提升。
【IPC分類(lèi)】B63H21-17, H02J9-08, H02J3-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204424901
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520029393
【發(fā)明人】郭金, 邱錦, 周天翔, 鄭志峰, 陳萍, 宗建崗
【申請(qǐng)人】上海中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日