船舶中压系统中性点接地的分析

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1、船舶中压系统中性点接地的分析摘要：文章主要阐述船舶中压系统中性点接地和不接地存在的问题，并分析各自的优缺点。关键词：船舶中压电力系统中性点接地分析随着社会发展，船舶大型化设备越来越多，设备的用电功率也就越来越大，发电机的容量也不断增加。对于目前大多数船舶使用低压交流电力系统来说，由于线路的电流大，设备制造所占的体积也大，机舱空间有限，布线的电缆线粗，为了使船舶电力系统协调工作，现代化大型船舶采用中压系统是必然趋势。但随之而来的有许多问题需要解决，如配电网络中单相接地、电容电流等。本文主要探讨的就是船舶中压系统安全运行存在

2、的一些问题。1船舶中压中性点不接地系统分析1.1船舶中压中性点不接地系统的特点我们知道船舶低压电力系统都是采用中性点不接地的三相三线制绝缘系统，在发生单相接地时不会产生短路电流而跳闸，也不影响三个线电压的对称关系，能最大限度地保持连续供电;而对船舶中压系统中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高3倍。一般情况下，当发生单相金属性与船体接触故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和，其值一般不大，船舶电网就发出接地信号，值班人

3、员必须尽快排除接地故障，保证人身安全和连续不间断供电。但当中性点不接地时，在接地点将通过全系统的对地电容电流，使非故障相的绝缘破坏进而造成相间短路，对电网造成很大的危害。1.2船舶电网与船体电容电流超标的危害实践表明船舶电力系统中性点不接地系统也存在许多问题，随着电缆出线增多，配电网络与船体中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流太大时，将带来一系列危害，具体表现如下：(1)当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受

4、影响，而且对整个电网绝缘都有很大的危害；(2)配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着船舶配电网的安全可靠性；(3)当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至死亡；(4)当船舶配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故，同时对不接地相电压升高，对设备绝缘等级要求更高；(5)单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入船体后由于接地电阻的原因，使整个接地网

5、电压升高，危害人身安全和船舶安全；(6)交流杂散电流危害。电容电流流入大地后，在船体中形成杂散电流，该电流可能产生火花，引燃瓦斯等爆炸，并且腐蚀水管、油管等。1.3船舶中压电力系统单相接地电容电流的分析船舶中压电力系统电网单相接地电容电流有以下几部分组成：系统中所有电气连接的全部线路的电容电流、系统中相与船体之间的电容器产生的电容电流和变配电设备造成的电网电容电流的增加值。理论上可以计算配电系统的单相接地电容电流值，由于接地电流和正常时的相电压相差90°，在接地电流过零时加在弧隙两端的电压为最大值，造成故障点的电弧不易熄

6、灭，常常形成熄灭和重燃交替的间隙性和稳定性电弧，间隙性弧光接地能导致危险的过电压，而稳定性弧光接地会发展成相间短路，危及电网、船舶和人身的安全。从上面分析可知，对船舶中压系统采用传统的船舶电力系统中性点不接地的方式存在许多问题，不利于系统的安全运行。2船舶中压中性点接地系统分析2.1中性点经小电阻接地方式如果船舶中压电力系统采用中性点经小电阻接地方式，可以泄放线路上的过剩电荷，来限制产生过电压，其优缺点是：(1)系统单相接地时，健全相电压不升高或升幅较小，对设备绝缘等级要求较低，其耐压可以按相电压来选择；(2)系统单相接

7、地时，由于通过故障线路的电流较大，零序过流保护有较好的灵敏度，可以比较容易检查出接地线路；(3)由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间故障发生；(4)当发生单相接地故障时，无论是永久性的还是非永久性的，均作用与跳闸，使线路的跳闸次数大大增加，严重影响了船舶正常供电，使其供电的可靠性下降。2.2中性点经消弧线圈接地方式如果船舶电力系统采用中性点经消弧线圈接地方式，发生单相短路时接地电流减小，但在正常运行状态下的系统不平衡电压往往会增加。在系统发生单相接地时通过接地点的电流

8、较小，其特点是线路发生单相接地时，可不立即跳闸。因消弧线圈的电感可抵消接地点流过的电容电流，限制了接地故障电流的破坏作用，使残余电流的接地电弧易于熄灭；当残流过零熄弧后，又能降低故障相恢复电压的初速度及其幅值，避免接地电弧的重燃，电弧能自灭。单相接地故障并不发展为相间故障，因此中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性大大