舰船交流环形电力系统保护性能分析.pdf

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1、总第237期2014年第3期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringVoL34No．321舰船交流环形电力系统保护性能分析+徐杰(海军驻桂林地区军事代表室桂林541002)摘要论文介绍了时间电流原则应用于舰船电力系统时的整定方法，结合舰船交流环形电力系统的短路电流特点，对该保护方法分别在环形输电网和辐射状配电网中的保护特性进行详细分析，总结了时间电流原则保护方法存在的不足及原因。关键词舰船电力系统；时间电流原则；环形电网；短路故障中图分类号TM712DOI：10．3969／j．issnl672—9730．2014．0

2、3．006ProtectionPerformanceinShipboardACRingPowerSystemXUJie(NavyMilitaryRepresentativeRoomofGuilin，Guilin541002)AbstractThetime-overcurrentprincipleinshipboardpowersystemisintroducedinthispaper．ProtectionperformanceofthisprotectionschemeinACringtransmissionnetworkandradia

3、ldistributionnetworkisstudiedafteranalyzingshort-cir—cuitfaultcurrentinshipboardpowersystem．Finally，thedeficienciesoftime-overcurrentprincipleareconcluded．KeyWordsshipboardpowersystem，time-overcurrentprinciple，ACringnetwork，short-circuitfaultCIassNl耵1berTM7121引言舰船电力系统在运行中

4、，由于设备受到打击破坏或操作不当等各方面原因，不可避免地会出现各种不正常运行或故障情况。短路故障是舰船电力系统最严重的故障之一，若不及时排除，会使电力系统的安全可靠运行受到威胁，严重情况下会导致整个舰船电力系统的供电中断，影响舰船的正常运行，危害相关人员的人身安全，严重降低舰船的生命力[1]。因此，舰船电力系统必须配备可靠的保护装置。在舰船电力系统中，对短路保护的基本要求是‘2～7

5、：1)选择性保护的选择性是指电力系统发生故障时，保护装置尽可能只切除故障部分，使故障情况下被开断的线路限制在最小范围，保证非故障线路继续正常供电。2)快速性保

6、护的快速性要求故障的切除时间尽可能的短，以减少电网在大电流、低电压下运行的时间。3)灵敏性灵敏性是指对保护范围内所发生的故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该在规定的保护范围内发生故障时，都能反应灵敏。4)可靠性可靠性要求在其规定的保护范围内发生故障时，保护装置不拒动；而在不需要其动作时可靠不动作，即不发生误动。以上保护“四性”基本要求是评价和研究电网保护性能的基础，在它们之间，存在矛盾的一面，比如：为了保证选择性，有时就要求保护动作必须具有一定的延时；为了提高快速性，有时又允许保护装置无选择地动作。在进行舰船电力系

7、统保护设计时，需要结合考虑上述保护“四性”要求，使以上+收稿日期：2013年9月5日，修回日期：2013年10月24日作者简介：徐杰，男，硕士研究生，工程师，研究方向：电磁环境及防护工程。22徐杰：舰船交流环形电力系统保护性能分析总第237期四个基本要求在所配置的保护中得到统一。2时间电流保护方法的整定原则舰船电力系统中断路器的动作延时时间分为瞬动、短延时和长延时三段，其中瞬动和短延时按时问电流原则进行整定以提供短路保护。长延时保护主要是针对系统中的过载和高阻抗故障，本文不予讨论。2．1输电网保护整定在时间电流原则下，舰船电力系统输电网中

8、断路器主要采用短延时保护，通过断路器动作延时的差异来实现保护选择性。通常情况下，按照由短到长的延时时间依次对跨接断路器，母联断路器，发电机断路器进行整定。同时，为保证断路器动作的流整定值小于发电机断路器短延时电流整定值。按照国军标要求，舰船环形输电网中断路器的整定值如表l所示[8

9、。2．2配电网保护整定舰船交流辐射状配电网一般包括三级保护，排列顺序依次是：主配电板(第一级)一配电中心(第二级)—分配电箱(第三级)。按照国军标的要求，这三级断路器的保护整定值设置如表2所示[9～10]。其中，主配电板至配电中心的断路器不设置瞬动，通常采用短延

10、时保护中最短短延时时间段以实现配电中心以下短路故障的选择

11、生保护，短延时电流整定值按电流原则进行设置。其余两级断路器没有短延时保护，只设置瞬动保护，瞬动电流整定值按电流原则设置，要求上级断路器