舰船电力系统短路计算方法研究.pdf

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1、第7卷第1期中国舰船研究V01．7No．1垫!兰竺兰星曼塾i坚!兰＆竺巴皇!坚坠i巳墅!!竺坐篁生：!Q!兰doi：10．3969／j．issn．1673—3185．2012．01．016舰船电力系统短路计算方法研究郑福明海军装备部．北京100071摘要：随着我国舰船技术的迅猛发展。上世纪80年代出台的短路计算相关标准存在诸多局限性。首先对GJBl73—1986进行探讨，分析其在当前舰船电力系统中存在的不足；继而简述叠加原理法在实船环境下的不足之处，分析层等效法在实际船用电力系统中的性能，以及其在实船应用中的各种优势

2、，最后得出层等效法是目前较适用于舰船电力系统短路计算方法的结论．关键字：电力系统；短路计算；层等效法；舰船中图分类号：TM744文献标志码：A文章编号：1673—3185(2012)01—81—05ShortCircuitCalculationMethodforMarinePowerElectricalSystemZhengFu——mingNavalArmamentDepartmentofPLAN，Beijing100071，ChinaAbstract：Withthegreatdevelopmentofshiptec

3、hnologyinChina，therealemoreandmorebugsinre-latedcriterionsfortheshortcircuitcalculationofmarineelectricalpowersystems．WefirstlyanalyzedandconcludedtheshortsofGJBl73-1986，andsummarizedthekeystoneoftheshortcircuitcalculationalgorithmbasedonsuperpositiontheorem，wi

4、ththelacksinthemalinecircumstanceapplicationofalgo-rithm．Thenweintroducedthelevel-equivalentalgorithmadvancedinthelatestthreeyears，expoundeditsperformanceandsummedupitsadvantagesinmarineelectricalpowersystems．Atlast，weconcludedthatthelevel-equivalentalgorithmis

5、allalgorithmwiththebestperformanceforshortcircuitcalculationinmarineelectricalpowersystems．Keywords：electricalpowersystem；shortcircuitcalculation；level-equivalentalgorithm；ship1引言舰船电力系统多为开环运行、辐射结构供电，且网络分支较多．i相负载不平衡．其主要是采用各种开关设备进行网络的保护、分断、隔离与重构。系统若发生大电流短路．开关设备将根

6、据其自身的整定值动作，隔离故障区域，保护其它电力负荷正常运行。而短路计算结果是开关整定值设定的重要依据．短路电流计算方法的制定关系到全船电力网络的供电安全性和可靠性。随着我国舰船事业的不断发展．电力负荷的种类逐渐增多．对电能质量的要求越来越高．系统结构也更加复杂．而我国有关短路计算的相关标准均为1990年之前的版本．很多方面已跟不上舰船发展的需求。因此．如何根据船用电力系统的实际环境选择最佳的短路计算方案是值得研究的课题。本文将首先对现有的相关标准进行分析．总结其在新型船舶系统中的局限性．继而结合船用电力系统的特殊环

7、境．对几种常用的短路电流计算方法进行概述和性能分析．最后根据实船环境选择一种最适合的方案。2GJBl73—1986的计算方法我国于1986年正式颁布实施的标准《舰船交流电力系统的短路电流计算)(GJBl73—1986)(以下简称“标准”)是目前我国唯一的现行船用交流电力系统短路计算标准。该“标准”根据短路点与收稿日期：201l一06—20作者简介：郑福明(1965一)，男，硕士，高级工程师。研究方向：舰船机电技术。通信作者：郑福明。中国舰船研究第7卷发电机组的电气距离．将电力系统划分为3个区域：发电机组至汇流排区域、

8、汇流排至变压器一次侧区域以及变压器二次侧区域．同时，还考虑了电动机馈送短路电流和电动机不馈送短路电流两种情况。3个区域分别采用不同的公式和参数进行故障点的短路电流估算．如果需要考虑电动机馈送电流．则将等效发电机额定电流值的2／3作为电动机反充电流值进行估算。“标准”全面、系统地考虑了1990年之前我国舰船电力系统负荷的实际情况．对各种可能出现的