船用推进变频调速装置保护技术研究.pdf

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1、V01．34No．92014．9船电技术I应用研究船用推进变频调速装置保护技术研究李强，阮会，周艳红(武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064)摘要：推进变频调速装置是船用电力推进系统关键组成部分，一旦损坏不能正常运行，将导致全船整个推进系统瘫痪，失去前进动力。基于推进变频调速装置在船用电力推进系统中的重要使命，本文针对船用变频调速装置可能存在的故障类型进行了分析，提出了相应故障类型的保护要求，给出了保护方法，并对关键保护技术进行了试验验证。试验结果满足设计要求，证明了保护方法的可实现与有效，提高了船用动力系统的可靠性

2、，具有较高的理论研究价值和工程应用价值。关键词：变频调速装置故障类型保护方法中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1003．4862(2014)09．0071．05ResearchonProtectionTechnologyofMarinePropulsionFrequencyConverterLiQiang，RuanHui，ZhouYanhong(WuhanInstituteofMarineElectricPropulsion，Wuhan430064，China)Abstract：Propulsionfreque

3、ncyconverterisakeycomponentofmarineelectricpropulsionsystem．Oncetheconverterisdamagedandcannotrunproperly，theentirepropulsionsystemoftheshipwillbeleadtoparalysis，lossofforwardmomentum．Basedontheimportantmissionofthemarinepropulsionfrequencyconverterinmarineelectri

4、cpropulsionsystem，themajorfaultsofpropulsionfrequencyconverteaincludingovervoltage，overcurrentshortcircuitfaultandotherpossibletypesoffault，aretobeanalyzed,correspondingtypesoffaultprotectionrequirementsareoffered,thespec驴cprotectionmethodsaregiven，andthekeyprotec

5、tiontechnologiesaretobetested．Thetestresultsmeetthedesignrequirements，improvethereliabilityofmarinepowersystem，andshowthattheprotectionmethodcanberealizedeffectively，whichhassignificantvalueofresearchandengineeringapplications．Keywords：frequencyconverter；typesofma

6、lfunction；protectionmethod0引言船用电力推进系统主要由推进变压器、推进变频调速装置(又称为推进变频器)、推进电机、开关等组成，如图1所示。推进变频调速装置将船舶电网的交流恒频恒压电转换为频率及电压可调的变频电源，用以改变负载推进电动机及螺旋桨的转速，并最终完成船舶航速及航姿的调节。收稿日期：2014—07—15基金项目：国家科技支撑计划项目(2012BAG03801)作者简介：李强(1978一)，男，高级工程师。研究方向：电力电子与电气传动。推进变频调速装置是船用电力推进系统关键组成部分，一旦出现

7、故障不能正常运行，轻则使得船舶不能全速航行，重则导致整个推进系统瘫痪，失去前进动力。本文重点针对变频调速装置主要保护问题，提出相应的保护措施及设计方法，以期避免变频调速装置相关故障的发生或即使故障发生后，也能快速切除故障，保障全船动力设备安全。1保护方法1．1过电流保护目前，船用推进变频器针对过流保护主要采用快速熔断器加电流传感器检测相结合的方式，快71船电技术l应用研究速熔断器是目前广泛应用的一种保护措施，在发生过电流时，利用其快速熔断特性和二极管过载特性相配合，使其先期熔断并切断电路，保护器件。快速熔断器具有通过电流越

8、大，熔断时间越短的特点，适合做短路保护，但不宜做过载保护。变频调速装置过电流保护同时还通过电流传感器检测来实现。电流传感器将检测到的电流信号，经过信号调理板转换成相应的电压信号传送至DSP板，DSP比较检测的电流值与过流阀值，电流一旦超过设定阀值，DSP板将迅速闭锁所有功率器件脉冲，同时分断输入开关柜。