船舶环形配电网电流保护加速动作方法研究.pdf

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1、船电技术l电力系统船舶环形配电网电流保护加速动作方法研究张芳1，毕大强2，曾祥君1，曾宪敏1(1．智能电网运行与控制湖南省重点实验室，长沙理工大学，湖南长沙410076；2．电力系统国家重点实验室，清华大学电机系，北京100084)摘要：在无通道保护方法的基础上，提出了一种适应于船舶环形配电网的电流保护加速动作的方法。该方法利用故障发生和线路一侧断路器跳闸引起的另一侧支路电流变化，和该变化所具有的时间特性来判断故障区间，来实现故障线路两端保护的相继速动。实例仿真分析验证了该方法的可行性。关键词：船舶环形配电网加速动作中图分类号：TM773U66文献标识码：A文章编号：1003．48

2、62(2014)08．0005．04ResearchonAcceleratedActionMethodofCurrentProtectionforShipboardLoopPowerDistributionSystemsZhangFang1BiDaqiang27ZengXiangjunl，ZengXianminl(1．ChinaSchoolofElectrical&InformationEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410076，HunanProvince，China；2．StateKeyL

3、abofPowerSystem，DeptofElectricalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijng100084，China)Abstract：Thispaperpresentsanewacceleratedactionmethodofcurrentprotectionfo，．theshipboardlooppowerdistributionsystems，whichisbasedonthenon—communicationprotectionmethod．Inthemethod,thechangingofcurrentthroughlocal

4、relayisadoptedwhenthefaultoccursandtheremotebreakerofthelineistriped,andthetimecharacteristicsofthischangingareusedtodeterminethefaultzone，andthenacceleratedtripofthelocalbreak．Thesimulationanalysisvalidatesthefeasibilityofproposedprotectionmethod．Keywords：shipboardjlooppowerdistributionsystem

5、s,"acceleratedtrip0引言随着船舶容量的增大，自动化水平的提高，供电连续性成为衡量船舶电力系统生命力的重要指标之一IlJ。由于环形配电网中的设备从线路的两个方向获得电源，具有较高的供电连续性，从而在船舶电力系统中得到了广泛的应用。但环形网络结构复杂，对其保护研究一直处于起步阶段。传统的时限配合保护对电源附近的故障切除时间长，难以满足电力系统的需要，所以提高配电网中继电保护装置的动作速度成为解决电网可靠性的有效路径之一。文献[2．3]采用电流差动保收稿日期：2014．01．06作者简介：张芳(1988．)，男，硕士研究生。研究方向：船舶电力系统保护与控制。护，能快速切

6、除复杂供电网络中输电线路和母线短路的故障问题，但差动保护对通信系统有很高的要求，故成本较高。文献[4】采用无通道保护技术，操作简单，对故障判别精确，但不能切除三相对称故障。文献[5】的无通道保护中，虽然能够切除对称故障，但对于母线上不挂负荷的输电线路，保护装置难以判断故障区域，具有很大的局限性。文献【6】为在无分支配电线路无通道保护的基础上提出的有分支配电线路无通道保护，能够加速有分支线路的线路故障的保护动作，但只适用于双电源配电系统的线路保护。论文在上述无通道保护的基础上，针对船舶环形配电网，提出了一组新的加速动作的判据方法，它利用故障线路一端断路器动作引起的另一端线路电流突变，

7、和此突变出现的时间来判别故5船电技术J电力系统障区域，以此来实现保护的相继速动。通过simulink仿真验证了该方法的正确性与有效性。1基本思想与动作判据加速动作的基本思想：当船舶环形配电网线路故障时，对应的过电流方向保护根据时限特性动作，使流过另一侧的短路电流迅速增加。因为相同方向侧不同位置的过电流方向保护的跳闸时间不同，造成另一侧同方向保护安装处检测到该突变量的时间不同。因此，另一侧方向继电器通过故障电流突变量的时间来判断故障区域。若为区内故障，则加速另一侧方向保