船舶环形配电网电流保护研究.pdf

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1、船电技术l应用研究，、白1．35No．82015．8船舶环形配电网电流保护研究窦晓峰，刘文达(武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064)摘要：分析了船舶电力推进配电发展现状，介绍了舰船电力推进环形配电网的方向性过流保护相关内容，为后续的研究提供了参考。关键词：船舶电力推进系统环形配电网方向-性过流保护中图分类号：TM773文献标识码：A文章编号：1003．4862(2015)08．0048．03CurrentProtectionforShipboardLoopPowerDistributionSys

2、temDouXiaoFeng，LiuWenDa(WuhanInstituteofMarineElectricPropulsion，Wuhan430064，China)Abstract：Thedevelopmentofship分electricpropulsionpowerdistributionisanalyzed,thedirectionalover-currentprotectionofshipboardlooppowerdistributionsystemisintroduced,whichpro

3、videsreferenceforstudy．Keywords：marineelectricpropulsionsystem,"looppowerdistributionsystem,"directionalover-currentprotection0引言随着船舶电力推进系统的不断发展，对于船舶电站的要求也越来越高，因此出现了一种船舶配电网络一环形配电网，它能够满足船舶电力推进所需要的稳定性和可靠性。环形配电网具有可靠性高、生命力强的优点，因此对环形配电网的探讨研究具有十分重要的意义。传统的树形配电网

4、，它的供电可靠性比较低，当母线处出现短路故障时，使得故障点后的负载全部失电。而环形配电网就能很好的解决这个问题，在环形配电网中每一个用电设备都能从两个线路得到电能，因此当其中一个线路发生故障，不会导致设备失电，从而提高了配电网供电可靠性。文献[1】讨论船舶电力推进系统的发展现状，文献【2】[3】讨论环形配电网的供电可靠性，文献【4]讨论供电系统的过流保护。本文讨论船舶环形配收稿日期：2015．04．21作者简介：窦晓峰(1990．)，男，助理工程师。研究方向：电力系统及其自动化。48电网的方向性过流保护

5、，将方向性过流保护引入环形配电网，能够满足环形配电网电流保护的要求，并通过仿真验证方法的正确性。1环形配电网方向性过流保护1．1传统电流保护传统电流保护是由电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过流保护三个部分组成，即为三段式保护。电流速断保护只能保护一部分线路，限时电流速断保护可以保护线路全长，但不能为相邻线路提供后备保护，而定时限过流保护可以为本条线路和相邻线路提供后备保护。近年来，随着各国海军对舰船电力系统稳定性、可靠性的要求越来越高，使得舰船综合电力推进技术得到快速发展。综合电力推进技术将环形配

6、电网应用到船舶中，可以对全船的能源进行统一管理、综合利用、有效分配。在环形配电网中，传统的三段式保护将不能满足选择性的保护要求。如图1、图2所示。对电流速断保护而言，若K1点发生短路，且如>i删s2，则会导致保护2发生误动作；若V01．35No．82015．8船电技术l应用研究K2点发生短路，且以2占>12r3’则会导致保护3发生误动作。、T。7．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-卜IklA图1K1点短路故障‘乙jAc、丫——．_．’IklA图2K2点短路故障对过电流保护而言，若K1点发

7、生短路，且t2

8、方向性过流保护需要同时满足3个条件才能动作，分别是：1)电流大于动作电流设定值；2)功率方向为正；3)电流持续时间超过动作时间限定值。1．2方向性过电流保护理论方向性过电流保护是由传统过电流保护和功率方向元件组成，其核心是功率方向元件。图3为功率方向继电器的接线图，其中方框表示功率方向元件，设定相量U，超前相量I，600。则有：。U，=UA，I，=IAtP=．／I,arctanU当在正方向(K1点)发生短路故障时：竹A2仇2Ou；当在反方向