船舶中压直流系统接地保护研究

由于船舶中压直流电网的特殊性,现有差动保护和变流器保护不能满足整个系统保护的可靠性要求。本文以一种船舶中压直流系统为例,研究了中性点高阻接地方式的接地故障特性,分析了差动保护方案和变流器保护的不足,提出了通过电子式电流互感器进行测量的零序差动和特征频率电压接地保护方案,提高了保护灵敏度。通过SIMULINK仿真分析验证了该保护方法具有可行性。     

20000TEU集装箱船电力系统设计

根据20000TEU超大型集装箱船中压电力系统的特点及电站容量的配置,从技术性和经济性方面阐述电压等级选择的依据。介绍20000TEU中压配电网络架构、功率管理系统控制功能、中性点接地保护方式和继电保护系统保护功能。针对超大型集装箱船"双岛"型结构,提出在低压配电系统中采用区域化分布式供电和交叉供电的方案。对超大型集装箱船中压配电网络架构的发展方向进行分析,为今后超大型集装箱船的电力系统设计提供参考。     

零序差动保护在船舶电力系统中的运用

中压船舶电力系统中普遍采用高阻接地,零序过流保护可对接地故障进行保护,但其快速性及选择性有时难以满足系统需求。本文采用零序差动电流保护实现船舶中压电力系统的接地故障保护,相较传统零序过流保护取得更好的保护快速性及选择性。分析了零序差动保护的原理、接线、动作特性,其次讨论了保护对零序电流互感器、继电保护装置的要求,最后通过硬件在环仿真验证了该保护的性能。     

舰船电力系统自适应保护技术研究

随着舰船电力系统的不断发展,系统配置、网络结构和运行模式等方面较传统舰船电力系统都发生了较大的改变,以离线整定为特征的三段式电流保护方法已不能满足要求.在全面分析传统继电保护特性的基础上,提出舰船电力系统自适应保护策略,利用网络结构和系统状态自动在线调节保护整定值,可以有效地提高保护的灵敏性和选择性.     

船舶中压配电板的特点及发展趋势

对船舶中压配电板的功能和性能进行了分析,归纳出了船舶中压配电板在电气设计、机械设计和环境试验方面的特点,提出了小型化、智能化、高可靠性是船舶中压配电板的发展趋势.     

基于拓扑识别的舰船电力系统自适应保护策略

舰船电力系统使命的特殊性及系统配置的独特性使其继电保护策略与陆地电力系统有所不同.随着系统容量和网络结构的不断发展,以离线整定为特征的传统三段式电流保护已不能满足保护要求.通过分析舰船电力系统保护的特点和需求,提出基于拓扑识别的自适应保护策略,能根据系统网络拓扑结构自动在线调整保护整定值.典型实例的分析结果验证了其在改善保护性能方面的可行性及有效性.     

中压大电流系统传导干扰测试方法分析

当前舰船综合电力系统采用直流中压电网结构,主电网电压达到中压等级、电流高达数千安培。现有的电磁兼容标准所规定的测试方法无法对中压大电流系统进行传导干扰测试。文章通过对现有版本电磁兼容标准中传导干扰测试方法的讨论,比较分析了几种测试方法的区别及各自的局限性,提出了改进0.25μF电容耦合法测试系统相关测试设备的建议,为最终实现中压大电流系统的传导干扰测试指明了方向。     

氩弧钎焊工艺对镀锌钢板表面锌层影响研究

针对电弧钎焊连接镀锌钢板时的锌层破坏行为进行了系统的研究,使用氩气作为保护气体,分别对当电流为直流和交流,燃弧时间从1s至5s时的镀锌钢板表面宏观形貌和微观形貌进行了分析。结果表明当采用直流电弧加热镀锌钢板时表面Zn层除蒸发外,还有熔化并形成FeZn合金表层熔膜,但基体Q235钢没发生熔化。但因交流电弧"阴极锌层气化-剥离作用"使表面锌层严重破坏,并影响钎料的润湿铺展,因此交流电弧不能连接镀锌钢板。     

氩弧钎焊工艺对镀锌钢板表面锌层影响研究

针对电弧钎焊连接镀锌钢板时的锌层破坏行为进行了系统的研究，使用氩气作为保护气体，分别对当电流为直流和交流，燃弧时间从1s至5s时的镀锌钢板表面宏观形貌和微观形貌进行了分析。结果表明当采用直流电弧加热镀锌钢板时表面Zn层除蒸发外，还有熔化并形成FeZn合金表层熔膜，但基体Q235钢没发生熔化。但因交流电弧“阴极锌层气化一剥离作用”使表面锌层严重破坏，并影响钎料的润湿铺展，因此交流电弧不能连接镀锌钢板。     

舰船配电网络短路故障快速定位及协同保护策略

本文对同步发电机三相短路的短路电流变化率表达式进行了数学推导,分析不同短路条件下,短路电流初始变化率随系统参数,短路点位置及短路合闸角变化的规律,在此基础上,提炼出判断短路故障的方法。提出一种基于协同策略的船舶配电网络选择性保护方法,该方法将这些分散的保护装置有机地联系起来,对提高船舶配电网络保护的有效性具有重要意义。     

船用低压断路器短路保护动态特性仿真及其应用

应用三维有限元方法分析了典型船用低压断路器脱扣器的电磁特性,得到了衔铁电磁转矩与电流及工作气隙间的定量关系,再结合机械运动方程和开关电弧数学模型,基于PSCAD/EMTDC建立低压断路器仿真模型,并通过实验验证模型的正确性。在此基础上,建立典型船舶配电系统仿真模型,通过典型短路故障仿真,分析断路器动态特性及其保护参数整定对保护选择性的影响。结果表明,提出的方法可有效分析和优化船舶电力系统保护性能。     

TN系统杂散电流的产生机理及其危害研究

配电系统的工作电流从不期望的回路返回电源时会产生杂散电流。以常用的单电源TN—S配电系统为分析对象,从电源、线路、负载三个方面分析了电路参数不平衡产生杂散电流的机理。分析结果表明,电路中任意参数的不平衡将造成中性点电位漂移,是导致TN配电系统中产生杂散电流的根本原因,并带来电磁干扰、电化学腐蚀等一系列问题;合理地设置TN配电系统的工作接地与重复接地能够有效防止杂散电流对信息设备的干扰。而改用IT系统配电方式则可以从根本上减小甚至消除杂散电流。本文提出基于MATLAB的杂散电流电路模型,对系统杂散电流进行仿真分析,验证了理论推导。     

船舶中压交流综合电力推进系统接地故障分析

为避免因接地故障而引起的电力系统过电压、设备损坏,需要对接地系统进行合理设计,设定合适的接地电流保护阈值。本文对船舶中压交流综合电力推进系统接地故障模式进行了分析,以实船为例,完成了中性点高阻接地装置的选型分析计算和验证。     

深潜器用浸油式配电系统及其开关装置的研制

为了使深潜器的结构紧凑,重量轻,所以采用浸油和压力补偿系统,将电力配电装置安置在耐压壳体的舷外。本文介绍了为6000米级深潜器研制的新型配电系统及其开关装置。三菱重工业株式会社试制了短路保护用的断路器、逆变器用的隔离开关、灯光用的接通-断开开关以及保护电路用的熔断器,进行了各种试验,例如:动作试验、切断电流试验、寿命试验、在压力从零到688公斤力/厘米~2条件下电气绝缘油的绝缘电阻试验。试制试验取得了为设计和制造实用性浸油压力补偿式配电装置所必要的各种数据。     

8000DWT纸／拖车滚装船轴带发电机保护

随着船舶电站容量的增大、电力系统运行方式的多样化,对船舶配电系统的保护要求也越来越复杂,过去对中小型船舶电力系统通常采用反应电流电压等参量变化,通过上下级开关的电流一时间原则进行保护配合来达到选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求,但对大型及超大型船舶电站系统,尤其是单机容量大于1000kW的发电机,国际电工委员会IEC及陆用电气规程均有特殊的保护方式,如差动保护,本文介绍了8000DWT滚装船轴带发电机的差动保护。     

新型混合型限流熔断器在舰船综合电力系统中的应用分析

采用中压直流电网输配电是舰船综合电力系统的重点发展方向,但中压直流开关的分断能力不足成为中压直流电网发展的一个重要制约.本文提出在合理位置加装电弧触发式混合型限流熔断器（ATH-CLF）来限制中压直流电网短路电流的方法来解决这一问题.首先以IEEE Std 1709-2010推荐的一种舰船中压直流电网为例,建立了该电网的EMTP仿真模型和ATH-CLF的EMTP仿真模型,计算了有无ATH-CLF以及ATH-CLF安装在不同位置时各典型位置发生短路的电网短路电流及母线电压跌落.分析表明,合理的ATH-CLF加装方案可有效降低短路电流水平,并可使非故障区域的母线电压跌落在10 ms之内恢复.     

50000dwt半潜船电气系统设计

通过对中压配电系统、电力推进系统、RPS入级、通信导航以及综合监测报警控制系统设计等的论述,介绍了50000dwt半潜船电气系统设计。     

基于预励磁技术的船用变压器励磁涌流控制

在采用中压配电系统的船舶上,通常采用中压/低压变压器实现对低压负载的供电,该变压器的容量相对于船舶电力系统来说很大,当变压器投入运行的时候在变压器原边会产生非常大的浪涌电流,其幅值可达到变压器额定电流的十倍以上,对船舶电力系统的安全运行以及变压器本身造成危害。论文分析了变压器励磁涌流产生的机理和特性,认为涌流是由于变压器空载投入时的饱和特性造成的,分析了采用预充磁技术的涌流抑制原理和方法,并经过仿真和实验对涌流抑制效果进行了验证。     

800DWT纸／拖车滚装船轴带发电机保护

随着船舶电站容量的增大、电力系统运行方式的多样化,对船舶配电系统的保护要求也越来越复杂,过去对中小型船舶电力系统通常采用反应电流电压等参量变化,通过上下级开关的电流－时间原则进行保护配合来达到选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求,但对大型及超大型船舶电站系统,尤其是单机容量大于１０００ｋＷ的发电机,国际电工委员会ＩＥＣ及陆用电气规程均有特殊的保护方式,如差动保护,本文介绍了８０００ＤＷＴ滚装船轴带     

绞吸挖泥船中压电网中性点接地方式分析与选择

提要随着绞吸挖泥船电站功率及电压等级的升高,为了保障船员安全及系统设备绝缘不受损害,必须对中性点接地方式做深入地分析.由于船舶中压电网中性点接地方式大多为中性点对地绝缘和中性点高电阻接地系统两种方式,因此本文将重点分析此两种接地方式,并通过对单相接地故障电流、间歇性电弧过电压以及接地电阻进行分析计算,更直接地对两种接地方式进行分析比较,为正确选择中性点接地方式提供有力的理论依据.