船舶高壓變流電力系統(tǒng)綜合保護研究與設計.pdf

1、不斷向大型化和智能化發(fā)展的船舶所需要的電力負荷越來越大,傳統(tǒng)的低壓交流電力系統(tǒng)在安全性、經(jīng)濟性和環(huán)保等方面已難以滿足要求,因此需提高電壓等級。與低壓系統(tǒng)相比,高壓交流電力系統(tǒng)在絕緣等級、繼電保護等方面要求更高,這也是限制其應用的首要原因,因此研究船舶高壓交流電力系統(tǒng)綜合保護裝置能夠促進其在新造船舶上的應用。
　　 本文以“煙大鐵路輪渡”所配備的額定電壓為6600V的電力系統(tǒng)為依托,依據(jù)中國船級社對高壓交流電站的特殊要求,研究分析

2、其各保護基本原理并設計綜合保護系統(tǒng)。首先研究船舶高壓交流電力系統(tǒng)接地方式,即船用高壓同步發(fā)電機中性點接地方式,理論分析了不同接地方式單相接地故障時的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過程,并建立高壓同步發(fā)電機數(shù)學模型,利用Matlab/Similink仿真工具搭建高壓交流電力系統(tǒng)單相金屬性接地模型,分別驗證不同接地方式的理論分析結果,并比較接地過電壓和接地電流的仿真結果與理論計算結果,得出適合于船舶高壓交流同步發(fā)電機的中性點接地方式,即當發(fā)生接地故障時接地電流

3、低于15A時建議采用高阻接地方式;接地電流超過15A時建議采用諧振接地方式。
　　 然后從理論上分析了高壓同步發(fā)電機、變壓器、匯流排的繼電保護原理,根據(jù)高壓設備的特點對不同的保護提出相應的保護措施,如冷卻水漏水保護、匯流排電弧保護等。依據(jù)中國船級社對船舶高壓電力系統(tǒng)的特殊要求,提出其短路電流計算和主空氣斷路器選型的方法,并提出選取短路點時的注意事項。
　　 最后本文根據(jù)理論分析,利用WinCCFlexible組態(tài)軟件與西