船舶电力系统短路电流计算方法研究

Ｖ０１．２９Ｎｏ．７２００９．７船电技术２００９年第７期船舶电力系统短路电流计算方法研究兰海赵岩（哈尔滨工程大学自动化学院，哈尔滨１５０００１）摘要：国家军用标准（ＧＪＢ．１７３）计算法在计算船舶短路电流时，为求计算简便忽略较多，导致计算结果偏大，这给配置船舶电力系统保护和设备选型带来很大困难。为提高准确性，考虑发电机短路电流周期分量的超瞬态衰减，考虑短路发生在远离汇流排位置时线路阻抗的影响，并对周期分量衰减时间常数进行修正；用平方根法求平均等效电动机功率及衰减时间常数，电动机馈送的短路电流等于所有平均等效电机短路电流之和，针对ＧＪＢ．１７３算法产生误差的原因对算法进行改进。结合算例，进行仿真验证，仿真结果表明改进算法具有较高的准确性和精度，可以在较准确计算短路电流的基础上，有效的减小计算结果中的正误差。关键词：船舶电力系统短路电流ＧＪＢ．１７３平均等效电动机中图分类号：Ｕ６６５．１２文献编码：Ａ文章编号：１００３．４８６２（２００９）０７—０００５－０５ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｆＳｈｏｒｔＣｉｒｃｕｉｔＣｕｒｒｅｎｔｉｎＳｈｉｐＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＬａｎＨａｉ，ＺｈａｏＹａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＧＪＢ—Ｊ７３ａｌｇｏｒｉｔｈｍｈａｓａｌａｒｇｅｅｒｒｏｒ，ｗｈｉｃｈｂｒｉｎｇｓｔｒｏｕｂｌｅｓｔｏｓｅｔｔｉｎｇｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｎｇａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｄｅｖｉｃｅｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｅｔｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｃｕｒｒｅｎｔｖａｌｕｅｓ，ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｐｅｒｉｏｄｉｃｃｕｒｒｅｎｔｓｕｂ—ｔｒａｎｓｉｅｎｔａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｔｏｒｉｓｔａｋｅｎｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｄｅｃａｙｔｉｍｅｃｏｎｓｔａｎｔｉｓｃｏｒｒｅｃｔｅｄｉｎｖｉｅｗｉｍｐｅｄａｎｃｅｗｈｅｎｔｈｅｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｐｏｉｎｔ括ａｗａｙｆｒｏｍｔｈｅｂｕｓ—ｂａｒａｎｄｓｕｍｏｆｏｆｔｈｅｌｉｎｅＴｈｅａｖｅｒａｇｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｍｏｔｏｒｐｏｗｅｒｄｅｃａｙｔｉｍｅｏｆｃｏｎｓｔａｎｔａｒｅｆｉｇｕｒｅｄｏｕｔｂｙｒｏｏｔ·－ｓｑｕａｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｍｏｔｏｒｓｈｏｒｔ·－ｃｉｒｃｕｉｔｃｕｒｒｅｎｔｉｓａｌｌｔｈｅａｖｅｒａｇｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｍｏｔｏｒｓ’．Ｆｉｎａｌｌｙ口ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＧＪＢ—Ｊ７３ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄＧＢ－３３２１ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌ船ｏｆｉｍｐｒｏｖｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍａｒｅｐｒｏｖｅｄｔｏｈａｖｅｈｉｇｈｅｒａｎｄｆｅｗｅｔｅｒｒｏｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｐｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，＂ｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔｃｕｒｒｅｎｔ；ＧＪＢ一』７３；ａｖｅｒａｇｅｌｙｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｍｏｔｏｒｌ引言短路是船舶电力系统常见且对电力系统破坏路电流对于船舶电力系统合理配置保护装置，选用、校核用电器件，以及提高其安全性和生命力等方面至关重要。短路是一个十分复杂的过程，精确地计算短路电流是很难的，国际上关于舰船交流电力系统短路计算的方法并不统一，各种算法均是在考虑各自电力系统情况下，忽略某些变量或变化过程的近似算法，均存在一定范围的误最严重的故障之一。短路故障发生后可能引起火灾，损坏电源设备，造成全系统不能工作。随着船舶向大型化、高速化和自动化发展，用电设备对供电质量的要求越来越高。因此准确地计算短收稿日期：２００９．０２．２２基金项目：国家自然科学基金（６０７０４００４）作者简介：兰海（１９７５．），男，硕士研究生导师，博士，研究方向：电力系统分析与控制，非线性控制理论及应用；赵岩（１９８３．），男，硕士研究生，研究方向：为电力系统及其自动化。万方数据５船电技术２００９年第７期差。其中用得较为广泛的是ＩＥＣ（国际电工委员会）的ＩＥＣ６１３３６１．１算法、美国海军标准计算方法、日本的精密计算方法和近似计算方法、以及劳氏船级社的简单计算方法，图解计算法等ｌｌＪ。我国舰艇，特别是军用舰艇现使用的短路电流计算方法是１９８６年颁布的中国国家军用标准（ＧＪＢ一１７３），该算法忽略较多，计算结果存在较大的正误差，这给船舶设计以及开关选型带来很大不便，因此有必要结合短路电流产生原理对ＧＪＢ．１７３做一定改进，使之计算结果更加准确、实用。２造成误差的主要原因ＧＪＢ．１７３是我国国家军用标准算法，１９８６年颁布实行。在计算过程中，一方面考虑到当时条件为求计算简便，做了很多忽略和近似；另一方面，军用舰船对于船舶安全性要求比普通船舶高，还要考虑到军舰受到打击之后的生命力和战斗力问题，因此要求电力器件能够耐受较大的短路电流，短路计算结果要留有一定的裕量，所以ＧＪＢ．１７３算法计算结果正误差较大。导致误差主要原因如下：（１）忽略周期分量的衰减在计算发电机馈送的短路电流时，ＧＪＢ．１７３未考虑周期分量的超瞬态衰减和瞬态衰减。船舶电力系统不是无限大系统，当电力系统发生短路故障时，其电源端电压不能视为不变，因此，短路电流周期分量幅值在短路过程中是衰减的，忽略超瞬态衰减会造成比较大的正误差。（２）对等效电动机额定功率的处理近似较多ＧＪＢ．１７３在计算电动机馈送的短路电流时将运行中的电动机等效成一台等效电动机，且其容量取最大可能并联运行的发电机额定总功率的２／３。在计算中电动机额定电流也取可能并联运行发电机总额定电流的２／３。这种取法并不精确，并且在计算中不考虑电动机有关参数，仅算出电动机馈送的短路电流值，导致最终计算结果偏大。３考虑周期分量衰减的发电机馈送的短路电流计算３．１临近汇流排处发电机馈送的短路电流６万方数据Ｖ０１．２９Ｎｏ．７２００９．７髟＋ｊｘ；＝了——１１一ｅ＝≥（１）（２）Ｖ！鲁（吃，＋足，）＋／（爿：＋爿０）如＝一√２［（ｅ一艺）ｅｘｐ（一－专）＋（Ｌ一毛）．』ｄｅｘｐ（－下Ｊ－ｒ）＋ＩＧ］ｃｏｓｃｏｔ＋ｑｒ２Ｉ：ｅｘｐ（－ＴＪ－－）上ｄ＝ｌ‘ａｃＧ＋乞Ｇ（３）最大短路电流出现在短路后１／２周期处，此考虑线路阻抗对非周期分量衰减时间常数的乙＝瓦＋去＝————．！：—一ｘ＝’（４）ｌ＋生２ｘｆＲＩ兄…Ｘｐ（去）－ｅｘｐ（一鲁）（５）Ｌ１ｄ＝ｋ＋ｋ（６）＋（７）式中：，ｒ发电机馈送的超瞬态对称短路电流初始有效值：也广一发电机电枢电阻；也广一表示发电机到汇流排间线路阻抗；Ｐ广发电机周期分量超瞬态衰减时间常数；ｒ‘卜发电机周期分量瞬态衰减时间常数；乃一发电机非周期分量衰减时间常数。时瞬态衰减还没有开始，所以不考虑瞬态衰减。影响，对其进行修正得：其中：％表示临近汇流排处发生短路时修正后的非周期分量衰减时间常数：ＲＡ为等效发电机电枢电阻，等于发电机内阻和发电机极端到汇流排间阻抗的和。ｌｅｏ＝√丑（￡一艺）ｅｘｐ（一刍）＋ｔ］＋压．￡Ｖ０１．２９Ｎｏ．７２００９．７Ｉ—Ｇ５＿ｌ乙Ｇ＋ｌ：Ｇ：吣式中：昂Ｇ一等效发电机馈送的短路电流最大有效值；ｋ广等效发电机馈送的不对称短路电流平均有效值；，ｍ。广等效发电机馈送的不对称短路电流最大有效值。３．２远离汇流排发电机馈送的短路电流大体跟临近汇流排时相近，相似的地方不再赘述，需要注意的地方：考虑到线路阻抗的影响，应该对超瞬态衰减时间常数丁勺，非周期分量衰减时间常数死进行修正：呓气Ｘ”ＫＴ矿．黜硫（９）硫＝巧蔫（１０）毛＝玉２ｎ＇ｆＲｒ式中：Ｔ’’ｊｒ修正后发电机周期分量超瞬态衰减…ｘｐ（＿黜卜一势ｍ，时间常数；丁７’ｄ旷－发电机开路时周期分量超瞬态衰减时间常数；死广修正后的发电机非周期分量衰减时间常数；彤一汇流排到短路点间的线路电４基于平均等效电动机法的电动机短路电流计算ＧＪＢ．１７３算法将运行中的电动机用一台等效电动机代替，这种计算方法虽然可使计算大大简化，但对于大于１００ｋＷ的电动机较多，或者电动机分布于几个大区域内的情况下，假如再考虑到馈电线阻抗的影响，这种算法也有很多不足之处。为求计算结果更加准确，我们可以逐台计算各电动机馈送的短路电流，然而这样计算比较麻烦，尽管可以利用计算机减小工作量，但输入各电动机的参数也是很麻烦的事情。为解决这个问题，本文采用平均等效电动机法计算电动机馈送的短路电流，即把所有并联运行电动机平均等效成若干台功率相同的电动机，平均功率和平均台万方数据船电技术２００９年第７期数计算公式如下【４】：‰＝（１３）‰＝警（１４）电动机馈送的总短路电流等于平均等效电动机馈送的短路电流与平均台数的乘积。平均等效电动机各项参数选取如下：尺６，，％，分别为所有并联运行电动机的并联电阻，并联电抗。ＲＳ＝ＲｂｌＮｍ（１５）ｘ—Ｍ＝ＸｂｔＮ。（１６）‰＝（１７）％Ｍ＝（１８）式中：尺．广平均等效电动机定子电阻；Ｘ＇ｕ一平均等效电动机瞬态电抗；ｒ名。＾广平均等效电动机周期分量瞬态衰减时间常数；％＾广平均等效电动机非周期分量瞬态衰减时间常数。４．１临近汇流排处电动机馈送的短路电流单台平均等效电动机的短路电流计算公式如下：。２丽Ｖ雨Ｎ唧卜竞’ｏ功‰２蔫唧（＿去）（２０）ＩｐＭ２正Ｉ。Ｍ＋Ｉ蝴１２Ｌ）Ｉ唰一１３吖一２＋瓦２＋＋（２２）式中：ｋ＾广平均等效电动机的周期分量；。Ｍ＝厩（２３）７船电技术２００９年第７期如＾广平均等效电动机的非周期分量。４．２远离汇流排处电动机馈送的短路电流主汇流排外电动机馈送的短路电流的计算，可用与发电机一样的方式来处理外电路阻抗，即在计算等效电动机的短路电流初始值时，考虑汇流排到短路点的阻抗的存在，并考虑其对等效电动机非周期时间常数的影响。７’‰２而霭鬲Ｎ霸丽唧卜亡¨２４’ｋＶ２不霉而Ｎ示丽ｅ冲‘一亡’Ｑ５’ｖＴ砭州＝乇等（２６）＾．｜ｌ，ｋ２芴ＡＫｉＭ（２７）式中：Ｔ么．。广修正后的瞬态衰减时间常数；‰＾广修正后的非周期分量衰减时间常数。５算例验证结合图ｌ所示船舶电力系统进行算例验证，主发电机选用三台相同型号的发电机僻。＝１．４５ｍＱ，Ｘ”ｄ＝０．１０１，Ｘ’ｄ＝０．１７３，Ｘｄ＝３．３８），分别用ＧＪＢ．１７３和改进算法计算选定短路点短路电流，比较分析计算结果。最严重的短路发生在３台发电机组并联馈送短路电流时，发电机参数如表ｌ。电动机的数量为１４４台，总功率为１８６０ｋＷ，共分４个型号，型号Ａ５０台，型号Ｂ４０台，型号Ｃ５０台，型号Ｄ４台，其参数如表２。通过换算，平均等效电动机参数见表３。导线规格见表４。表１发电机参数额定容量（ｓ／ｋＷ）１１６８额定电压（Ｖ／Ｖ）４００额定电流（，／Ａ）２１００额定频率∽Ｈｚ）５０超瞬态时间常数（７：／ｍｓ）５非周期分量衰减时间常数（瓦／ｍｓ）２７８万方数据Ｖ０１．２９Ｎｏ．７２００９．７表２电动机参数型号Ａ功率（剧ｋｗ）２型号Ｂ功率（州ｋＷ）９型号Ｃ功率（Ｐ／ｋＷ）１６型号Ｄ功率（刷ｋＷ）１５０图ｌ电力系统网络图（Ｆ５～Ｆｌｏ为短路点）利用计算机程序完成算例仿真计算，改进算法流程图如图２。现用计算程序，用两种算法分别计算乃，乃两点的短路电流，计算结果见表５。表３平均电动机参数平均功率２７．１６平均台数６８．４８定子电阻足／ｍ．ｑ１４５．８３瞬态电抗矗／ｍＱ６５４．２８周期分量时间常数‘／ｍｓ１３．５８０３非周期分量衰减时间常数瓦Ｍ／ｍｓ１４．１９６３表５计算结果ＧＪＢ·１７３ＧＪＢ－１７３短路点改进改进生堂盘丛生坠盘坠Ｆｌ９９．２０６５０．４８３８５．４７９４２．１７８Ｆ５４３．０１２２８．９０９４０．４４０２７．５４３Ｖ０１．２９Ｎｏ．７２００９．７船电技术２０００年第７期图２计算程序流程图利用国标（ＧＢ３３２１）计算结果如表６：表６国标（６８３３２１）计算结果参考文献：［１】王鹏．船舶电力系统短路电流计算研究［Ｊ】．船舶，２００５．（１０）：３９＂４２堑堕盛ＦｌＦ５生堂８３．９１９３３．９９６盆！坠４１．４８７２３．５５０【２】ＧＪＢｌ７３—８６，中华人民共和国国家军用标准．舰船交流电力系统的短路电流计算［Ｓ】．由计算结果可以看到，改进算法与国标计算结果更加相近，且介于两种算法之间，说明改进［３】ＧＢ３３２１－８２，中华人民共和国国家标准．船舶交流电力系统的短路计算［Ｓ】．【４】吴忠林．船舶交流电力系统的短路电流【Ｍ】．北京：国防工业出版社，１９８３．【５】黄滨，蒋心怡，沈兵．舰船交流电力系统短路电流的改进算法及计算软件的编制【Ｊ】．武汉：海军工程学院学报，１９９９，８６：２７－３３．算法有效的减小了国军标算法的正误差，又兼顾了军船对于安全性高要求因而留出的短路电流裕量，同时也说明了改进算法具有较高精度。６结论本文提出的改进算法具有广泛的适用性，其计算结果可作为船舶电力系统设计的依据。另外，改进算法具有较高的精度，依据计算结果可以较为准确地选择电气设备，在不需留有太多裕量的情况下能达到安全的目的，从而减轻了电气原件制造厂商的压力，也节约了大量资金。【６】章以刚．舰船供电系统和装置【Ｍ】．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，２００７．【７】ＢｏｑｉａｎｇＸｕ，ＬｉｌｉｎｇＲｏｔｏｒＳｕｎ，ＨｅｍｉｎｇＬｉ．ＲｅｓｅａｒｃｈＦａｕｌｔｉｎｏｎＳｔａｔｏｒａｎｄＣａｇｅＷｉｎｄｉｎｇＤｏｕｂｌｅＳｑｕｉｒｒｅｌＳｏｃｉｅｔｙＩｎｄｕｃｔｉｏｎＭｏｔｏｒｓ．ＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｎｅｒａｌＭｅｅｔｉｎｇ．２００６，５．９万方数据船舶电力系统短路电流计算方法研究

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：

兰海， 赵岩， Lan Hai， Zhao Yan

哈尔滨工程大学自动化学院,哈尔滨,150001船电技术

MARINE ELECTRIC & ELECTRONIC TECHNOLOGY2009，29(7)0次

1.王鹏 船舶电力系统短路电流计算研究[期刊论文]-船舶 2005(1)

2.GJB 173-1986.中华人民共和国国家军用标准.舰船交流电力系统的短路电流计算3.GB 3321-1982.中华人民共和国国家标准.船舶交流电力系统的短路计算4.吴忠林 船舶交流电力系统的短路电流 1983

5.黄滨.蒋心怡.沈兵 舰船交流电力系统短路电流的改进算法及计算软件的编制 19996.章以刚 舰船供电系统和装置 2007

7.Boqiang Xu.Liling Sun.Heming Li Research on Stator and Rotor Winding Double Fault in Squirrel CageInduction Motors 2006

1.期刊论文 陈海鹏.Chen Haipeng 探讨同步发电机的短路参数对船舶电力系统短路电流的影响 -船舶2000(6)

短路电流的大小对于船舶电力系统设计非常重要,本文通过选择同步发电机的短路参数限制船舶电力系统的短路电流的方法进行探讨.

2.学位论文 陈海鹏 船舶电力系统的计算机模拟研究 2001

该论文的内容主要有以下几个方面:1、分析了同步发电机参数与发电机端短路电流的量化关系.2、提出了采用电路分析软件PSpice进行船舶电力系统动态分析的方法.从同步发电机基本方程、发电机励磁系统的传递函数以及异步电动机等效电路出发,将船舶电力系统的动态数学模型表示成为计算电路图,使数学模型中各个物理量与计算电路图中的电流和电压对应起来,各个物理之间的关系对应于计算电路图中电路与电压之间的关系.3、完成了将计算电路图编写成PSpice电路描述语言的工作,编写了单台同步发电机起动异步电动机的PSpice轮入文化SEDS.CIR进行了船舶电力系统动态性能的实例计算分析,验证了本文提出的分析方法的合理性与适用性,获得了有意义的结论.

3.会议论文 王晓.孙才勤 船舶电力系统短路电流计算及仿真 2005

文章对船舶电力系统中短路电流产生的原理、计算方法及估算方法作了简单的分析,利用VB语言编制了相应的仿真程序,并获得了满意的仿真结果.

4.学位论文 赵岩 船舶电力系统短路电流计算方法研究 2009

短路是船舶电力系统最常见且造成破坏最严重的故障之一，计算短路电流可以给船舶电力系统制定继电保护策略、选择电气设备、校验用电设备稳定性和开关分断能力提供必要数据，因此准确计算短路电流对船舶电力系统意义重大。 我国舰船尤其是军用舰船普遍采用1986年颁布的国家军用标准短路电流计算法(GJB—173)计算船舶短路电流，GJB—173法在计算过程中为求计算简便忽略较多，导致计算结果偏大，这给配置船舶电力系统保护和设备选型带来很大麻烦，因此有必要对GJB—173算法进行改进，提出一种计算结果更准确的计算方法。 本文的主要工作是分析GJB—173算法产生误差的原因，并对算法进行改进，提出改进算法并验证其准确性，编写软件实现可视化短路电流计算仿真。 1、在计算发电机短路电流时，考虑周期分量的超瞬态衰减，考虑短路发生在远离汇流排位置时线路阻抗对短路电流的影响，并对周期分量衰减时间常数进行修正。 2、在计算电动机馈送的短路电流时，将并联运行的电动机等效成若干台型号相同的平均等效电动机，用平方根法求平均等效电动机的平均等效台数、功率以及衰减时间常数，电动机馈送的短路电流等于所有平均等效电机短路电流之和。 3、以VC++6.0为平台编写可视化短路电流计算仿真软件。 4、针对给定网络，分别用改进算法、GJB—173算法和GB—3321算法进行短路电流计算，并比较分析计算结果，得出结论，改进算法具有较高的精度和准确性，可以在较准确计算短路电流的基础上有效地减小正误差。

5.期刊论文 王鹏.Wang Peng 船舶电力系统短路电流计算研究 -船舶2005(1)

文章对船舶电力系统中短路电流产生的原理、计算方法及估算方法作了简单的分析,并对几种不同的短路电流计算方法作了简单的比较.

6.学位论文 王东鹤 船舶电力系统的设计与研究 2009

船舶电力系统供电的连续性、可靠性和供电品质将直接影响船舶的经济指标、技术指标和生命力。世界海事组织在STCW公约中强调了船员教学和培训的重要性，随着STCW78/95公约的实施，对轮机员进行电气技术培训显得尤为重要。国家海事局也明确规定，海上专业学生的教学与船员培训必须按公约的要求进行。因此研制出一套适合教学和培训的船舶电力系统将具有重要的现实意义。 本文基手对大连海事大学教学实习船“育鲲”轮船舶电力系统的研究，利用在福建交通职业技术学院自动化机舱实际项目中取得的经验，阐述了适合教学和培训的船舶电力系统的设计过程。具体内容包括：电源装置的设计(电力负荷计算等)；配电装置的设计(元器件选型、配电板布置图设计、配电板原理图设计等)；电力网的设计(电缆的选型、一次二次电力系统图设计等)：电力系统保护的设计(短路电流的计算、电力系统选择性保护)等。该系统具有较完备的船舶电力系统功能，能够真实地进行相关的教学和培训。该系统的设计与研究过程也能够对小型船舶的设计起到指导作用。

7.期刊论文 甄洪斌.张晓锋.沈兵.晋建厂 复杂结构船舶交流电力系统短路电流计算研究 -中国修船2008,21(4)

根据复杂结构船舶交流电力系统的特点,提出了一种简单有效的短路电流计算方法.以电站为独立单元,依据网络结构和系统参数分别对发电机和电动机进行等效,利用等值变换简化为各电源直接与短路点通过阻抗相连的形式,然后通过改进算法计算短路电流.仿真结果表明该算法准确度较高,能够满足实际工程需求.

8.会议论文 杨锋.毛海涛.庄劲武.杨华 船舶直流电网短路故障限流器的研制 2005

船舶电力系统现代化程度的日益提高和容量的不断增大,一方面提高了系统供电的可靠性、连续性和供电品质,但同时也使得短路故障电流水平迅速

提高,短路电流的危害日渐突出.本文分析了短路故障限流器(FCL)的发展情况,针对某对称式直流电力系统提出了一种新型的区域供电保护方案,并设计出基于电力电子器件的短路故障限流器,从系统设计、控制方法等方面进行了分析研究,研制出了限流器小功率样机,分别完成了整流发电机系统直流输出侧直接短路限流的动态模拟实验和蓄电池组直接短路时的限流实验,实验证明,该型短路故障限流器设计合理,限流效果明显,工作准确可靠.

9.学位论文 熊勇 浮式生产储油船电力系统保护技术的研究 2006

随着浮式生产储油装置(Floaring Production Storage and OffioadingU血，简称FPSO)的不断发展，FPSO电力系统中不仅具有高、低压网络，而且网络结构也变得更加复杂，开展FPSO电力系统保护技术的分析和研究也就非常迫切，突破制约FPSO电力系统设计的关键技术，具有非常深刻的意义。本文主要就FPSO电力系统保护做一些基础性的研究。 本文结合常规船舶电力系统的设计方法，引入陆用电网设计方法，对船用大容量配电系统所面临的几个关键难点给出较为可行的解决方案，为FPSO实际工程的实施提供理论和设计上的参考。 本文首先分析了与常规船舶相比FPSO的电力系统本身具有其特点，对FPSO电力系统的使用要求的特殊性，对运行工况的特点进行了深入的研究探讨，并找出FPSO电力系统的设计难点；针对FPSO短路电流较大的特点，本文通过对常用的串联感应电抗和并联旁路限流电阻的短路电流限制方法和Is-Limiter的比较分析，得出在船舶有限电网使用Is-Limiter是较为实用的方案，它不仅能有效限制系统短路电流同时也能使经济性得到较好兼顾；FPSO对电网可靠性的要求较高，传统基于电流和时间进行电力系统选择性保护的方法存在着难以实现完全选择性的不足之处，本文分析了逻辑选择性保护的原理和优点，讨论了在FPSO上应用逻辑选择性保护的可行性，并给出了具体实施方案；最后针对FPSO对设备自动化程度和人员安全操作的要求较高的问题，给出了智能化供配电控制和保护系统的应用方案，在实际使用中，该系统智能化的供配电控制功能和分散型的网络结构能更好的适应FPSO的各种运行工况下的性能需求的同时具有良好的性价比，得到了用户的好评。

10.期刊论文 沈兵.王征.李红江 船舶同步发电机多台并行短路故障特征研究 -船电技术2004,24(6)

船舶电力系统中,多台发电机对主汇流排上的短路点馈送电流将会很大,通过对短路故障特征分析,表明短路点的短路电流为各同步发电机分别对短路点馈送短路电流的和,影响短路电流大小主要是同步发电机的短路电抗类参数和时间类参数.

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