第9节 船舶电站运行与安全保护

船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 船舶电站运行的安全保护船舶电站运行的安全保护 船舶电网的保护主要包括短路保护、过载保护、单相接地 或绝缘下降以及接用岸电时的相序及断相保护等。 为避免船舶电网在出现短路故障时造成不必要的大范围停 电，对短路保护装置最主要的是必须具有较好的选择性。 1.1 电网的短路保护 1) 动作值的整定原则 （1）按照时间原则：以各级保护装置的动作时间整定值 的不同来实现选择性，整定的原则是各级开关或保护装置 的整定值朝发电机的方向逐级增大。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 （2）按照电流原则：以各级电流的整定值的不同来实现 选择性，动作电流的整定值也应保证自负载向发电机的方 向逐渐递增。 2) 保护装置 对于保护装置通常可采用万能式自动空气开关、装置式自 动空气开关和熔断器（保险丝）等来实现。 从发电机至万能式自动开关这段电路较短，故障的可能性 不大，因此可不设短路保护。 由主配电板至用电设备部分电路可以与用电设备共用一套 保护装置，装在出线端。 主配电板至分配电板（箱）可采用装置式自动空气开关或 熔断器。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 1.2 电网的过载保护 对船舶电网的过载保护一般不需要单独考虑装设保护装 置。 自发电机至主配电板的那部分电网可与发电机共用一套 保护装置。 自主配电板至负载的电路，可由用电设备的过载保护装 置来实现保护。 主配电板与分配电板之间可由装置式自动空气开关做过 载保护装置。 对于舵机供电线路，不论舵机本身还是线路均不设过载 保护装置。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 1.3 单相接地及电网的绝缘监测 船舶电网是否单相接地可以采用绝缘指示灯（又 称为地气灯）来监测。 1) 单相接地 船舶电网一般采用三相三线绝缘制系统，电网中 的任何一相接地，将造成另外两相对地均为线电 压，严重影响人身安全，若再有一相接地，就会 引起两相短路的故障。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 正常工作时，三个灯星形连接，各灯泡两端均为相电压， 因而亮度相同。若某一相(设图中的A相）出现接地故障， 则灯HL1熄灭，而HL2、HL3两端的电压上升为线电压， 灯泡亮度增强。这样，值班人员就能方便地判断哪一相发 生接地故障。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 2) 电网绝缘监测 配电板式兆欧表由测量机构（表头）和附加装置（整 流电源）组成。当电网绝缘电阻下降时，漏电电流增 大，表头指针偏转就大，如一相接地，表头指针偏转 最大，绝缘电阻指示值为零。表头上可直接读出电网 的绝缘电阻值，配电板兆欧表可以通过转换开关分别 测量动力电网和照明电网的绝缘电阻值。船舶要求该 值大于1MΩ。 配电板兆欧表安装在主配电板上，它能在线随时监测 船舶电网的绝缘电阻。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 同步发电机的保护及保护装置同步发电机的保护及保护装置 主要设置外部短路保护、过载保护、欠压保护以及逆功 率保护等。 1.4 发电机的外部短路保护 船舶低压同步发电机的电压，大多在500V以下，且有定 期的绝缘检查和日常维护，发电机内部短路的概率相当 小，故一般不考虑装设专门的发电机内部保护装置。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 外部短路保护由自动空气断路器中的过电流脱扣器或 综合保护装置中的晶体管低压继电器来实现。 是指发电机的输出电流大大超过了其额定工作电流。 保护原则应兼顾到选择性、快速性和可靠性,常采用时 间原则和电流原则相结合的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。 一般设有两套过电流保护装置 我国《钢质海船入级与建造规范》 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ：对于船舶发电 机的外部短路保护，一般应设有短路短延时和短路瞬间 动作保护。短路短延时保护的起动电流整定为3~5倍的 发电机额定电流，动作时限整定为0.2~0.6s，作用于发 电机跳闸；短路瞬时保护的起动电流整定为5~10倍的发 电机额定电流，瞬时动作于发电机跳闸。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 1.5 发电机的过载保护 同步发电机的过载，主要是指发电机的输出功率和电流 超过了它的额定值。 保护的原则是：首先保证发电机不受损坏；其次应避开 短暂的过载,尽量不中断供电；过载保护应具有一定的时 限。 自动分级卸载装置是一种过载保护。发电机一旦发生过 载现象，自动保护装置将次要负载逐级卸去，同时发出 报警信号，如到了允许的时限，仍不能消除过载现象， 保护装置则应动作，发出发电机过载跳闸的指令。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 与短路保护一样，船舶同步发电机的过载保护也是 由万能式自动空气开关中的过电流脱扣器或综合保 护装置中的过电流继电器来实现，只是其动作整定 值不同。 我国《钢质海船入级与建造规范》规定：对有分级自 动卸载装置的发电机的过载保护，当过载达110％～ 120％额定值时，延时5～10秒使自动卸载装置动作， 自动卸掉部分次要负载，当过载达150％额定值时， 延时10~20秒，过载保护装置动作，使发电机自动跳 闸。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 1.6 发电机的欠压保护 在电网电压低时，保证发电机从电网上自动断开或合 不上闸，以实现对发电机和电动机的保护。也具有一 定的延时。 船舶同步发电机的欠压保护是由自动空气断路器中 的失压扣器或综合保护装置中的晶体管低压继电器 来实现。 我国《入级规范》规定：对带时限的发电机欠压保 护，当发电机端电压低于其额定电压值的70%~80% 时，延时1.5~3s动作；对不带时限的发电机欠压保 护，当发电机端电压低于其额定电压的40%~75% 时，瞬时动作。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 1.7 逆功率保护 同步发电机不是发出有功功率，而是从电网吸收有功 率时，称为同步发电机的逆功率运行。 我国《入级规范》规定：并联运行的同步发电机应设 有延时1~10s动作的逆功率保护。逆功率整定值按原动 机类型不同而整定：原动机为柴油机时，发电机额定 功率的8%~15%；原动机为涡轮机时，发电机额定功 率的2%~6%。当供电压下降至额定电压的50%时，逆 功率保护不应失效，但其动作值可以有所改变。 实现逆功率保护元件是逆功率继电器。 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 GG-21型感应式逆功率继电器 原理图 接线图 船舶电气设备及系统 2013-5-3 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 继电器的铝质圆盘固定在一根转轴上，轴上的齿轮对 与动触头相连，圆盘上方的铁心绕有电流线圈Wi，通 过经电流互感器后的发电机输出电流；圆盘下方的铁 心绕有电压线圈Wu，经电压互感器后连接在发电机的 电压端。 逆功率动作值的大小，可通过改变电流线圈的匝数来 实现。调整止档块的位置，可以改变动触头的行程， 以整定延时的时限。时限一般可在2，3，5，7，9， 12s内整定。