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船用电力系统保护方式及装置

时间:2024-11-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:短路故障可能引起火灾,造成全系统不能工作,危及游艇安全和人身安全。当保护电器的短路接通能力和短路分断能力不能满足要求时,计算短路电流可以选择适当的限流设备,以便将短路电流限制在保护电器的短路通断能力范围之内。④发电机电路及断路器的故障可能危及游艇安全的电路时,应选用P2通断能力的断路器,而其他电路可选用P1通断能力的断路器。

1)游艇电力系统的短路电流计算

游艇电力系统发生短路时,可能造成如下破坏:

(1)电动力引起的破坏;

(2)热负载引起的破坏;

(3)故障电弧引起的破坏。

短路故障可能引起火灾,造成全系统不能工作,危及游艇安全和人身安全。因此在游艇电力系统设计时,精确地推算电网中各点的短路电流值大小,可以合理地选择保护方式和保护装置,以保证电力系统发生短路时,能快速地有效地切除短路故障,把短路引起的破坏控制在最小限度内。

对游艇电力系统设计而言,初步设计时推算短路电流,是为了选择配电电器(例如,选择空气断路器)。在电力系统设计基本完成后,计算短路电流,是为了校核所选用电气设备的热稳定性(如配电板汇流排)和电动力稳定性(如主汇流排),校核所选用保护电器的短路接通能力和短路分断能力以及为电力系统保护设计提供必要的数据。

当保护电器的短路接通能力和短路分断能力不能满足要求时,计算短路电流可以选择适当的限流设备,以便将短路电流限制在保护电器的短路通断能力范围之内。

2)保护装置

保护船舷电力系统的保护装置,主要是空气断路器、装置式断路器、熔断器和过载继电器等。

这些保护装置的整定值,通常是按时间原则和电流原则或者时间电流结合的原则使用。以电力系统选择保护为例,按时间原则,其保护装置的动作时间的整定值,从用电设备至电源设备逐级递增;按电流原则,其保护装置的动作电流的整定值,从用电设备至电源设备逐级递增。由于两种方法各有利弊,有时难以得到满意的效果,实际上大都将两种方法混用。

(1)游艇电力系统保护内容。

典型的游艇交流电力系统保护的主要内容有:

①发电机保护;

②馈电回路保护;

③电源变压器保护;

④电动机保护;

⑤蓄电池回路保护;

⑥照明回路保护;

⑦其他,如电缆、仪表和电力半导体设备等保护。

(2)短路保护装置的选择。

①可以采用熔断器或断路器作短路保护。

②除了具有后备保护外,每一保护装置的额定短路分断能力,不应低于其安装点的最大预期短路电流。对于交流系统,其额定短路分断能力应不低于其安装点预期对称短路电流,并应考虑其安装点短路功率因数对保护装置的额定短路分断能力的影响。当短路功率因数小于断路器额定分断能力对应的功率因数时,其分断能力应作相应的修正。

③除具有后备保护外,所有在短路情况下接通的断路器或其他开关,其接通能力不应低于其安装点的预期短路电流的最大峰值。

④发电机电路及断路器的故障可能危及游艇安全的电路时,应选用P2通断能力的断路器,而其他电路可选用P1通断能力的断路器。

P1通断能力试验程序为:断开→间歇时间→通断;

P2通断能力试验程序为:断开→间歇时间→通断→间歇时间→通断,一般3min为断路器恢复时间。

⑤在电源侧串联连接一后备保护装置,则使用一种短路分断能力和接通能力低于其安装点上最大预期短路电流的断路器是允许的,但该后备保护装置的通断能力必须大于其安装点的最大预期短路电流。

⑥在不包含重要设备的电路中,同一断路器或熔断器可作为一个以上的断路器的后备保护。

⑦负载可以采用带熔断器的断路器,此时熔断器相当于短路时的后备保护装置。但应特别注意熔断器与断路器的动作协调,确保熔断器和断路器承受过电流动作时,熔断器能及时地分断,避免在断路器的各极之间、极与金属部件间产生电弧。

(3)过载保护装置的选择。

①可以选用断路器作过载保护,断路器应具有与其保护对象的过载能力相适应的脱扣特性(过电流脱扣时间特性);

②用作过载保护断路器的脱扣特性必须满足系统选择切断的要求;

③对高压交流系统,不允许使用熔断器作过载保护。

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