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大型舰船电力系统自适应保护原理研究
| 论文题名： | 大型舰船电力系统自适应保护原理研究 |
| 关键词： | 舰船电力系统;广域差动保护;网络拓扑识别;小电流接地系统;故障选线;自适应保护 |
| 摘要： | 近年来，随着以全电力推进技术为基础的综合电力系统和大量高能舰载武器的出现，舰船电力系统的规模和容量越来越大，电力系统在舰船子系统中的重要性大大提高，直接关系到舰船生命力，因此对舰船电力系统供电可靠性提出了更高的要求。为此，大型舰船电网的电压等级由低压400V 提升至中压6kV 甚至10KV，网络结构形式也由单一的辐射状网络发展为环形网络和更为复杂的网形网络，电网运行方式更加灵活多变，这些特点导致电网发生故障时短路电流大幅增加，传统的以熔断器或电流保护构成简单继电保护方案不能满足现代舰船电网的要求，因此，对大型舰船电力系统继电保护相关问题的研究有着重要意义。论文围绕大型舰船电力系统的主后备方案、实现自适应保护功能的网络拓扑识别方法以及舰船中压经高阻接地电力系统的单相接地选线原理等方面的关键技术进行了研究和论述。 舰船电网的输电距离短，线路阻抗很小，陆地电力系统中常用的距离保护和电流保护在舰船无法正确定位故障区域，论文根据差动保护故障选择性强的特点将其作为舰船电网的主保护，通过仿真分析得出距离保护和过流保护不宜作为舰船电网后备保护，根据舰船电网相比陆地电网规模小的特点，提出将集中式广域后备差动保护应用到舰船电网自适应继电保护方案中，并给出了广域通信系统失效时的就地保护方案。 大型舰船电力系统的运行方式种类多样，特别是在战斗情况下，战损及其引起的故障导致电力系统频繁重构，网络拓扑随之改变，要实现保护方案的自适应，必须对网络拓扑进行跟踪识别，及时调整保护的性能。论文分析了大型舰船电网的网络结构及运行方式，将树搜索法和邻接矩阵法综合起来，提出一种可以用于舰船多电站梯形网络拓扑识别的方法，与本文提出的舰船电力系统保护方案相适应。 舰船电力系统普遍采用中性点小电流接地方式，单相接地短路时故障特征不明显，导致继电保护系统一般都无法识别单相接地故障，需要制定单独的单相接地选线方案。陆地中低压配电网中发展出很多基于不同原理的选线方法，但选线装置在实际现场运用中的准确率始终不能令人满意，主要原因是故障电气量很小，有时难以被测量装置探测到。因此论文针对舰船经高阻接地中压电力系统，提出一种新的选线方案，在中性点并接小电阻，单相接地故障后短时间内增大故障电流，利用零序差动原理实现故障选线。 |
| 作者： | 王秘 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 陈卫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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