关键词:
小容量船舶
直流系统
电感计算
熔断器模型
选择性保护
摘要:
直流综合电力系统对短路保护要求高,但系统本身对电气参数十分敏感,在实际工程应用中难以精确模拟。本文主要针对目前行业内对小容量船舶的直流综合电力系统短路保护技术存在的一些薄弱环节展开研究,采用低成本且可靠的交流熔断器保护方案来解决小容量低压船舶直流综合电力系统选择性保护设计难题。首先,针对仿真短路电流与实际短路电流误差大,建立船用直流综合电力系统短路的等效电路模型,通过动态电路分析,得出原因是电感参数计算值与实际短路的电感值不符。故对电感值的计算展开研究,结合直流短路试验数据与仿真实验,对直流母排及电缆提出基于经验电感率的电感值计算方法,不仅更符合实际短路情况,而且减小电感值的计算量。其次,对熔断器结合文献研究及直流等效电路熔断试验的数据,分析交流熔断器运用在直流系统中的动作特征,得到了交流熔断器保护方案实现短路选择性保护的新依据;并建立两种熔断器模型。结合本文改进的电感计算方法和熔断器模型,对直流小比例动模试验室进行仿真实验,得出模拟的电流、电压等,及熔断器的选型设计。最后,经直流小比例动模试验室的短路试验验证:仿真实验结果与实际短路试验结果拟合度良好,所设计的交流熔断器保护方案实现了短路选择性保护。证明了电感的改进计算方法与熔断器模型的正确性,证明了全交流熔断器选择性保护方案的可靠性。为实际的小容量船舶直流综合电力系统短路保护提供了一种可靠且低成本的保护方法。