戚雙斌　楊學(xué)春

摘 要：隨著社會(huì)生產(chǎn)力的快速發(fā)展，艦船電力系統(tǒng)也得到了極大發(fā)展。艦船電力系統(tǒng)的配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)的運(yùn)行模式這些方面相對(duì)于以往那些大型艦船電力系統(tǒng)改變了很多，以往有的“三段式”的電流保護(hù)的方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)代的大型艦船電力系統(tǒng)發(fā)展需求。由此看來(lái)，這就需要全方位看待以往的繼電保護(hù)方法，改善以往的大型船艦電力系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)措施，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的各種結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)保護(hù)整定值來(lái)有效提升大型艦船電力系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)的靈敏程度，拓寬電流整定值選擇的范圍。

關(guān)鍵詞：大型艦船電力系統(tǒng) 自適應(yīng)保護(hù) 原理

中圖分類(lèi)號(hào)：U665.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（a）-0133-02

艦船的電力系統(tǒng)保護(hù)是用來(lái)檢查或者消除那些非正常狀態(tài)和系統(tǒng)故障，確保其他區(qū)域能夠進(jìn)行持續(xù)性的電力供應(yīng)的一種電力供應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)[1]。大型艦船的電力系統(tǒng)是一種獨(dú)立的、較小的電力供應(yīng)系統(tǒng)，其自身的特點(diǎn)和特殊性決定了它在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)等一些方面和那些陸地上的電力系統(tǒng)有著較大的區(qū)別。以往有的大型船艦的電力系統(tǒng)有著電量?jī)?chǔ)存量小、電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)太過(guò)簡(jiǎn)單的缺陷。并且，以往的大型艦船電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)主要是使用了“電流”和“時(shí)間”這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)為原則來(lái)構(gòu)建離線整體為特征的“三段式”的電流保護(hù)方式，這種方式有著事前整頓，動(dòng)作實(shí)時(shí)變化和需要定期進(jìn)行檢查的特點(diǎn)。對(duì)在系統(tǒng)狀態(tài)下的自動(dòng)在線調(diào)節(jié)的整定值幾乎不進(jìn)行改動(dòng)[2]。

隨著社會(huì)生產(chǎn)力的快速發(fā)展，艦船電力系統(tǒng)也得到了極大發(fā)展。大型艦船電力系統(tǒng)的電存儲(chǔ)量以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了顯著變化[3]。由此看來(lái)以離線整體為特征的“三段式”電流保護(hù)方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)代的大型艦船電力系統(tǒng)發(fā)展需求，這就對(duì)電力供應(yīng)的穩(wěn)定和持續(xù)產(chǎn)生了很大的影響。自適應(yīng)的電力保護(hù)方式是一種新型的智能電力系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)，它可以根據(jù)具體情況自行改變保護(hù)的特性，對(duì)大型艦船電力系統(tǒng)的保護(hù)作用十分顯著[4]。到目前為止，這種自適應(yīng)方式的保護(hù)已經(jīng)在陸地的電力網(wǎng)絡(luò)中投入使用，但在大型艦船的電力系統(tǒng)中使用的比較少，在我國(guó)現(xiàn)已有的相關(guān)文獻(xiàn)資料中只有很少的一部分有相關(guān)的記載。作者基于系統(tǒng)分析以往電力保護(hù)特性的層面上，提出有關(guān)現(xiàn)代大型艦船電力系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)的措施，對(duì)現(xiàn)代大型艦船電力系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)的原理進(jìn)行探究。

1 以往的電力系統(tǒng)保護(hù)體系

以往的大型艦船電力系統(tǒng)保護(hù)措施都是通過(guò)交流電來(lái)進(jìn)行控制的，一般情況下會(huì)配備兩個(gè)供電站來(lái)確保電力供應(yīng)的持續(xù)可靠，而電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)一般則會(huì)采用干饋混合輻射的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。到目前為止，我國(guó)現(xiàn)已有的大型艦船電力系統(tǒng)一般采用結(jié)合了電流原則以及時(shí)間原則，能夠做到延長(zhǎng)過(guò)載、短路時(shí)間和特大短路時(shí)瞬間短路的“三段式”的電流保護(hù)方式。這種方法操作十分簡(jiǎn)便，可以通過(guò)特定的裂解方式將那些有故障的地方隔離出來(lái)，并使用每個(gè)斷路器的動(dòng)作值整定從而實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的選擇性保護(hù)，通常情況下能夠做到短時(shí)間隔離故障的目的，所以，“三段式”的保護(hù)方式得到了較為廣泛的應(yīng)用。然而因?yàn)橐恍?shí)際原因，致使以離線整體為特征的“三段式”電流保護(hù)方式在實(shí)際操作的時(shí)候極易出現(xiàn)問(wèn)題。

2 大型艦船電力系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)的原理

大型艦船的電力系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)可以根據(jù)自身電力系統(tǒng)的故障問(wèn)題以及運(yùn)行的狀態(tài)來(lái)及時(shí)改變對(duì)特定電力系統(tǒng)的保護(hù)特性，保證電力供應(yīng)的持續(xù)性和可靠性。大型艦船的電力系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)可以做到通過(guò)改變保護(hù)定值和原理來(lái)提高電力系統(tǒng)的的保護(hù)性能。從本質(zhì)上來(lái)看，大型艦船的電力系統(tǒng)自適應(yīng)保護(hù)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)反饋的控制系統(tǒng)。眾所周知，電力系統(tǒng)不僅僅是設(shè)備的數(shù)目數(shù)不勝數(shù)，電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)也是繁雜易變，所以在很多時(shí)候故障地點(diǎn)和類(lèi)型都很難測(cè)出，自適應(yīng)保護(hù)系統(tǒng)能夠很好地解決這類(lèi)問(wèn)題。自適應(yīng)系統(tǒng)能夠通過(guò)自身特有的自動(dòng)控制方式自動(dòng)變更保護(hù)的特性，及時(shí)處理故障，使得電力供應(yīng)持續(xù)有效。到目前為止，電力系統(tǒng)的自適應(yīng)保護(hù)主要應(yīng)用于陸地的多端口網(wǎng)絡(luò)線路的保護(hù)，在電力傳送的變壓器、斷路自動(dòng)重合閘以及一些較低頻率的保護(hù)當(dāng)中的應(yīng)用也是十分廣泛的。

自適應(yīng)電力保護(hù)系統(tǒng)作為智能化的繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要組成成分，可以做到針對(duì)特定的系統(tǒng)變更以及故障類(lèi)型自動(dòng)地變更保護(hù)的特性，從而保證電力供應(yīng)的持續(xù)性和有效性。自適應(yīng)方式的電力系統(tǒng)保護(hù)主要的特點(diǎn)就是可以有效提升以往保護(hù)措施的性能，大幅提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

大型艦船電力系統(tǒng)的自適應(yīng)保護(hù)方式是在已有的短延時(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升的結(jié)果，它針對(duì)自身的電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況及時(shí)、自動(dòng)地改正電流的整定值，與此同時(shí)還運(yùn)用了反時(shí)限的延時(shí)功能在最大限度上提升了保護(hù)系統(tǒng)的速度，高度確保了電力保護(hù)系統(tǒng)的選擇性和靈敏程度。

3 具體分析

具有短延時(shí)作用的自適用方式的電力系統(tǒng)保護(hù)能夠針對(duì)工作電流的大小實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整電流整定值，及時(shí)消除系統(tǒng)故障。在時(shí)間延遲方面是根據(jù)電力保護(hù)設(shè)備在相應(yīng)電力系統(tǒng)中的位置來(lái)確定的，確保符合電流整定值的選擇要求。這種電力系統(tǒng)的保護(hù)措施可以做到在系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)以最短的時(shí)間查出系統(tǒng)運(yùn)行故障同時(shí)消除這種故障，以此確保大型艦船電力系統(tǒng)線路的全長(zhǎng)。不僅如此，它還能夠承擔(dān)起保護(hù)臨近線路的責(zé)任。大型艦船電力系統(tǒng)的電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)安裝相應(yīng)的自適應(yīng)式的短延時(shí)保護(hù)系統(tǒng)，其中包含發(fā)電機(jī)的開(kāi)關(guān)、配電中心的開(kāi)關(guān)以及母聯(lián)開(kāi)關(guān)等其他一些開(kāi)關(guān)。

由于大型艦船的電力系統(tǒng)的供電電纜比較短，因此在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候所遇到的電阻阻抗就比較小，所以每個(gè)地方的短路電流都不盡相同，如果按照以往的電流原則來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性就比較困難了，因此采用時(shí)間原則來(lái)實(shí)現(xiàn)就相對(duì)容易多了，并且根據(jù)時(shí)間原則來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性也比較可靠實(shí)用。而在設(shè)計(jì)自適應(yīng)方式的電力保護(hù)動(dòng)作的延長(zhǎng)時(shí)限的時(shí)候運(yùn)用定時(shí)限和反時(shí)限這兩種方法比較容易。例如，如果大型艦船的電力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，為了達(dá)到提升橫向保護(hù)性能的目的，可以對(duì)某些特定的開(kāi)關(guān)采取反時(shí)限延時(shí)的短延時(shí)保護(hù)措施。這是一種可以隨著所輸入的電流改變動(dòng)作時(shí)間的新型限流保護(hù)措施，當(dāng)輸入的電流高于電力系統(tǒng)的保護(hù)整定值的時(shí)候就會(huì)啟動(dòng)保護(hù)程序，并且動(dòng)作會(huì)隨著輸入電流的變大而減短時(shí)間。同理，針對(duì)不同的保護(hù)開(kāi)關(guān)處可以承受的短路電流的大小以及電力保護(hù)裝備在整個(gè)電力保護(hù)系統(tǒng)中的位置對(duì)各個(gè)短延時(shí)的定時(shí)延時(shí)的整定值進(jìn)行較為精準(zhǔn)的確定，從而確保整個(gè)電力保護(hù)系統(tǒng)可以滿(mǎn)足電流整定值的選擇要求。

4 結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)措施是目前現(xiàn)已有的大型艦船電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程里十分重要的一個(gè)步驟。在以往的電力保護(hù)措施里，主要是以離線整體為特征的“三段式”電流保護(hù)方式，這種保護(hù)方式在那些比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)中有著很好的效果，但是在那些復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中就有些差強(qiáng)人意。自適應(yīng)方式的保護(hù)方法可以有效保護(hù)那些復(fù)雜的大型電力系統(tǒng)。它可以靈活運(yùn)用各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)狀態(tài)下的在線自動(dòng)調(diào)整保護(hù)整定值，最大限度發(fā)揮微機(jī)的智能作用，顯著提升保護(hù)性能，在大型艦船電力系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

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