船舶电力系统的安全保护
3、欠压保护
危害:—— 不能正常工作,电动机过电流。 保护:—— 已经并网的发电机:脱开;未并 网的发电机:不能并网。 措施(保护元件):空气断路器的失压脱扣器 《钢质海船建造规范》规定: 分段不同(带延时和不带延时)。 电压为额定值的70% ~ 80%时:延时1~3s动 作; 电压为额定值的40% ~ 70%时:瞬时动作。
相序指示器
1.电路 2.原理:
上图在正常情况通 过电路分析
U1=1.5Up U2=0.4Up (Up为 相电压)
• 3.性质:白(绿)灯比红灯亮、为正序,可接岸
过载保护
过载保护方法: 船舶电网一般不单独设置过载保护装置(电网
过载保护通常与用电设备共用一套过载保护装置, 装在出线端)。 注意:
1.“不单独设置过载保护”并非“不保护”, 而是由负载“顺带”保护;
2.舵机线路(主、控制线路都)不设置过载保 护装置 —— 保证舵机紧急时的可使用。
三、船舶电网的绝缘监视
1、单相接地的监视:单相接地造成潜
在性危害,因此保护装置要求提示性(或
监测性),不要求切除性。
方法:常用绝缘指示(地气)灯。
暗,该相绝缘不:地气灯难以 获得具体的绝缘电阻,通常采 用兆欧表(带电测量式或安装 式兆欧表)—— 电网绝缘电阻 不应低于2MΩ。
动力和照明负载各一个。
措施:—— 由空气断路器的“过电流脱扣器” 或“热脱扣器”等动作跳闸,实现保护。
自动分级卸载装置:——(也属过载保护)卸 次要负载、延时动作。 《钢质海船建造规范》规定:
无自动分级卸载时:出现1.25~1.35倍额定电 流后,延时15~20s跳闸;
有自动分级卸载时:出现1.5倍额定电流后,延 时10~20s跳闸。1699、1711
• 2.快速性:对于故障保护电器要求动作快 速,以免事故扩大 造成损害。
• 3.灵敏性:对于故障和非正常状态的反应 能力。
• 4.可靠性:保护装置本身必须工作可靠;
一、发电机的保护
保护目的: 发电机是重要设备,是船舶安全航行的保
障。 一般设有:
外部短路保护、过载保护、欠压保护和 逆功率保护。
1、外部短路保护
整定值:⑴.小电流延时:2~5倍的额定电流,0.2~0.6s。 ⑵.大电流:5 ~10倍的额定电流,瞬时动作。
措施:—— 由DW过流脱扣器中的过流脱扣器承担。
1708、1709、1710
2、过载保护
过载原因:发电机输出功率或电流超过其额定 值。
保护原则:保护发电机不受损坏,尽量不中断 供电,且应避开短暂过载。
4、逆功率保护
逆功率原因:主要是操作不当。 危害:增加电网负担,可能损坏原动机(发电
机变成电动机)。 保护要求:—— 整定值:逆功率大小为额定功
率的8%~15%,延时1~10s动作。 措施(保护元件):——常采用“逆功率继电器”
和DW的分励脱扣器实现逆功率保护。 逆功率继电器:—— 反映有功功率大小和方向。
包括:船舶发电机保护、船舶变压器保护、 船舶电网的保护、船舶电动机的保护。
要求:保护元件具有选择性、快速性、灵敏 性和可靠性。
1.选择性:电力系统,从发电机到负载,应分级设置
保护装置,使保护具有选择性;系统发生故障时使离
故障电路最近的保护装置动作;其动作电流或动作延
时:短路保护动作整定电流逐级减少(I1>I2>I3)、动作 整定延时逐级减少(t1>t2>t3)。(DW采用整定时间), DZ(一般采用整定电流)
二、船舶电网的短路保护
保护原则:应具有选择性,避免造成不必要的停电。 动作值整定原则:—— 按时间原则和按电流原则。 ⑴.按时间:各级开关或保护装置的动作时间整定值朝发 电机方向逐级增大(t1>t2>t3) ;⑵.按电流:动作电流的 整定值也是朝发电机方向逐渐递增(I1>I2>I3) 。 保护装置:1.万能式自动断路器(发电机主开关), 2.装置式自动断路器(配电板或应急配电板),3.熔断器 (末级保护)。 实际做法及要求:1.发电机至万能式自动开关短路可 能性小,可不设;2.主配电板至用电设备部分与用电设备 共用一套;3.主配电板至分配电板可采用装置式断路器或 熔断器;4.主汇流排至电动机的保护级数不超过4级,至 照明负载保护级数不超过5级 ——(否则难整定,难以满 足“选择性和快速性”)。
§7.8 船舶电力系统的安全保护
• 教学要求: 了解船舶电站安全保护的任务,保护环
节的作用与要求,熟悉发电机的外部短路、 过载、欠压和逆功保护的整定值,电网绝 缘监视,接用岸电时的注意事项,理解保 护电器的功能(空气断路器、逆功率继电 器、岸电相序监视器)。
电站保护的任务: 切除故障电气设备;发出报警信号。
四、接用岸电装置
• 1.接岸电的作用:当船舶靠岸特别是修船时应接 岸电,因岸电比船电便宜很多,同时可免去对发 电机进行管理,便于发电机的维修、保养。
• 2.接岸电的要求:电制、额定电压及额定频率一 致,与船舶电网相序一致(不一致电动机反转等) 且不能断相。
• 3.主发电机、应急发电机、岸电之间的联锁关系 是:主发电机供电,岸电开关合不上闸或自动跳 闸;主发电机(应急发电机)脱离电网后,岸电 开关才能和闸。主发电机失电,应急发电机自动 起动送电。配电板上主开关与岸电开关设有联锁 保护环节。
短路的原因:⑴.维护保养不周;⑵.绝缘老化;⑶.机械损伤; ⑷.误操作等。
短路后果:产生巨大短路电流,对电力系统设备的破坏作用, 电网电压急降,电动机停转,发电机跳闸,全船停电。 要求:保护装置要正确、可靠、快速而有选择性断开故障点。
通常采用时间原则和电流原则相结合的方法。保护具有选择 性,发生短路时,仅是离故障点最近的开关动作。 《规范》规定:发电机外部短路保护分:短路延时、短路瞬 时动作保护。
1680、1681、1714、1715、1717、1718、1719
逆功率继电器
原理:发电机输出功率时, 电压线圈和电流线圈产 生的磁通在铝盘中感应 出涡流使铝盘顺时针方 向转动,因受挡块挡住 不能转动。
发电机出现逆功率,铝盘 逆转,轴上齿轮带动触 头移动,达整定时间, 将使动静触头闭合,而 使发电机主开关跳闸。