8000t滚装船电气设计中的轴带发电机保护

核心提示：　　*畋稿日期12002-t2 1电气系统概述作为船舶航行工况时全船用电负载的主供电源及船舶进出港时900kW的首、500kW的尾侧推装置工作时的工作电源作为船舶航行工况时的备用电源，进出港及装卸货工

　　*畋稿日期12002-t2 1电气系统概述作为船舶航行工况时全船用电负载的主供电源及船舶进出港时900kW的首、500kW的尾侧推装置工作时的工作电源作为船舶航行工况时的备用电源，进出港及装卸货工况时，作为全船除首、尾侧推装置外的全船用电负载的主供电源本船主要用电负载：为主辅机服务的主要泵浦；货舱通风及除湿系统；尾门跳板及尾货舱盖液压动力装置；生活服务用电及其它。

　　2轴带发电机保护2.1保护的盲区为常规设计构思，由于轴带发电机承担着在航行工况及进出港工况时的不同用电负载，当航行工况时SG通过ACB3，ACB4向全船用电负载供电，而当进出港工况时，ACB3打开，SG通过ACB4向BT及ST首尾侧推供电上述两种工况下轴带发电机SG至MSB主配电板这一区域无论出现任何故障时，轴发开关ACB3，ACB4都不能反应以致于保护轴带发电机及轴带发电机至MSB之间的线路，这样就出现了系统保护的盲区，这在一个合理的系统设计中是不可取的，在1EC及陆用电气配电规程中都有相应的规定，以防止大容量重要电气设备的损坏，故必须采取其它的保护方式差动保护。

　　22轴带发电机差动保护差动保护的基本原理：按克希荷夫第一定理，采集了被保护设备所有引出端子的电流（大小相位）信号，从而取得电流保护不可比拟的性能22.1轴带发电机纵联差动保护二次接线虚线框内为轴带发电机定子绕组的一相，因轴带发电机有两个引出端子，每端装设一个电流互感器（LH），二次端子按图中极性关系接成环路，环路中mn支路称为差动回路，其间接差动继电器或其它差保元件。

　　一次电流为/i和/i，电流流入被保护设备定义为正向，由LH的一次极性端流入，相应的二次电流/a/"2自LH的二次极性端流出，这样定义的正向电流，当LH的一、二次匝次分别为wiW2时，有/iwi-/'2W产0（不计励磁电流），即：位，这样定义电流正方向，使二次电流的相量分析与一次电流完全一致，仅在大小上相差一个电流互感器变比清楚地表明，当正常运行或外部短路时有Jcd0，而内部短路时有纵差保护单相接线2.22纵差保护的稳态不平衡电流J.*所示的等效电路中所有参数均归算到二次侧。因为是外部短路，两个电流源均为/1/nL；LH的激磁阻抗为和Z"*，二次连线及LH的二次漏阻抗之和为，和Z'动回路阻抗为Zc分析不平衡电流的等效电路由可见，只要LH的激磁阻抗Z：Z'趋于无穷大，即LH的激磁电流/*和1'可忽略不计（LH工作于不饱和区）；不平衡电流就等于零；或者当等效电路参数完全对称，即Zu=Zu，Z=Z'也有/，=0，这就要求两个LH的铁心工作状态相同（饱和深度一致），两侧二次连线等截面和等长度（或者截面大者长度大，使Z、Z'―般情况下，根据3可得：次连线的电抗成分不大），则上式可写为：（激磁回路时间常数）可见要I.，。*尽可能小，则应使两个LH的二次激磁回路时间常数尽可能接近L*uL"由LH铁心的工作状态决定，越饱和Lu就越小。R〔R"主要由二次连线的截面和长度决定LH容量小的一侧容易饱和，它的Lu就小，相应的二次连线截面应大、长度应短，使它的R也减小。

　　2.23纵差保护的暂态不平衡电流将中各参数Z写成运算式Z（p）为运算子，由等效电路可解得//.的运算表达式与要想在外部短路的整个暂态过程中，差动保护用的LH铁心完全工作在线性区段是不可能的，但是通过各种技术措施，使非线性引起的误差限制在工程所允许的范围内是必须且可能的。

　　（a）表示LH―次电流与二次电流/2在稳态时的关系，如果完全忽略LH的激磁电流，与/2之间唯一地决定于电流变化m，图中对这种理想情况以直线表示，相应电流表示为/10和/20实际上由于在较大/i下LH进入饱和区，LH的激磁电流增大，使/2相应减小，//i/nL，这就产生了误差根据继电保护的实际需要，规定误差/20设n为最大短路电流与LH―次额定电流之比，Z/z为LH二次负载阻抗对每种电流互感器作n与Zfz的关系曲线，条件是误差等于10%，如（b），这条曲线就称为该互感器的10%误差曲线显然为控制误差在10%以内，n增大必须相应减小Z/z举例说明：设已知n=n1，为使误差不大于10%，就应该使二次负载Z/z