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1、7.8 船舶电力系统的平安爱护船舶电力系统的平安爱护教学要求：教学要求：了解船舶电站平安爱护的任务，爱护了解船舶电站平安爱护的任务，爱护环节的作用与要求，熟悉发电机的外部短环节的作用与要求，熟悉发电机的外部短路、过载、欠压和逆功爱护的整定值，电路、过载、欠压和逆功爱护的整定值，电网绝缘监视，接用岸电时的留意事项，理网绝缘监视，接用岸电时的留意事项，理解爱护电器的功能（空气断路器、逆功率解爱护电器的功能（空气断路器、逆功率继电器、岸电相序监视器）。继电器、岸电相序监视器）。电站爱护的任务：电站爱护的任务：切除故障电气设备；发出报警信号。切除故障电气设备；发出报警信号。包括：船舶发电机爱护、船舶变
2、压器爱护、包括：船舶发电机爱护、船舶变压器爱护、船舶电网的爱护、船舶电动机的爱护。船舶电网的爱护、船舶电动机的爱护。要要求求：爱爱护护元元件件具具有有选选择择性性、快快速速性性、灵灵敏敏性和牢靠性。性和牢靠性。1选选择择性性：电电力力系系统统，从从发发电电机机到到负负载载，应应分分级级设设置置爱爱护护装装置置，使使爱爱护护具具有有选选择择性性；系系统统发发生生故故障障时时使使离离故故障障电电路路最最近近的的爱爱护护装装置置动动作作；其其动动作作电电流流或或动动作作延延时时：短短路路爱爱护护动动作作整整定定电电流流逐逐级级削削减减(I1I2I3)、动动作作整整定定延延时时逐逐级级削削减减(t1t
3、2t3)。（DW接接受受整整定定时时间间），DZ(一般接受整定电流一般接受整定电流)2快速性：对于故障爱护电器要求动作快快速性：对于故障爱护电器要求动作快速，以免事故扩大速，以免事故扩大 造成损害。造成损害。3灵敏性：对于故障和非正常状态的反应灵敏性：对于故障和非正常状态的反应实力。实力。4牢靠性：爱护装置本身必需工作牢靠；牢靠性：爱护装置本身必需工作牢靠；爱护目的：爱护目的：发电机是重要设备，是船舶平安航行的保发电机是重要设备，是船舶平安航行的保障。障。一般设有：一般设有：外部短路爱护、过载爱护、欠压爱护和外部短路爱护、过载爱护、欠压爱护和逆功率爱护。逆功率爱护。短路的缘由：短路的缘由：.维
4、护保养不周；维护保养不周；.绝缘老化；绝缘老化；.机械损伤；机械损伤；.误操作等。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，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。电网电压急降，电动机停转，发电机跳闸，全船停电。要求：爱护装置要正确、牢靠、快速而有选择性断开故障点。要求：爱护装置要正确、牢靠、快速而有选择性断开故障点。通常接受时间原则和电流原则相结合的方法。爱护具有选择通常接受时间原则和电流原则相结合的方法。爱护具有选择性，发生短路时，仅是离故障点最近的开关动作。性，发生短路时，仅是离故障点最近的开关动作。规范
5、规定：发电机外部短路爱护分：短路延时、短路瞬规范规定：发电机外部短路爱护分：短路延时、短路瞬时动作爱护。时动作爱护。整定值：整定值：.小电流延时：小电流延时：2 25 5倍的额定电流，倍的额定电流，0.20.20.6s0.6s。.大电流：大电流：5 5 1010倍的额定电流，瞬时动作。倍的额定电流，瞬时动作。措施：措施：由由DWDW过流脱扣器中的过流脱扣器担当。过流脱扣器中的过流脱扣器担当。17081708、17091709、17101710 过载缘由：发电机输出功率或电流超过其额定值。过载缘由：发电机输出功率或电流超过其额定值。爱护原则：爱护发电机不受损坏，尽量不中断供爱护原则：爱护发电机不
6、受损坏，尽量不中断供电，且应避开短暂过载。电，且应避开短暂过载。措施：措施：由空气断路器的由空气断路器的“过电流脱扣器过电流脱扣器”或或“热脱扣器热脱扣器”等动作跳闸，实现爱护。等动作跳闸，实现爱护。自动分级卸载装置：自动分级卸载装置：（也属过载爱护）卸次（也属过载爱护）卸次要负载、延时动作。要负载、延时动作。钢质海船建立规范规定：钢质海船建立规范规定：无自动分级卸载时：出现无自动分级卸载时：出现1.251.251.351.35倍额定电流倍额定电流后，延时后，延时151520s20s跳闸；跳闸；有自动分级卸载时：出现有自动分级卸载时：出现1.51.5倍额定电流后，延倍额定电流后，延时时1010
7、20s20s跳闸。跳闸。16991699、17111711 危害：危害：不能正常工作，电动机过电流。不能正常工作，电动机过电流。爱护：爱护：已经并网的发电机：脱开；未并已经并网的发电机：脱开；未并网的发电机：不能并网。网的发电机：不能并网。措施（爱护元件）：空气断路器的失压脱扣器措施（爱护元件）：空气断路器的失压脱扣器 钢质海船建立规范规定：钢质海船建立规范规定：分段不同（带延时和不带延时）。分段不同（带延时和不带延时）。电压为额定值的电压为额定值的70%70%80%80%时：延时时：延时1 13s3s动动作；作；电压为额定值的电压为额定值的40%40%70%70%时：瞬时动作。时：瞬时动作。
8、逆功率缘由：主要是操作不当。逆功率缘由：主要是操作不当。危害：增加电网负担，可能损坏原动机（发电危害：增加电网负担，可能损坏原动机（发电机变成电动机）。机变成电动机）。爱护要求：爱护要求：整定值：逆功率大小为额定功率整定值：逆功率大小为额定功率的的8%8%15%15%，延时，延时1 110s10s动作。动作。措施（爱护元件）：措施（爱护元件）：常接受常接受“逆功率继电器逆功率继电器”和和DWDW的分励脱扣器实现逆功率爱护。的分励脱扣器实现逆功率爱护。逆功率继电器：逆功率继电器：反映有功功率大小和方向。反映有功功率大小和方向。16801680、16811681、17141714、17151715
9、、17171717、17181718、17191719逆功率继电器逆功率继电器原理：发电机输出功率时，原理：发电机输出功率时，电压线圈和电流线圈产电压线圈和电流线圈产生的磁通在铝盘中感应生的磁通在铝盘中感应出涡流使铝盘顺时针方出涡流使铝盘顺时针方向转动，因受挡块拦住向转动，因受挡块拦住不能转动。不能转动。发电机出现逆功率，铝盘发电机出现逆功率，铝盘逆转，轴上齿轮带动触逆转，轴上齿轮带动触头移动，达整定时间，头移动，达整定时间，将使动静触头闭合，而将使动静触头闭合，而使发电机主开关跳闸。使发电机主开关跳闸。爱护原则：应具有选择性，避开造成不必要的停电。爱护原则：应具有选择性，避开造成不必要的停电
10、。动作值整定原则：动作值整定原则：按时间原则和按电流原则。按时间原则和按电流原则。.按时间：各级开关或爱护装置的动作时间整定值朝发按时间：各级开关或爱护装置的动作时间整定值朝发电机方向逐级增大电机方向逐级增大(t1(t1t2t2t3)t3)；.按电流：动作电流按电流：动作电流的整定值也是朝发电机方向渐渐递增的整定值也是朝发电机方向渐渐递增(I1(I1I2I2I3)I3)。爱护装置：爱护装置：1.1.万能式自动断路器（发电机主开关），万能式自动断路器（发电机主开关），2.2.装置式自动断路器（配电板或应急配电板），装置式自动断路器（配电板或应急配电板），3.3.熔断器熔断器（末级爱护）。（末级爱
11、护）。实际做法及要求：实际做法及要求：1.1.发电机至万能式自动开关短路可发电机至万能式自动开关短路可能性小，可不设；能性小，可不设；2.2.主配电板至用电设备部分与用电设备主配电板至用电设备部分与用电设备共用一套；共用一套；3.3.主配电板至安排电板可接受装置式断路器或主配电板至安排电板可接受装置式断路器或熔断器；熔断器；4.4.主汇流排至电动机的爱护级数不超过主汇流排至电动机的爱护级数不超过4 4级，至级，至照明负载爱护级数不超过照明负载爱护级数不超过5 5级级 （否则难整定，难以满（否则难整定，难以满足足“选择性和快速性选择性和快速性”）。）。过载爱护方法：过载爱护方法：船舶电网一般不单
12、独设置过载爱护装置（电网船舶电网一般不单独设置过载爱护装置（电网过载爱护通常与用电设备共用一套过载爱护装置，过载爱护通常与用电设备共用一套过载爱护装置，装在出线端）。装在出线端）。留意：留意：1.“1.“不单独设置过载爱护不单独设置过载爱护”并非并非“不爱护不爱护”，而是由负载而是由负载“顺带顺带”爱护；爱护；2.2.舵机线路（主、限制线路都）不设置过载爱舵机线路（主、限制线路都）不设置过载爱护装置护装置 保证舵机紧急时的可运用。保证舵机紧急时的可运用。2 2、绝缘监测：地气灯难以、绝缘监测：地气灯难以获得具体的绝缘电阻，通常采获得具体的绝缘电阻，通常采用兆欧表（带电测量式或安装用兆欧表（带电
13、测量式或安装式兆欧表）式兆欧表）电网绝缘电阻电网绝缘电阻不应低于不应低于2M2M。动力和照明负载各一个。动力和照明负载各一个。1 1、单相接地的监视：单相接地造成潜、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。监测性），不要求切除性。方法：常用绝缘指示（地气）灯。方法：常用绝缘指示（地气）灯。暗，该相绝缘不好，灭，该相接地暗，该相绝缘不好，灭，该相接地。四、四、接用岸电装置接用岸电装置1接接岸岸电电的的作作用用：当当船船舶舶靠靠岸岸特特殊殊是是修修船船时时应应接接岸岸电电，因因岸岸电电比比船船电电便便宜宜很很多多
14、，同同时时可可免免去去对对发发电机进行管理，便于发电机的修理、保养。电机进行管理，便于发电机的修理、保养。2接接岸岸电电的的要要求求：电电制制、额额定定电电压压及及额额定定频频率率一一样样，与与船船舶舶电电网网相相序序一一样样（不不一一样样电电动动机机反反转转等等）且不能断相。且不能断相。3主主发发电电机机、应应急急发发电电机机、岸岸电电之之间间的的联联锁锁关关系系是是：主主发发电电机机供供电电，岸岸电电开开关关合合不不上上闸闸或或自自动动跳跳闸闸；主主发发电电机机（应应急急发发电电机机）脱脱离离电电网网后后，岸岸电电开开关关才才能能和和闸闸。主主发发电电机机失失电电，应应急急发发电电机机自自
15、动动起起动动送送电电。配配电电板板上上主主开开关关与与岸岸电电开开关关设设有有联联锁锁爱护环节。爱护环节。相序指示器相序指示器1电路电路2原理：原理：上上图图在在正正常常状状况况通通过电路分析过电路分析 U1=1.5Up U2=0.4Up（Up为为相电压）相电压）3性质：白（绿）灯比红灯亮、为正序，可接岸性质：白（绿）灯比红灯亮、为正序，可接岸电；红灯比白（绿）灯亮、为逆序，应将岸电随电；红灯比白（绿）灯亮、为逆序，应将岸电随意两根接线对换。意两根接线对换。原理：当相序正确时，电原理：当相序正确时，电压滤过器中压滤过器中mnmn两点电压为两点电压为0 0，岸，岸电开关的失压脱扣器不动作，电开关
16、的失压脱扣器不动作，相序错误或缺相，则相序错误或缺相，则KAKA失电，失电，最终使失压脱扣器动作跳开。最终使失压脱扣器动作跳开。作用：逆序继电器又称为作用：逆序继电器又称为“负序负序继电器继电器”，作为一种爱护装置，当岸，作为一种爱护装置，当岸电与船舶电网相序不一样时，禁止岸电与船舶电网相序不一样时，禁止岸电开关合闸。同时还有缺相爱护功能。电开关合闸。同时还有缺相爱护功能。组成：由负序电压滤过器与电压组成：由负序电压滤过器与电压继电器组合而成。继电器组合而成。负序电压滤过器：检测相序，发负序电压滤过器：检测相序，发觉负序，则不允许开关闭合。觉负序，则不允许开关闭合。注：岸电与船电发电机、应急发电机设有联锁爱护，防止发生非注：岸电与船电发电机、应急发电机设有联锁爱护，防止发生非同步并车事故。同步并车事故。作业：阅读作业：阅读P178185习题：习题：16751731