船舶中压电网高阻接地方式机理研究
舰船中压电力系统接地方式研究
压 又减 小故 障 电流 。
大 电流 接地 方式 只是 在继 电保 护选 择性 上 有
１ 接 地 方 式 分析
接 地方 式 主要 分 为 两 类 ， 需 要 断 路 器 遮 断 凡 单相 接地 故 障者 属 于大 电流 接 地 方式 ； 是单 相 凡
接地 电弧能够 瞬 间 自行 熄 灭 者 ， 于 小 电流 接 地 属
接 地故 障电流标 幺值 ；
ｕ —— 非 故 障相工 频 电压 升高标 幺值 。
由上述 公式 可 以看 出 ， 当零 序 阻抗 与 正 序 阻
作 。但 随着 电压 等 级 的升 高 ， 生 单相 接 地故 障 发
时， 接地 电容 电 流在 故 障点 形 成 的 电弧 不 能 自行
抗 之 比增 大 时 ， 障 电流 减 小 ， 故 障 相 电压 升 故 非
互换 特 性 如下 。
连续性 应是 优先 考 虑 的 目标 。 适 合舰 船 电力 系统 的接 地方式 只 有 中性点 谐 振 接地 方 式和 高 电阻接 地方 式两 种 。
２ 适 合 舰 船 的 接 地 方 式
２ ： ０ ００ — １ ２ １ ７０
修 回 日期 ０ ００ 一６ ２ Ｊ ７］
高 电阻 接 地 的系 统 设 计 应 符 合 Ｒ ≤ ３ ， Ｘ 的 准 则 ， 限制 由于 电弧接 地故 障产 生 的瞬态 电压 。 以
一
作 者 简 介 ： 宁 昭 （９ ２）男 ， 士 生 。 罗 １８ ， 博 研 究方 向 ： 电力 系 统 安 全 运 行
摘
要： 根据舰船电力系统特殊性 ， 给出最适合舰船 中压 电力系统的两种接地方式 ， 分析两种接地方式 并
的优 缺 点 ， 过 计 算 得 出两 种 接 地 方 式 在舰 船 上 适 用 的范 围 ， 接 地 装 置 在 舰 船 上 的应 用 提 供 参 考 依 据 。 通 为
舰船中压电力系统接地分析
Ａｂ ｔａ ｔ Ｗｉ ｈ ｎ ｒａ ｅｏ ｅｃ ｐ ｂｌｙｏ ｒ ｅｐ ｗ ｒｓｓｅ ａ ｄ ｗ ｔ ｅｌ ｔｔ ｎｏ ｂｅｌｙ ｓｒ ｃ： ｔ ｔｅｉｃｅ ｓ ｆｔ ａ ａ ｉ ｔ ｆ ｍａ ｉ ｏ ｅ ｙ ｔ ｈ ｈ ｉ ｎ ｍ， ｎ ｉ ｔ ｉ ａｉ ｃ ｌ ａ ｈ ｈ ｍｉ ｏ ｆ ａ ａ ｄｃｐ ｂｌｙｏ ｒａ ｅ ｏ ｏｔｇ ｙ ｔｍ ｃ ｎｎ ｔ ｅ ｅｒｑ ｉ ｍｅ ｔ Ｔ ｅ ｏ ｒ ｙｔｍ ｏｔｇ ｐ ｔ ｎ ａ ａ ｉ ｔ ｆ ｂ ｅ ｋ ￣ｌｗ ｖ ｌ ｅｓｓｅ ａ ｏ ｔ ｈ ｅ ｕｒ ｎ． ｈ ｗｅ ｓｅ ｖ ｌ ｅｕ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｐ ｓ ａ ｏ ６６ｋ ｅｕｔ ｉ ｏ ｅ ｒｂｅ ｉ ｅｃ ａ ｇ ｌ ｇ ｎ ｒｕ ｄｎ ａ ｅ ｔｈ ｑ ｅｔ ｓｅ ． ｈｓ ． Ｖ ｒｓ ｌ ｎ ｏ ｌｍ ｗ ｔ ｔ ｈ ｎ ｅ ｖ ｔ ｅｉ ｕ ｇｏ ｎ ｉｇｃ ｎｍ ｅ ｅｒ ｕ ｓ ｏ ｓ ｔｍ Ｔ ｉ ｓｎ ｐ ｈｈ ｆ ｏ ｏａ ｓ ｔ ｅ ｙ ｆ ａ ｔ ｌ ｐ ｅｅ ｔ ｔｅｎ ｃ ｓａｙｏ ｇ ｏ ｎ ｉｇｏ ｍ ｒ ｅ ｏ ｒ ｙ ｔｍ． ｒ ｃｅ ｒｓｎｓ ｈ ｅ ｅｓ ｒ ｒｕ ｄｎ ａ ｉ ｗｅ ｓ ｉ ｆ ｆ ｎ ｐ ｓ ｅ
因此 提 出 了 中压 电 力 系统 。
中性 点 不 接 地 系 统最 大 的 优 点 是发 生单 相 接 地 故 障 时 ，并 不破 坏系 统 电压 的 对 称 性 ，且 故 障 电流较 小 ，基 本 不 影 响对 负载 的供 电 ，系 统 可 以 短 时 继续 运 行 。然 而 当 发生 单 相 接 地 故 障 时 ， 虽 然 没有 直 接 的短 路 电 流 ，但 长 期 运 行 时 由于 非 故
基于船舶高压电力系统接地方式的研究与分析
Ｓｅ ．００ ｐ２ ７
基于船舶高压电力系统接地方式的研究与分析
仇 挺， 熊 文
２６０ ２０ ６） （ 南通 中远川崎船舶工程有 限公 司 技术本部 ， 江苏 南通
摘
要： 文章对船 舶电力高压 系统各接地 方式 的电气回路进行 了介绍， 比较 了几种主要接地方式的特点和选择条件，
１ 船舶 高压 电力系统接 地方 式 各接地 方式 下的特 点及接 地 故障 时系统 过渡 暂态 高压 等情况 均详 细说 明如 下 。【 ’ 】
１ 非接地方 式 ． １
非接 地方 式 （ Ｅ Ｔ ＡＬＩ Ｕ ＡＴＯ Ｎ Ｕ Ｒ ＮＳ Ｌ Ｉ Ｎ）的基本 原理 如 图 １ 示 。其特 点 是 ： １ 通过 Ｇ Ｔ（ ｒｏｎ－ 所 （） Ｖ Ｇａｕｄ ｉｇＶ ｌｇ ｒｎｆｒ ｒ 二 次侧 所产 生 的高 电压来 检测 接地 故障 ， ｎ ｏｔ ｅ ａｓ ｍｅ） ａ Ｔ ｏ 当接 地 故 障发生 时 ， 各主母 线可通 过一 公 用 报警装 置进行报 警 。 ２ 该 方式 下 的单 相接 地故 障时 的接 地 电流 在各 种方 式 中是最 小的 ， 含有对地静 电 （） 仅 电容 电流和 经过 ＧＶ Ｔ二次侧 继 电器 内阻所 限制 的有 效 电流 。因其 接 地 电流 很小 ， 以确 定故 障回路 比较 困 所
难， 也难以使接地继电器正确动作和实现选择性保护 ， 但可保持供 电的连续性 。 ３ 单相接地故障时， （） 其它健 全相的对 地 电压 要升高 。 对 于暂态 过渡 高压 ， 论上 ， 而 理 故障产 生 的系统 高压 可 以达 到额定 电压 的 ７５ ， ． 倍 但 因系统的静电电容及接地异常 电压继电器 的内阻的存在， 实践中可能达到最大 ５ 倍的程度 ， 所以该方式对设 备的绝缘水平 要求 很高 。
船舶中压电力系统的研究
２ ０ １ ５ 年２ 月
船舶 中压 电力 系统 的研究
许 明 华
（ 福建船政交通职业学院 ， 福建 福州 ３ ５ ０ ０ ０ ７ ）
摘
要： 对于现代大型船舶 ， 船舶 的电力系统采用 中压 电力系统是必然趋势 。为 了保证船舶 电力系统 的供 电可靠 性 ，
防止 中压弧光放 电导致 电网绝缘 击穿 ， 文章通过 船舶 中压 电力 系统 中性 点不接地方式 、 中性点经小 电阻接 地方式和 中性 点经消弧线圈接地方式 的综 合分析 比较 ， 认 为采用 Ｐ Ｌ Ｃ控制 的 自动 跟踪控制调 匝式消弧线 圈装置是最佳选择 ， 并对其进 行 系统设计 。实践证 明船舶 中压 电力系统 自动跟踪消弧装置运行可靠 ， 动作准确 、 快 速。
题需 要解 决 ， 如： 中压 产生 弧光 放 电导致 电网 电荷 的积累 、 配 电 网络 中电压 升高 导 致 电 网绝 缘 击 穿 等 问题 。本 文通 过分 析研 究船 舶 中压 电力 系统 运 行 可靠性 ， 就 中性点 装置 进行 设计 。
如 果 船 舶 中压 电力 系统 产 生 单 相 接地 故 障
第ｌ 期
许明华 ： 船舶 中压 电力 系统 的研究
中被加速 ， 打击其它原子并使之电离 ， 使电缆之间 有 自由电 子和 正离 子 。结 果是 产生 了越来 越 多 的
１ 船舶 中压 电力 系统 中性 点不 接 地 方 式 分 析
１ ． １ 船舶 中性 点不 接地 分析
３ ０ ｒ ｒ ￣ （ １ ＋ 等）
（ １ ）
式 中： ｍ为 船舶 电缆或 汇 流排 表面 粗糙 系数 ， 一 般
电缆绞线 ｍ ＝ Ｏ ． ７ ５ ～ ０ ． ８ ５ ； ６ 为空气相对密度 ， 主要影 响 因 素 有 大 气 压 Ｐ和 温 度 ｔ ， 其 计算 式 为 ： ６ ＝ （ ） （ 其中 ２ ０ ℃， Ｐ ０ 为标准大气压 ） ； ｒ
舰船中压电力系统接地分析
340
Vol.27 No.6 2007.11/12
下可产生 2.5～3.5 倍最大相电压的弧光接地过电 压，危及整个网络的绝缘。
综上所述，不接地系统发生单相接地故障时 具有以下特点：(1) 在发生单相接地时，全系统 都将出现零序电压；(2) 在故障线路上，零序电 流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，数 值一般较大，电容性无功功率的实际方向为由线 路流向母线；(3) 可能出现异常过电压。发生间 歇性弧光接地时，有时可达数倍相电压值。该高 压波及整个系统，将对系统的绝缘产生影响。
当接地电容电流较小时，接地电弧会迅速自 行熄灭，电网可继续正常运行；如果接地电流较 大（30A 以上），则将产生稳定的电弧，形成持续 性弧光接地，强烈的电弧将损坏设备并导致两相
或三相短路；当接地电流在 10A 和 20A 之间时， 可产生一种间歇性电弧，导致系统中电感电容回 路的振荡，产生谐振过电压。据实测，严重情况
时，所引起的热效应在设备的绝缘等级范围内，
因此部分故障不接地系统是可以承受的。另外其
单相接地故障不引起保护系统动作跳闸的特性满
足了供电连续性的要求。当系统发生单相接地故
障时，由于其非故障相对地电压升高了 3 倍，长 期运行可能导致系统中绝缘的薄弱环节被击穿， 发展成相间故障。不接地系统中电弧的起弧、重 燃或振荡的接地故障可能会产生高达 3.5 倍相电 压的冲击电压。
I b = U bd jωC 0 I c = U cd jωC 0
此时，从接地点流回的电流为 Id = Id + Ib + Ic， 其有效值为 Id =3UωC0，U 为相电压，即正常运 行时三相对地电容电流之和。
当发生单相接地故障时，非故障相电压升高
3 倍，而线电压维持不变，不影响三相设备的正
船舶高压电力系统常见中性点接地法的辨析
At present, the power of the electrical equipment of the ship is increasing, the complexity of the system, the degree of intelligence, the improvement of the degree of automation and the level of its science and technology have been developed unprecedentedly. The components of the low voltage power station can not meet the need of the increase of the total power of the ship, and also improve the standard of the professional skill level of the ship crew. The crew must be able to respond quickly to failures in the shortest possible time and take the most effective measures to effectively reduce the losses. At present, what kind of grounding method is adopted in the neutral point of China's marine high voltage power system is the key technical problem we need to solve.
基于行波法的中压舰船电网接地故障选线方法仿真分析
ｂ ｙ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ． Ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｆ ｏ ｓ ｈ ｉ ｐ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｌ ｏ ａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｉ ｉｅ ｆ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｗ ａ ｖ ｅ
ｓ ｉ ｇｎａ ｌ ， ＂ ｔ ｒ ａｖ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｗａｖ ｅ
０ 引言
目前 ，很 多 中压 舰 船 的接 地 故 障 选 线 是在 舰
船 的总 配 电盘 和 照 明系 统 的 分配 电盘 上 装 监 视 装
主 要 有 首 半 波 法 、 能量 法 、Ｐ Ｒ ＯＮ Ｙ 法 、小 波 分 析 法 等 等［ ２ ， ５ １ 。在这 里 ，以行 波法 为 基 础 ，以小波 分 析 为 工 具 ，提 取 出舰 船 电力 网络 单 相接 地 故 障
船 电技 术 １ 应用研究
基于 行波法 的中压舰 船 电网接地 故 障
选 线 方 法 仿 真 分 析
王 宏 亮 ， 沈 兵 ， 陈 亮
（ 海 军 工 程 大 学 电气 工 程 学 院 电 气 工 程 系 ， 武 汉 ４ ３ ０ ０ ３ ３ ） 摘 要 ： 为 了 确 保 舰 船 电 网 的 继 电 保 护 正 确 与 可 靠 ，本 文 对 舰 船 电 网 单 相 接 地 故 障 进 行 了 简 单 的 数 值 分 析 ，
Ｖｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎｔ Ｔｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｗ ａ ｖ ｅ
Ｗａ ｎｇ Ｈｏ ｎｇ ｌ ｉ ａ ｎｇ ，Ｓ ｈｅ ｎ ｂｉ ｎｇ ，Ｃｈ ｅ ｎ Ｌｉ ａ ｎ ｇ
船舶电力系统中性点接地方式的探讨
船舶电力系统中性点接地方式的探讨摘要：船舶电力系统中性点接地方式的选择是一个综合性的课题，正确的接地方式选择具有非常重要的意义，因为它直接关系到船舶供电系统的线路与设备之间的绝缘水平，供电系统的可靠性、连续性和运行的安全性，船舶通信信号的电磁干扰等问题。
关键词：船舶电力系统、中性点接地方式一、引言由于船舶自动化、智能化和大型化不断提升，特别是一些超大型集装箱船、石油平台、海洋工程船、FPSO等船舶，船舶用电量的猛增，使得原来的低压交流电力系统不能适应船舶的发展，必须要使用电压等级更高的中压电力系统，甚至高压电力系统，才能够满足电力系统猛增容量的需求。
采用中高压电力系统可以大幅度降低短路电流的水平，在降低配电板成本的同时，也节约了大量电缆，提高系统的经济性和安全性。
某些船舶大功率电力系统船舶电站容量和短路电流如表1.表1.由于中高压电力系统对设备绝缘等级的要求非常高，但又考虑到绝缘成本、人身安全和设备安全等方面，所以船舶电力系统中性点接地方式必须要合理的选择。
二、船舶电力系统的中性点运行方式三相交流电交流的中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。
中性点的运行方式主要分两类：小接地电流系统和大接地电流系统，亦称中性点非有效接地和中性点有效接地系统。
前者亦分为中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和中性点经高电阻接地系统，后者亦分为中性点直接接地系统、中性点经低电阻接地系统。
（一）中性点不接地系统中性点不接地的系统亦称为三相绝缘系统，通常采用三相三线制，电网中性点与船体之间无任何连接。
优点是：当系统发生单相接地时，不会因单相短路而产生短路电流使系统保护跳闸，系统即使发生单相接地故障仍然能继续工作，可最大限度地保持供电的连续性。
也不会影响三相线电压之间的对称关系，只是使接地相相电压变为零，而非接地相的电压升高为线电压，这时系统仍可供电。
但必须在短时间（一般为两小时）内找出接地点并排除，以免长时间使非接地相工作在线电压下，造成绝缘损坏。
船舶中压系统中性点接地的分析
船舶中压系统中性点接地的分析摘要：文章主要阐述船舶中压系统中性点接地和不接地存在的问题，并分析各自的优缺点。
关键词：船舶中压电力系统中性点接地分析随着社会发展，船舶大型化设备越来越多，设备的用电功率也就越来越大，发电机的容量也不断增加。
对于目前大多数船舶使用低压交流电力系统来说，由于线路的电流大，设备制造所占的体积也大，机舱空间有限，布线的电缆线粗，为了使船舶电力系统协调工作，现代化大型船舶采用中压系统是必然趋势。
但随之而来的有许多问题需要解决，如配电网络中单相接地、电容电流等。
本文主要探讨的就是船舶中压系统安全运行存在的一些问题。
1船舶中压中性点不接地系统分析1.1船舶中压中性点不接地系统的特点我们知道船舶低压电力系统都是采用中性点不接地的三相三线制绝缘系统，在发生单相接地时不会产生短路电流而跳闸，也不影响三个线电压的对称关系，能最大限度地保持连续供电;而对船舶中压系统中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高3倍。
一般情况下，当发生单相金属性与船体接触故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和，其值一般不大，船舶电网就发出接地信号，值班人员必须尽快排除接地故障，保证人身安全和连续不间断供电。
但当中性点不接地时，在接地点将通过全系统的对地电容电流，使非故障相的绝缘破坏进而造成相间短路，对电网造成很大的危害。
1.2船舶电网与船体电容电流超标的危害实践表明船舶电力系统中性点不接地系统也存在许多问题，随着电缆出线增多，配电网络与船体中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流太大时，将带来一系列危害，具体表现如下：(1)当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响，而且对整个电网绝缘都有很大的危害；(2)配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着船舶配电网的安全可靠性；(3)当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至死亡；(4)当船舶配电网发生单相接地时，电弧不能自灭，很可能破坏周围的绝缘，发展成相间短路，造成停电或损坏设备的事故，同时对不接地相电压升高，对设备绝缘等级要求更高；(5)单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入船体后由于接地电阻的原因，使整个接地网电压升高，危害人身安全和船舶安全；(6)交流杂散电流危害。
关于船舶中压电力系统中性点接地的探究
关于船舶中压电力系统中性点接地的探究摘要：本文针对船舶中压电力系统中性点的接地方式展开调研、剖析和探究，详细论述了船舶中压电力系统四种中性点接地类型并对其各自的性质、优势和缺陷进行总结，希冀可以为推进船舶中压电力系统中性点接地的稳定性和安全性的提高提供参考性的建议。
关键词：船舶；压电力系统；中性点接地方式；研究中性点的接地工作是船舶中压电力系统正常运行的前提和保障，预防和控制接地发生短路、系统空开断路等风险的产生，进而确保压电力系统稳定和安全的运行。
一、中性点接地方式（一）中性点直接接地中性点直接接地也叫做大地电流接地，简而言之就是直接把中性点和大地连接起来。
船舶中压电力系统的中性点接地采用直接接地的方式，其突出优点是有效保持压电力系统相关设备的电压在安全范围内浮动，同时中心点的绝缘耐受电压能力尽量保持在最低范围里。
针对船舶中压电力系统，中性点直接接地的方式适用于高电压等级的电力系统。
中性点直接接地类型的缺陷也很明显，比如：当中性点使用单相电压接地模式时，压电力系统设备开关经常会出现的跳闸与掉闸故障，从而不能保证船舶供电的持续性。
另外，采用中性点接地采用直接相连的方式，容易干扰和影响船舶上的信号传输线路和设备，使信号传输路径混乱，出现噪声杂音，削弱信号传输效果。
（二）中性点不接地压电力系统中性点不接地是指中性点没有与大地直接连接，而是通过电容介质进行连接。
在船舶中压电力系统的初始阶段常常使用不接地方式。
中性点不接地方式相对直接接地方式具有更显著的优势和有利条件。
比如船舶中压电力线路遭遇雷电袭击时，其中某相电压故障不会对系统运行造成影响，设备因外电的闪掉故障能够自行清除，不会出掉阐或断闸故障，设备可以在短时间内维持运行，确保维修人员有足够的时间开展抢修工作，很大程度上加强了船舶中压电力系统运行的稳定性。
另一方面，中性点不接地方式简单便于维护，降低投入成本和材料损耗，以上这些优势的体现主要针对中性点线路较短的船舶中压电力系统。
船舶中压电力系统中性点接地方式研究
所 谓的中性点直 接接地指 的是将船舶压 电力系统 的中性点直接和 大 地相连 。 将 船舶压电力系统的中性点进 行直 接接地 的最大好 处就 是能够将 压 电力系统设备 的电压控制在安全范 围之 内， 并且将 中心点的绝缘水平控 制在极低 的范 围内。 中性点直接接地 的这一优 点在 具有较 高标称 电压的船 舶压 电力系统 中显示得更为 明显ｆ １ 】 。 然而 ， 中性点直接 接地也具有 不足之处， 例 如当采用 中性 点单相接地 时， 极易致使压 电力系 统设备 的跳 闸与断 闸， 这对 于船舶 的连续 供 电来 说 是十分不利的 。 而且中性点直 接接地 的方式 在很大程度上会对船 舶内的通 信系统产生干扰和影 响， 扰乱通信渠道、 降低通信质量。
结束语：
舶的压 电力系统线路时， 不接地的压 电力系统能够 自行使绝缘 线路 进行恢 复， 就算不 能完 全将故障 消除， 也 能最 大程度的 为线路抢 修人员 赢得充足 的补修时间 ， 能够极大的增强船舶压 电力系统的可靠性目 。 而且 中性 点不接 地还能够最 大限度的节省 资金和能源 消耗， 操作便捷 ， 而这些优 点的存在 都是 以船舶压 电力系统的 中性点线路较短为前提的。当船舶 的压 电力系统 的中性 点的电缆线路较长 时， 往往会产 生数量较 大的电容 电流 ， 并且 电流 量一般较大 ， 这 种情况下 若是不对压 电力 系统的 中性 点进行接地 ， 会因为 电弧过大且无法 自行熄灭导致电力安全事故， 轻者对压电力 系统 的设备绝 缘造成一定的威胁， 重者则可能会危及生命口 】 。
三、 中 性 点 经 消 弧 线 圈 接 地
中性点接地作为影响船 舶压电力系统运行 的一大 因素 ， 不 仅对 于保障 船舶设备的正常运转具有重要 作用 ， 对 于保 障船 舶压 电力系统 的安全 也具 有重要意义。 本文主要在对船舶压电力系统中进行接地的必要性进行分析 的基础上 ， 分析 了船 舶压 电力 系统的四种接地方式 的特 点及优缺点， 希望 能够为提高船舶压电力系统 的安全可靠性具有一定的作用 。一
船舶高压电力系统常见中性点接地法的辨析
船舶高压电力系统常见中性点接地法的辨析摘要船舶电力系统中性点接地方式的分析是一个综合性的课题，正确的接地方式的选择具有越来越重要的意义，能够直接影响到供电可靠性、线路与设备的绝缘水平、继电保护等方面。
随着船舶电气设备自动化程度的不断提高，船员生活和工作条件的逐步改善，船舶的电气负荷迅速增加，相应的船舶发电机的功率也大幅增加。
目前，大型船舶电力系统的设计能力已达到15 MVA至20 MVA，大型豪华游轮的设计能力高达70MVA。
半个多世纪以来，船舶的低压电力系统已经不能满足现代大型船舶电力系统的容量要求。
船舶高压电力系统有增长的趋势，这将给船舶电力系统带来一系列新的变化。
船舶高压电力系统中性点接地方式主要有：中性点不接地、中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经电阻接地。
从这几个接地方式的适用范围、经济性、安全性、绝缘性等方面综合比较，并且通过对不同接地方式接地电流、单相接地电流以及对接地电阻器阻值的计算进而比较分析。
结合数据得出结论中性点经高电阻接地方式适用于船舶高压电力系统。
该接地方式可以将故障电流控制在允许的范围内，并且能有效地将事故可能造成的损失降低到最小的程度，保证供电可靠性，是较理想的中性点接地运行方式。
关键词：高压电力系统，中性点接地，电弧线圈，经电阻接地AbstractThe analysis of neutral grounding mode in ship power system is a comprehensive subject. The selection of correct grounding mode is of more and more important significance, which can directly affect the reliability of power supply and the insulation level of line and equipment. Relay protection and other aspects.With the continuous improvement of the degree of automation of the ship's electrical equipment and the gradual improvement of the living and working conditions of the crew, the electrical load of the ship increases rapidly, and the power of the corresponding marine generator is also greatly increased. At present, the design capacity of large ship power system has reached 15 mva to 20 mva, and the design capacity of large luxury cruise ship is as high as 70mva.. For more than half a century, the low voltage power system of ships has been unable to meet the capacity requirements of modern large ship power systems. Ship high voltage power system has an increasing trend, which will bring a series of new changes to ship power system.The neutral grounding mode of ship high voltage power system is as follows: neutral point is not grounding, neutral point is directly grounding, neutral point is grounding by arc suppression coil, neutral point is grounding by resistance. The applicable range, economy, safety and insulation of these grounding modes are comprehensively compared, and the grounding current, single-phase grounding current and resistance value of grounding resistor are compared and analyzed through the calculation of grounding current, single-phase grounding current and resistance value of grounding resistor.Combined with the data, it is concluded that the neutral grounding mode through high resistance is suitable for ship high voltage power system. This grounding mode can control the fault current within the allowable range, and can effectively reduce the possible loss caused by the accident to a minimum, ensure the reliability of power supply, and is an ideal neutral grounding operation mode.Key words：High voltage power system，neutral-point earthing，Arc coil，resistance grounded目录前言 (1)1 船舶高压电力系统及接地方式简介 (3)1.1船舶高压电力系统简介 (3)1.1.1 船舶高压电力系统的电压等级 (3)1.1.2 船舶高压电力系统的主接线图 (3)1.1.3 船舶高压电力系统的保护 (5)1.2 中性点接地方式简介 (6)1.2.1 中性点不接地方式 (6)1.2.2 中性点直接接地方式 (8)1.2.3 中性点经消弧线圈接地方式 (8)1.2.4 中性点经电阻接地方式 (10)2 船舶高压电力系统不同中性点接地方式的计算 (13)2.1船舶高压电力系统不同中性点接地方式单相接地电流的计算 (13)2.2 船舶高压电力系统经高电阻接地电流的计算 (15)2.3 船舶高压电力系统接地电阻器阻值的选择和计算 (15)3 基于MATLAB的接地方式仿真 (17)3. 1 中性点不接地方式单相接地故障仿真 (17)3. 2 中性点经消弧线圈接地方式单相接地故障仿真 (18)3. 3 中性点经高电阻接地方式单相接地故障仿真 (18)4船舶高压电力系统中性点接地方式的综合比较 (20)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录A 附录内容名称 (25)山东交通学院毕业设计（论文）前言随着船舶设备功率的增加，低压电站的容量已不能满足船舶总功率增加的需要，从而提高了船舶电力系统的电压水平。
船用中压发电机中性点接地电阻的整定计算
关键 词 ： 中性 点接 地
中图分 类号 ：Ｔ Ｍ６ ４ ５
船 舶 中压 电力系统
发 电机
参数 计算
文 章编 号 ：１ ０ ０ ３ — ４ ８ ６ ２（ ２ ０ １ ５ ）０ ４ ． ０ ０ ０ ９ ． ０ ４
文献标 识码 ：Ａ
Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｔ Ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ Ｃａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｓｈ ｉ ｐｂｏ ａ ｒ ｄ Ｍ ｅ ｄｉ ｕｍ Ｖｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ
故 障 电流 。针对 这 一情 况 ，本 文开展 理 论研 究 ，首 先合 理选 择 了发 电机 高 阻接地 方 式 。然后 依据现 有 标准 规 范要 求 ，通过 参 数计 算得 到 了某 船 中压 电力 系统接 地 电阻值 。最 后 ，从 限制 系统 过 电压 、保 证人 员安全 、 保证 继 保装置 灵敏 度等 方 面校验 了接 地 电阻 参数 的合理 性 。
ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｎ ｕ ｍ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｆｏ ｏ ｎ ｅ ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｏ ａ ｒ ｄ ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ， ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｖ ｅ ｒ ｉ ｉｅ ｆ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ ｆ ｏ
浅谈船舶电气保护接地设计
浅谈船舶电气保护接地设计作者：张诚崔艳马丽莉来源：《科学与信息化》2019年第20期摘要本文进行了中性点经高电阻接地系统单相接地故障分析，并在收集数据的基础之上计算等效电路，严格执行船级社规范对接地方面要求，得出第1次单相接地故障发生时，产生的电流量较少，第2次接地故障发生时，人体接触的电压则会超过人体的承受能力，产生比较大的电流，危害人体安全，切断电源进行过电流保护处理，进行有效的绝缘监测。
并分析了电缆金属护套接地、单芯电缆金属护套感应电压、防静电接地等几种接地保护设计方式。
关键词船舶电气；保护接地设计；设计方式船舶电气保护接地设计包括电磁兼容性接地、保护接地以及功能接地等多种接地设计方式，提升了电气线路使用中的安全性，能够防止电气装置的金属外壳以及配电装置的构架等危害人体安全。
1 设备外壳接地第1次单相接地故障发生时，只有少量微量的电流能够通过人体之间，其中产生的电流量较少，对人体的影响可以忽略不计。
第2次接地故障发生时，人体接触的电压则会超过人体的承受能力，此时会损伤人体[1]。
1.1 第1次单相接地故障第1次接地故障发生时的电路。
计算中不计电容电流与发电机内阻抗。
在人体未接触到外壳之时，设备外壳即故障点对预期接触电压能够达到以下数值：在人体接触到外壳之时，流过人体的电流能够达到以下数值：通过这一计算过程能够看出第1次接地故障过程中，保护接地电缆电阻比人体电阻要小得多，设备保护接地设置的运用能够达到良好的运用效果。
此时的电压主要集中在发电机中性点接地电阻层面上，单相接地故障电流只能达到低于5A的数值，因此能够有效避免火灾的发生。
预期接触电压越大，则保护接地电缆电阻也越大，因此应当使用导电良好的耐蚀材料或者铜作为保护接地导体，结合设备具体运行情况采取一些防止机械损伤的应对措施，为了降低保护接地电缆电阻，应当尽量设置更大的接地导体的截面积。
采用软电线中的连续接地导体或者软电缆的操作方式在保护接地层面上具有显著效果，具有较长的保护接地电缆，因此在运用中要求设置更长的保护接地电缆[2]。
船舶电气接地故障的查找及防治探讨
船舶电气接地故障的查找及防治探讨【摘要】本文将围绕船舶电气接地故障展开讨论。
在我们将介绍研究背景和研究意义。
然后在正文中，我们将分析电气接地故障的原因、常见表现，并探讨查找方法和防治措施。
我们还将通过实例分析来加深读者对该问题的理解。
在我们将总结研究成果并展望未来研究方向。
通过本文的阐述，读者将对船舶电气接地故障有更全面的了解，有助于提高船舶的电气系统安全性，保障船舶航行安全。
【关键词】关键词：船舶、电气接地故障、原因分析、常见表现、查找方法、防治探讨、实例分析、总结、展望、研究方向。
1. 引言1.1 研究背景船舶电气接地故障是船舶电气系统中常见的问题，一旦出现接地故障可能会导致电路短路、电气设备损坏甚至火灾等严重后果。
由于船舶的特殊工作环境和条件，电气接地故障的查找及防治变得尤为重要和复杂。
为了保障船舶的正常运行和安全，及时有效地处理电气接地故障至关重要。
在船舶领域，电气系统是船舶正常运行的重要组成部分，而接地故障的发生可能受到船舶结构、海洋环境等多方面因素的影响。
对船舶电气接地故障的查找及防治进行深入研究，对于船舶的安全性和可靠性有着重要的意义。
通过对电气接地故障的原因分析、查找方法和防治探讨，可以帮助船舶维护人员及时发现和处理问题，提高船舶的工作效率和安全性。
部分将围绕船舶电气接地故障的重要性和研究现状展开讨论，为后续内容的深入探讨奠定基础。
1.2 研究意义船舶电气接地故障是船舶电气系统中常见的故障之一，一旦发生会对船舶的正常运行和安全造成严重影响。
研究船舶电气接地故障的查找及防治具有重要的意义。
通过对船舶电气接地故障的深入研究，可以帮助船舶工程师和维护人员更好地了解故障产生的原因，提高对故障的识别和分析能力，从而更快更准确地排除故障，保障船舶的安全运行。
研究船舶电气接地故障的防治策略，可以为船舶电气系统的设计和维护提供指导和参考，有效减少故障发生的可能性，提高船舶的可靠性和运行效率。
深入研究船舶电气接地故障的查找及防治，对保障船舶的安全运行、提高船舶的竞争力具有重要意义。
中压系统经高电阻接地运行方式探讨
人工凭经验操作实现过 补偿比较难 。
电流 ， 无法对运行状态做出准确判断 ， 寻找发 现故障点 比较难 ， 也很难保 证失谐度和 中性点位移 电压满 足要求 。 三是随着电网规模的扩大 ， 要求变 电站实行无人 值班 ， 电网运行 如果
接 一电阻元件 ， 阻值 Ｒ＝０ ｎ～０ ｎ， 其 １０ ４０ 具体量值按 Ｒ Ｎ ３ Ｎ≤ 进行选
图 １ 中压电网中性点经高电阻接地原理 图 电容 电流 ， 为流过电阻器的电流。该 电阻与 系统对地 电容构成并 联回 路， 当发生 电弧接地时 ， 接地 电流为
ｌ Ｌ ／ ３ＪｏＵ 南 ｌ １ Ｒ ｏＣ ） ￣ ｃ
中性点不接地方式 因其中性点是绝缘 的 ， 电网对地 电容 中储存 的能
２０ 年 ０６
第１ ６卷
第１ ７期
收稿 日期 ：０６ ０ — １ ２０ — ７ ２
中压 系统经 高电阻接地 运行方 式探讨
包晓 晖
（ 福建水利电力 职业技术学 院 ， 福建永安 ，６０ ０ ３６０ ） 摘 要 ： 绍 了 目前 中压 系统 中性点运行 方式存在 的问题 ， 介 阐述 了中性 点经 高 电阻接
地运行 方式的工作原理 ，探讨 了高电阻接地 实现的方式 以及 高电阻接 地的特 点与优
势。
关键词 ： 系９ ； 中压 Ｌ 高电１４ Ｌ 运行 方式； 电可靠性 ｇ ＇￣ ； 供
中图分 类号 ：Ｍ８ Ｔ ６ 文献标识码 ： Ａ
中压电力 系统 一般 泛指 １０ｋ １ Ｖ以下 的电网， 在我 国主要为 ６ｋ １ Ｖ，０
中性点经低电阻接地 的方式 ， 特别是 以架空线为主 的配 电网单相接 地时 ， 跳闸次数会大大增 加 ， 如果 未能实现环 网供 电或线路没 有装设重
船舶电磁干扰抑制和电气接地的研究
船舶电磁干扰抑制和电气接地的研究摘要：科学技术的发展带动了船舶行业的发展，大量电气设备应用于船舶中，在提高船舶自动化的同时，产生了一定的电磁干扰。
基于此，文章从船舶电磁干扰的产生原因及不利影响入手，介绍了屏蔽、滤波与接地三种电磁干扰抑制策略，并给出了电气接地的开展策略，船厂需要提高对电缆接地的重视，合理选择接地方式及电缆种类，并合理选择电缆的安装位置，保障电气接地抑制电磁干扰作用的发挥。
关键词：船舶；电磁干扰；电气接地随着科学技术的发展，船舶自动化程度越来越高，越来越多的先进自动化设备和通信设备被应用到船上组成自动化网络，实现船舶的自动监控和自动运行。
但是，随着船舶自动化程度的提高，电气设备间的电磁干扰问题也日益严重．电磁干扰给船舶的运营安全带来很大的隐患。
如何在复杂的电磁环境中保证电气设备的可靠性能。
从而将设备和系统的功能在电磁环境中能够如设计之初，不降低功能或失灵。
进一步讲。
就是降低其他的设备或系统内部对它产生电磁干扰。
一、电磁干扰产生原因及危害电磁干扰(ElectromagneticInterference。
简称EMI)是指任何可能引起设备、传输通道或系统性能的下降或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。
所有电气和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压、电流变化，有时变化速率还相当快。
就会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量，而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。
这就是产生电磁干扰的根本原因。
随着电力电子设备的大量应用。
现在电磁干扰问题已经成为继水污染、空气污染、噪声污染、环境污染之后的第五公害，称之为电磁污染。
受到电磁干扰，雷达显示器、传真、电视等显示系统，会变得模糊并出现差错；自动控制系统可能出现失控、误控或误动作，使控制系统的可靠性和有效性降低，并危及安全：金属之间因电磁感应电压而产生电火花或飞弧，引燃该处易燃气体导致易燃物燃烧或者爆炸：更为严重的是电磁干扰可导致人体中枢神经系统机能障碍和植物神经功能紊乱、眼睛损伤、诱发癌症或免疫缺陷性疾病等。
高阻接地的船舶中压电网暂态短路电流计算
高阻接地的船舶中压电网暂态短路电流计算张彦魁;毕大强;宋巍涛;董世军【摘要】针对高阻接地方式的船舶中压电网，提出一种系统化的暂态短路电流计算方法。
考虑同步发电机及异步电动机暂态特性，根据故障点位置，基于分层等效方法将系统中所有发电机和电动机等效为一台发电机。
对于等效发电机，考虑系统分布电容，用对称分量法求解三相对称及各种不对称故障的暂态电流。
用Simulink仿真结果对比验证了该方法的有效性和精确性。
%A systematic calculation method for transient short circuit current is presented for the shipboard medium-voltage (MV) power grid with high resistance grounding. Considering the transient characteristics of synchronous generator and asynchronous motor, according to the location of short circuit, all generators and motors in the system are equivalent to a generator based on the layered equivalent method. For the equivalent generator, the transient currents under three-phase symmetrical and various asymmetric faults including system distributed capacitance are solved by using symmetrical component method. Simulink simulation results verify the validity and accuracy of the method.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】7页(P17-23)【关键词】船舶中压电网;高阻接地;等效发电机;暂态短路电流【作者】张彦魁;毕大强;宋巍涛;董世军【作者单位】电力系统国家重点实验室，清华大学电机系，北京 100084;电力系统国家重点实验室，清华大学电机系，北京 100084;青海省西宁供电公司，青海西宁 810000;许继电气股份有限公司，河南许昌 461000【正文语种】中文【中图分类】TM713电力系统正常运行状态的破坏大多由短路故障引起，而设备过流能力校验及保护装置协调配合都需要计算短路电流。
船舶电力系统接地保护的相关研究与分析
船舶电力系统接地保护的相关研究与分析摘要：随着船舶大型化和智能化的发展，其所需电力负荷也越来越大。
由于海上工作环境的特殊性限制，船舶电气设备安全保护成为一个极为突出的问题。
本文结合当前船舶电力系统中较为常见的接地保护方法，探讨了各方法的优劣性，并分析提出一种较为适合的接地方案。
关键词：船舶；接地保护；中性点接地；小电流接地引言在迅猛发展的国际贸易中，船舶运输占据了非常重要的地位。
高比例的货运量任务，使新造船向大型化、智能化方向发展。
由于船舶电气自动化和智能化程度的大大提升，所需的电力负荷增大，其电力系统采用的电压等级亦随之增高。
高压电力系统的采用已成为超大容量船舶电力系统的必然选择。
对于高压系统，工作的可靠性与安全性永远是第一位的，因此必须采用合适的接地方式以防止船舶高压交流电力系统单相接地时发生严重事故。
本文结合当前船舶电力系统中较为常见的接地保护方法，分析讨论了各方法的优劣性，并提出一种较为适合的接地方案1 几种船舶接地方式分析在船舶电气系统中，船舶接地有“接地保护”和“接地故障”之分。
船舶接地分为以下几种：1.1 非接地方式（NEUTRAL INSULATION）该方式下的单相接地故障时的接地电流在各种方式中是最小的。
因其接地电流很小，所以确定故障回路比较困难，也难以使接地继电器正确动作和实现选择性保护，但可保持供电的连续性。
单相接地故障时，其它健全相的对地电压要升高。
而对于暂态过渡高压，理论上，故障产生的系统高压可以达到额定电压的 7.5 倍，但因系统的静电电容及接地异常电压继电器的内阻的存在，实践中可能达到最大 5 倍的程度，所以该方式对设备的绝缘水平要求很高。
1.2 高阻抗接地方式（HIGH RESISTANCE EARTHING）该方式基本原理如图 1 所示。
在各母线上分别设置 ET，通过 ET 二次侧电阻检测出接地电流，没有必要设置发电机的中性点。
即使有多台发电机，也只要在每个母线上设置一台 ET 即可，且可选择小型的低压阻抗。
船舶中压电力系统中性点接地与过电压研究的开题报告
船舶中压电力系统中性点接地与过电压研究的开题报告1.研究背景近年来，随着船舶高压电力系统的普及，船舶中压电力系统的应用也越来越广泛。
在船舶中压电力系统中，由于任何一条电缆都可能被击穿，因此必须将系统的中性点接地，以保护设备和人员的安全。
同时，过电压也是船舶中压电力系统中常见的问题，尤其是在雷电等恶劣环境下，会对系统造成严重损害。
因此，研究船舶中压电力系统中性点接地和过电压问题，对于船舶电力系统的安全和稳定运行具有重要意义。
2.研究目的本文旨在探究船舶中压电力系统中性点接地与过电压问题，以提高船舶电力系统的安全性和稳定性。
具体研究目的如下：1.了解船舶中压电力系统中性点接地的原理和作用，探讨其在船舶电力系统中的应用。
2.针对船舶中压电力系统的过电压问题，研究其产生原因及预防措施，并对其进行仿真分析。
3.探究船舶中压电力系统中性点接地方式的优缺点，并提出改进意见。
3.研究内容和方法（1）研究内容1.船舶中压电力系统中性点接地原理和作用。
2.船舶中压电力系统的过电压问题研究。
3.船舶中压电力系统中常用的中性点接地方式及其优缺点。
4.针对船舶中压电力系统的过电压问题，使用仿真软件进行分析研究。
5.根据研究结果提出船舶中压电力系统中性点接地的改进意见。
（2）研究方法1.文献调研法。
通过查阅相关文献了解船舶中压电力系统的发展现状，并对性能、技术和应用等方面进行分析。
2.仿真软件。
使用PSCAD/EMTDC等仿真软件对船舶中压电力系统的过电压问题进行建模和仿真分析。
3.实验法。
对船舶中压电力系统的中性点接地和过电压问题进行实验研究，以验证理论分析结果。
4.预期成果通过对船舶中压电力系统中性点接地与过电压问题的研究，达到以下预期成果：1.明确船舶中压电力系统中性点接地原理和作用，并深入分析其在船舶电力系统中的应用。
2.分析船舶中压电力系统的过电压问题的产生原因和预防措施，并对其进行仿真分析。
3.探究船舶中压电力系统中常用的中性点接地方式的优缺点，并提出改进意见。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
+
φ)ú ú û
ï
ïd íïdt
éëêiu22ùûú
=
ï
C00-1ùûú éëêiu22ùûú
+
é0
ù
êU ê ë
m
e j(ωt 2Ls
+
φ)ú ú û
ïïïddt î
éu0ù
ëêi
0
ú
û
=
é0 ëêêêê-L1s
-CLR0-s1nùûúúúú
éu0ù
ëêi0
ú
û
（3）
式中：Um 为基波电势幅值；φ 为初相角。式（3）对 应 的 等 值 电 路 如 图 2 所 示 。 考 虑 到 un = u0 ， in = 3i0 ，可将图 2（c）等效成图 2（d）。
HRG in detail combined with Simulink transient simulation. The research mainly focuses on the impact of impedance ratio of HRG on arc-extinct recovery voltage，re-strike overvoltage，neutral displacement volt⁃ age，and fault current. In addition，the effects of generator frequency offset，arc angle，and fault transition re⁃ sistance are also discussed. The results show that with the increase of impedance ratio，the longer the time of arc-extinct recovery voltage is，and the higher the peak of arc-extinct recovery voltage，the more seri⁃ ous the re-strike overvoltage is. Increasing the impedance ratio could decrease the fault current，but the degree will slow down gradually. The generator frequency offsets can lead to greater transient overvoltage， while the arcing time angle has little impact on the fault current. At last，the general principle of HRG con⁃
figuration is given. Key words：shipboard medium voltage power grid；High Resistance Grounding（HRG）；arc-extinct re⁃ covery voltage；re-strike overvoltage；fault current
船舶中压电网高阻接地方式机理研究
张彦魁 1，2，毕大强 1，2，刘同和 3
1 电力系统国家重点实验室，北京 100084 2 清华大学 电机系，北京 100084
3 河南省濮阳供电公司，河南 濮阳 457000
摘 要：高阻接地方式用于船舶中压电网时，对其机理和规律迄今还缺乏定量研究。在对船舶中压电网单相接
α α2 1
α2ù αúú
，α
=
e
j120°
。
1û
将式（2）代入式（1），经整理，可将方程分为 3
部分，分别称为子系统 1、子系统 2 和子系统 0，对
应的方程如下：
ì ïd ïdt ï
éëêiu11ùûú
=
é0
ëê-
L
-1 s
C00-1ùûú éëêiu11ùûú
+
é0
ù
êU ê ë
m
e j(ωt 2Ls
收稿日期：2013－10－12
网络出版时间：2014-3-31 16:33
作者简介：张彦魁（1973－），男，博士生。研究方向：船舶电力系统保护与控制。E-mail：lantingzhixi@
毕大强（1973－），男，博士，高级工程师。研究方向：电力系统主设备继电保护，电力电子技术在电力系统中的
坐标系统，将状态方程（1）经坐标变换后进一步解
耦。采用磁势不变的 120 坐标变换有
ìíîïïUIE111222000===[[i[u1e11
u2 u0]T = C1a2b0cU
i2
i0]T
=
C abc 120
I
e2
e0]T
=
C abc 120
E
（2）
其 中 ，C1a2b0c
=
1 3
é1 ëêê11
过电压也越严重；提高阻抗比可减小故障电流，但减小程度逐渐趋缓，还会使重燃过电压增加；发电机频率偏移
可能会引起较大的暂态过电压；燃弧时刻对故障电流几乎没有影响。最后给出高阻接地方式的一般配置原则。
关键词：船舶中压电网；高阻接地；熄弧恢复电压；重燃过电压；故障电流
中图分类号：U665.12
文献标志码：A
机 电 阻 ，则 单 相 接 地 熄 弧 时 的 暂 态 网 络 分 析 仪 模
型（TNA）为
éëêC0e
0ù
L
ú
eû
d dt
éUù ëI û
=
é0 ëê- I 3
I3 -R
ù
ú
eû
éUù ëI û
+
é0 ù ëEû
（1）
其中，
U = [ua ub uc] ，E = [ea eb ec] ，I = [ia ib ic] ，
文章编号：1673－3185（ 2014 ）02－89－06
Mechanism Research of High Resistance Grounding for Shipboard Medium Voltage Power Grid
ZHANG Yankui1，2，BI Daqiang1，2，LIU Tonghe3 1 State Key Laboratory of Power System，Beijing 100084，China 2 Department of Electrical Engineering，Tsinghua University，Beijing 100084，China 3 Henan Puyang Power Supply Company，Puyang 457000，China
相 对 陆 地 电 网 及 发 电 机 中 性 点 接 地 方 式 ，船 舶 电 网 在 这 方 面 的 研 究 很 少 。 ［1-6］ 尤 其 高 阻 接 地 作 为 船 舶 中 压 电 网 主 要 接 地 方 式 之 一 ，对 其 认 识 仍 停 留 在 定 性 描 述 上 ，缺 乏 对 其 机 理 和 规 律 的 定 量 分 析［7］。 本 文 将 首 先 通 过 严 格 的 理 论 推 导 分 析 高阻接地方式下，中性点电阻及系统电容对熄弧恢 复电压的影响，然后结合暂态仿真研究各种参数及 因素对暂态过电压和故障电流的影响，以为接地装 置选型以及保护配置等提供理论依据。
应用。E-mail：bidaqiang@
通信作者：毕大强
90
中国舰船研究
第9卷
0引言
随 着 现 代 船 舶 电 力 系 统 容 量 的 不 断 上 升 ，提 高 电 压 等 级 成 为 必 然 ，船 舶 中 压 电 网 由 此 出 现 。 由 于 钢 质 船 体 优 良 的 导 电 特 性 等 ，电 压 等 级 的 提 高会带来一系列技术问题，如故障电流限制、电气 设备尤其是中高压发电机绝缘及人身安全等。同 时 ，随 着 船 舶 电 网 结 构 的 复 杂 化 ，故 障 概 率 增 加 ， 尤 其 是 大 量 的 电 缆 线 路 使 得 电 容 电 流 大 增 ，单 相 接地燃弧过电压变得严重。正确选择接地方式， 才能保证船舶中压电网供电的可靠性与安全性。
for the extinguish arc of single fault
第2期
张彦魁等：船舶中压电网高阻接地方式机理研究
91
可 知 ，对 称 分 量 法 的 零 序 和 负 序 发 电 机 电 势
均为零，但 120 坐标变换后的 e2 不为零，而为 e1 的
ea
eb un
ec in
Rn
ia
ib
ic
Ls
Ca
Cb
Cc
ua ub uc
Rt
图 1 单相接地故障等效模型 Fig.1 Equivalent model of single-phase to ground fault
其 中 ，每 相 绕 组 与 外 接 元 件 对 地 电 容 及 集 中 参数等效至机端，C0 = Ca = Cb = Cc ；Ls 为发电机 等 效 电 感 ；Rn 为 中 性 点 电 阻 ；Rt 为 接 地 过 渡 电 阻，当接地熄弧时，除去该故障支路。只考虑发电 机基波电势，且故障前后故障不变，忽略等效发电
e1
i1
Ls CC
+ u1
-
（a）
3RR i0
Ls CC
+ u0
-
（c）
e2
i2
Ls C0
+ u2
-
（b）
Rn
in
Ls /3
+
3C0
un
-
（d）
图 2 单相接地熄弧的 120 坐标变换等值电路 Fig.2 Equivalent circuit with 120 coordinate transformation