DP2自升式平台环网电站关键技术
发布时间：2022-02-11 14:49
文章依托某采用环网电站技术具有世界领先水平的DP2多功能自升式海洋平台实船项目,对非常规的动力定位系统的设计难点和要点进行剖析,重点介绍了平台环网电站在过载、短路等故障或扰动情况下的故障隔离和故障穿越技术,列举了相应的解决方案,最后通过实船验证对该解决方案进行了论证和总结,供类似项目借鉴。
【文章来源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
电力系统单线总图表1电力系统主要设备汇总设备数量容量/参数
DP2自升式平台环网电站关键技术—470—图2短路故障发生在1号汇流排图3短路故障发生在1号母联开关之间光，而对于通电的两个电极，在其接触瞬间和断开的瞬间均会产生耀眼的强光，这种强光即电弧光。以一个480V配电系统为例，如果其中某一相对地短路，短路电流20kA，假设没有设置弧光保护，母排主开关在200ms后断开，那么在这段时间内，根据公式：能量=电压×电流×时间，由于短路释放的能量约为2MJ，这相当于1个小型炸弹爆炸产生的能量，对配电板的破坏能力巨大，必须给予一定程度的保护。由该公式可知，对于一个给定电压等级的配电系统，为了减少短路产生的能量，可从减少短路电流和切断时间2个方面入手，通常来说，减少对地短路电流可通过设置高阻接地实现，而在没有配置弧光检测的配电系统中，主开关是通过检测电流来判断是否断开开关的，为了避免误动作或者过滤电流峰值波动的影响，通常会设置延时断开，这个时间基本上在200ms以上，无法实现预期目的。本项目配电板设计为“DeadFront”型式，每个配电板分为12屏，屏与屏之间是隔离的，屏前屏后也是隔离的，与常规项目不同，因此配电板尺寸偏大，但是布局美观简洁，维修简单，安全性高。为加强配电板保护，在配电板每一屏中均安装有弧光传感器（OpticalArcDetection），当探测到强烈弧光时，迅速将配电板隔离成四段母排，避免故障进一步恶化。3.2发电机增强保护系统（EGMS）文中的发电机保护主要包含有常规的过流保护、短路保护、差分保护和接地故障保护，为加强发电机保护，引入了EGMS系统（每台发电机配置1套EGMS）。该系统能够实时监控发电机是
其直流母排电压保持大于90%额定电压，维持变频器不停机，直到短路故障被隔离），本项目变频器的低电压穿越时间设置为1s的时间，满足切除故障的时间要求，该现象即为主推变频器低电压穿越。3.4.2主推输出功率限制主推变频控制器会实时监控690V汇流排的频率和电压，当配电系统频率低于58.5Hz时，主推会自动限制其功率输出。当出现电压瞬降时（例如突然停止某一台发电机或者配电系统处于短路故障恢复时），该功能可以有效降低配电系统的负荷，防止系统崩溃，有利于系统恢复稳定状态，系统功能如图6所示。主推的力矩频率曲线见图7当电站频率低于58.5Hz时，输出力矩开始线性下降，当电站频率降低到55Hz时，力矩降低到5%额定力矩。同理，电压力矩曲线见图8。图6主推功率限制系统功能图7主推力矩频率曲线图8主推力矩电压曲线力矩限制/pu频率/Hz电压百分比/%力矩限制/pu
本文编号：3620469
【文章来源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
电力系统单线总图表1电力系统主要设备汇总设备数量容量/参数
DP2自升式平台环网电站关键技术—470—图2短路故障发生在1号汇流排图3短路故障发生在1号母联开关之间光，而对于通电的两个电极，在其接触瞬间和断开的瞬间均会产生耀眼的强光，这种强光即电弧光。以一个480V配电系统为例，如果其中某一相对地短路，短路电流20kA，假设没有设置弧光保护，母排主开关在200ms后断开，那么在这段时间内，根据公式：能量=电压×电流×时间，由于短路释放的能量约为2MJ，这相当于1个小型炸弹爆炸产生的能量，对配电板的破坏能力巨大，必须给予一定程度的保护。由该公式可知，对于一个给定电压等级的配电系统，为了减少短路产生的能量，可从减少短路电流和切断时间2个方面入手，通常来说，减少对地短路电流可通过设置高阻接地实现，而在没有配置弧光检测的配电系统中，主开关是通过检测电流来判断是否断开开关的，为了避免误动作或者过滤电流峰值波动的影响，通常会设置延时断开，这个时间基本上在200ms以上，无法实现预期目的。本项目配电板设计为“DeadFront”型式，每个配电板分为12屏，屏与屏之间是隔离的，屏前屏后也是隔离的，与常规项目不同，因此配电板尺寸偏大，但是布局美观简洁，维修简单，安全性高。为加强配电板保护，在配电板每一屏中均安装有弧光传感器（OpticalArcDetection），当探测到强烈弧光时，迅速将配电板隔离成四段母排，避免故障进一步恶化。3.2发电机增强保护系统（EGMS）文中的发电机保护主要包含有常规的过流保护、短路保护、差分保护和接地故障保护，为加强发电机保护，引入了EGMS系统（每台发电机配置1套EGMS）。该系统能够实时监控发电机是
其直流母排电压保持大于90%额定电压，维持变频器不停机，直到短路故障被隔离），本项目变频器的低电压穿越时间设置为1s的时间，满足切除故障的时间要求，该现象即为主推变频器低电压穿越。3.4.2主推输出功率限制主推变频控制器会实时监控690V汇流排的频率和电压，当配电系统频率低于58.5Hz时，主推会自动限制其功率输出。当出现电压瞬降时（例如突然停止某一台发电机或者配电系统处于短路故障恢复时），该功能可以有效降低配电系统的负荷，防止系统崩溃，有利于系统恢复稳定状态，系统功能如图6所示。主推的力矩频率曲线见图7当电站频率低于58.5Hz时，输出力矩开始线性下降，当电站频率降低到55Hz时，力矩降低到5%额定力矩。同理，电压力矩曲线见图8。图6主推功率限制系统功能图7主推力矩频率曲线图8主推力矩电压曲线力矩限制/pu频率/Hz电压百分比/%力矩限制/pu
本文编号：3620469
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