文章依托某采用環(huán)網(wǎng)電站技術具有世界領先水平的DP2多功能自升式海洋平臺實船項目,對非常規(guī)的動力定位系統(tǒng)的設計難點和要點進行剖析,重點介紹了平臺環(huán)網(wǎng)電站在過載、短路等故障或擾動情況下的故障隔離和故障穿越技術,列舉了相應的解決方案,最后通過實船驗證對該解決方案進行了論證和總結,供類似項目借鑒。 

【文章來源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

電力系統(tǒng)單線總圖表1電力系統(tǒng)主要設備匯總設備數(shù)量容量/參數(shù)

DP2自升式平臺環(huán)網(wǎng)電站關鍵技術—470—圖2短路故障發(fā)生在1號匯流排圖3短路故障發(fā)生在1號母聯(lián)開關之間光，而對于通電的兩個電極，在其接觸瞬間和斷開的瞬間均會產(chǎn)生耀眼的強光，這種強光即電弧光。以一個480V配電系統(tǒng)為例，如果其中某一相對地短路，短路電流20kA，假設沒有設置弧光保護，母排主開關在200ms后斷開，那么在這段時間內，根據(jù)公式：能量=電壓×電流×時間，由于短路釋放的能量約為2MJ，這相當于1個小型炸彈爆炸產(chǎn)生的能量，對配電板的破壞能力巨大，必須給予一定程度的保護。由該公式可知，對于一個給定電壓等級的配電系統(tǒng)，為了減少短路產(chǎn)生的能量，可從減少短路電流和切斷時間2個方面入手，通常來說，減少對地短路電流可通過設置高阻接地實現(xiàn)，而在沒有配置弧光檢測的配電系統(tǒng)中，主開關是通過檢測電流來判斷是否斷開開關的，為了避免誤動作或者過濾電流峰值波動的影響，通常會設置延時斷開，這個時間基本上在200ms以上，無法實現(xiàn)預期目的。本項目配電板設計為“DeadFront”型式，每個配電板分為12屏，屏與屏之間是隔離的，屏前屏后也是隔離的，與常規(guī)項目不同，因此配電板尺寸偏大，但是布局美觀簡潔，維修簡單，安全性高。為加強配電板保護，在配電板每一屏中均安裝有弧光傳感器（OpticalArcDetection），當探測到強烈弧光時，迅速將配電板隔離成四段母排，避免故障進一步惡化。3.2發(fā)電機增強保護系統(tǒng)（EGMS）文中的發(fā)電機保護主要包含有常規(guī)的過流保護、短路保護、差分保護和接地故障保護，為加強發(fā)電機保護，引入了EGMS系統(tǒng)（每臺發(fā)電機配置1套EGMS）。該系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控發(fā)電機是

其直流母排電壓保持大于90%額定電壓，維持變頻器不停機，直到短路故障被隔離），本項目變頻器的低電壓穿越時間設置為1s的時間，滿足切除故障的時間要求，該現(xiàn)象即為主推變頻器低電壓穿越。3.4.2主推輸出功率限制主推變頻控制器會實時監(jiān)控690V匯流排的頻率和電壓，當配電系統(tǒng)頻率低于58.5Hz時，主推會自動限制其功率輸出。當出現(xiàn)電壓瞬降時（例如突然停止某一臺發(fā)電機或者配電系統(tǒng)處于短路故障恢復時），該功能可以有效降低配電系統(tǒng)的負荷，防止系統(tǒng)崩潰，有利于系統(tǒng)恢復穩(wěn)定狀態(tài)，系統(tǒng)功能如圖6所示。主推的力矩頻率曲線見圖7當電站頻率低于58.5Hz時，輸出力矩開始線性下降，當電站頻率降低到55Hz時，力矩降低到5%額定力矩。同理，電壓力矩曲線見圖8。圖6主推功率限制系統(tǒng)功能圖7主推力矩頻率曲線圖8主推力矩電壓曲線力矩限制/pu頻率/Hz電壓百分比/%力矩限制/pu


本文編號：3620469