船舶电力系统继电保护分析
摘 要：近几年，我国在航运方面发展比较迅速，主要与现代国内外贸易日益增长存在着密切的关系，在航运经济发展时，船舶极易引发诸多的电气事故，一旦发生此类电气事故，就会构成严重的经济损失，也会造成一定的人员伤亡，社会影响恶劣。通常情况下，船舶电气事故的发生，主要是船舶的电力系统故障而引发的，如继电保护装置失灵、线路绝缘性差、设备绝缘能力差与短路等问题突出，容易引发火灾。为满足需求，必须重视对船舶电力系统的科学性管控，做好继电保护工作是关键。本文针对船舶电力系统继电保护分析展开了分析与探究。
关键词：船舶；电力系统；安全事故；继电保护
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.189
实现船舶自动化，大大减轻船员劳动量。然而，就目前船舶电力系统运行情况的分析，了解到电力系统极易出现故障，最终会威胁船舶电力系统运行的高效性。若想实现传播电力系统运行的高效性与安全性，必须要重视继电保护工作，以降低故障的发生概率。
1 船舶电力系统继电保护的基本任务及具体要求
1.1 电力系统出现故障
从电力系统运行的具体情况来看，应从电能发生、输送、配置、应用等角度出发，对电力系统整体进行全方位的监控，进而满足电力发展的实际需求[1]。在电力系统中，变压器、发电机、断路器、主配电板、输电线路与用电设备等都属于一次设备，也是产生电能、实现电能传输的重要设备。电力系统在运行的过程中，极易发生各类安全事故，且在任何条件下都可能出现故障，其中，短路问题最为突出。通常情况下，短路主要表现为两相短路、三相短路、单相接地短路、两相接地短路与发电机短路等[2]。导致短路问题出现的主要原因有机械设备被严重损伤、绝缘层被破坏与基本操作不科学等。电力系统多种故障的发生，过负荷问题较为突出，此类故障一旦出现问题，会让绝缘的温度逐步升高，也会加速绝缘层的老化，也会让设备受到严重破坏，最终会引发火灾问题。
1.2 继电保护的基本任务
在各设备间，电与磁存在着密切的联系，不正常情况与故障问题的发生，会让电力系统出现一系列的事故，最终会严重威胁电力企业的实际发展。在继电保护时的主要任务为：若主配电板、输电线路、变压器、发电机等出现短路或过量负载问题时，应在最短时间内将存在故障的设备借助断路器予以断开，以脱离电力系统，能保证不存在故障的部分正常运行，进而降低故障设备损坏度，还可降低对邻近设备供电系统所构成的影响，进而保证电力系统高效、稳定的运行。
1.3 继电保护的基本组成
继电保护主要是由测量元件、执行回路与逻辑环节三个部分所组成的。若物理量出现突变，通过测量之后，及时确定好故障范围与基本类型，从逻辑判断来判断断路器跳开的次数与时间，然后让执行回路发出一定的信号与跳閘脉冲。
1.4 继电保护的运行原理
电力系统继电保护装置的运行，其原理为借助被保护设备前期与后期一些物理量的突变情况，一旦突变量达到一定参数值，借助逻辑判断，能及时发出信号与跳闸脉冲。例如，借助被保护设备故障发生后期电流的不断增大，以达到电流保护的效果；借助降低电压来达到低电压保护效果；借助不对称短路发生负序电流与电压，以形成负序保护效果。
2 船舶电力系统继电保护措施
2.1 发电机继电保护
在发电机继电保护方面，所要保护的内容主要包括短路、过载、钱呀与你功率保护。
（1）过电流保护。实施过电流保护时，主要包括短路与过载两个层面。短路就是发电机运行时所出现的故障，而过载则是发电机在运行过程中所出现的不正常状态。
（2）短路保护。短路就是在交流电中，处在不同相导体进行直接性的接触与碰触。三相四线的实施，主要包含单相、双相与三相短路三种情况。通常情况下，短路的发生主要是由于绝缘层被损坏、绝缘层老化与操作失误等问题而引发的。在发电机内部，极易出现一系列的短路故障，但是发生概率不是很高，在此针对发电机外部进行短路保护。一旦发生短路，电流会大大增加，这会对设备、发电机等形成破坏，滋生短路故障后，要从发电机至短路点间会形成很大电流，在开展短路保护时，应借助自动化开关内的过电流脱扣器来进行保护与操作。具体航运船舶电力系统的行业文件规范来看，短路延时保护所产生的动作电流为发电机而定电流的3-5倍，整个工作电流的时限设定为0.2-0.6s，确定好时间后，发电机就会出现跳闸现象。
（3）过载保护。若船舶电力系统中的基本运行机组具体容量无法充分满足负载增加的情况，极易使得发电机出现过载现象，一旦出现过载现象，会让发电机的电流或功率等超出额定参数值。若在过载条件下，会让整个机组发热，极易引发绝缘层老化或零部件质量受损等问题，也会缩短原发动机的具体使用使命。实施过载保护时，要加强对发电机机组的保护，且保证机组不会受到损伤，且不可对供电进行中断。从发电机本身着手，其具有过载电流承担效能，1.1倍的额定电流时限为2h，1.25倍的额定电流时限为0.5h，1.35倍的额定电流时限为0.08h。实施过载保护时，应开展适当的延时，若发电机属于无自动分级卸载类装置，其在过载保护时，动作电流能够被整定成额定电流参数值的1.25%-1.35%，延迟的时间为18s左右。
2.2 主配电板与配电设备的保护
为实现对电能的科学性控制，合理分配好发电机内的电能，还要准备一定的配电设备。若想达到理想主配电板保护效果，应发挥好配电装置的重要作用，进而提升船舶电力系统运行的高效性与稳定性。配电装置的安全运行，应及时配备好电路运行所需的信号指示器、开关、调节电器、保护电器与测量仪表等。此外，还要加强对负载分路、主电源等的科学性控制与保护。
3 结束语
综上所述，为促进船舶的高效运行，降低故障的发生概率，减少经济损失，必须加强对船舶电力系统的安全保护，及时应对好故障问题，以实现船舶自动化运行的高效性与科学性。实施船舶电力系统继电保护工作时，应加强对发电机、主配电板与配电设备故障等的保护，应对好短路、过载与过电流等问题，以保证船舶运行机组运行的安全性。
参考文献：
[1]宋立范.船舶电力系统继电保护的研究[J].科技创新导报，2011（18）：99.
[2]魏坤，安宁，杨博，张硕，李童飞.电力系统继电保护配置方案及其可靠性分析[J].河北电力技术，2016（S1）：60-62.