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摘要:②减小故障电流值,这样能使用较低故障断流能力的断路器或电子电力开关。这些限流装置可以装在一次配电馈线、二次配电馈线和母联线上。 限流装置
②减小故障电流值,这样能使用较低故障断流能力的断路器或电子电力开关。这些限流装置可以装在一次配电馈线、二次配电馈线和母联线上。
限流装置有电抗器、固体器件或具有非线性电阻的限流器。近10年已经有许多固态限流器用于舰船上',在短路电流升到最大允许值以前电子电力设备(晶闸管或功率晶体管)断开而限制短路电流。非线性电阻材料限流器在工业配电系统已得到应用,到1993年这种限流器最大负载电流额定值约100A,其材料是掺杂聚合物,在室温下为导电状态,在高温下导电率降低,从而起限流作用。美海军正进一步试验研究这种限流器。近年来,美海军又开发了用于601-h、480V三相母线电路的发爆技术限流断路器,它的连续通过电流达4800A(均方根值)、断流电流达210kA(均方根值,对称)。该限流器带有电流检测器、电子逻辑电路和贮能回路。当检测到故障电流时,利用贮存能量使起爆器发爆,产生的冲击波切断载流导体的电流。
综上所述,在80年代电站没有重大改变。由于柴油机和燃气轮机推进增加,电站从大部分用汽轮发电机改变到柴油发电机。军舰发电机组单机容量提高到3000kW、甚至4000kW较容易实现,但采用4160V高电压在军舰上难以达到。军舰电站仍采用4台发电机组,用3台发电机结构对于中等功率要求的军舰没有吸引力,除非更高容量发电机和高断流能力开关装量得以实现。在开关装置故障断流能力达到150kA以后,5台发电机以上的系统开始用于大型军舰电站。到2000年,技术发展明显影响电站,军舰用开关装置断流能力可能达到200kA,发电机组容量超过4000kW的可能性不大?,对于较大电站将可用6台发电机组。燃气轮机的响应特性将通过双转子的使用得到改善。对于强调燃油经济性或噪声特征的军舰,或两者都重要的军舰,可采用柴油机和燃气轮机-发电机的联合电站。
MIL-STD-1399为美军的舰船系统界面标准,其中MIL-STD-1399300A章是规范舰船系统交流电力的界面标准,其最初版本DOD-STD-1399300A章于1978年发布,1987年美军对其进行了修订,版本更新为MIL-STD-1399300A章,1992年又对87年版本重新进行了修订,这次修订变化较小,故名称未变(本文未注明版本的均指最新版本即1992年版本)。
MIL-STD-1399300A章规定了舰船交流供电系统特性和使用三种类型标准交流电力的设备的界面要求,以确保用电设备与供电系统之间的兼容性,要求所设计的用电设备能在具有这些特性的供电系统进行工作,并限制用电设备对供电系统的不利影响
界面位于供电系统和用电设备之间。它是供电系统和用电设备约束都在内的功能位置。供电系统的基本特性包括:电压、频率和应急状态;用电设备的基本特性包括:电源类型、电源中断、接地、负载不平衡、脉冲负载、输入电流波形和浪涌电流
我国现执行的舰船电力系统界面要求的军标为GJB4000-2000(3)“舰船通用规范3组电力系统300章”,它取代了GJB847.2-1990“舰船系统及设备电子电气信息功能接口(界面)要求舰艇交流电能品质”。GJB847.2-1990标等效采用美标DOD-STD-1399舰船系统界面标准300A章,规定了舰艇交流供电系统电能品质的基本要求和使用三种类型标准交流电力的设备的界面要求,以确保用电设备与供电系统之间的兼容性,阐明了舰艇交流供电系统的电能品质,要求所设计的用电设备能在具有这些电能品质的供电系统进行工作,并限制用电设备对供电系统的任何不利影响。
GJB4000-2000(3)300章规定了舰船电力系统通用的基本技术要求,包括交流电力品质的界面特性和接口参数,主要以电压、频率、电压波形和供电连续性来描述其界面特性,而MIL-STD-1399300A章以电压、频率、电压波形和应急状态描述界面特性,在前三项指标参数的规定上,GJB4000-2000(3)300章基本借鉴了美军标,供电连续性和应急状态参数部分如表3所列。
应急状态是指导致电力系统偏离正常状态的非预期发生的严重情况或事件,应急状态包括但不局限于战斗损坏、误动作和设备损坏。电力经常会中断,电力中断可能是由设备的严重故障、培训练习或操作失误所致。为了保证在各种不同工况下(如停泊、巡航、功能和应急工况)的供电可靠性和连续性,在可能的情况下,部分负载用有限中断电源供电。有限间断电源由来自一块主配电板的正常电源和来自另一块主配电板的备用电源或来自一块应急配电板的应急电源构成。当正常电源断电时,GJB4000-2000(3)“舰船通用规范3组电力系统300章”规定:从正常电源转接至备用电源的转换时间一般应在0.5~20s,即表3中供电连续性指标“典型的断电时间”为0.5~20s;从正常电源或备用电源转接至应急电源的转换时间一般应在10~30s;对向大容量动力负载供电的特殊有限间断电源,最长转换时间不应超过2min。MIL-STD-1399300A章也规定了供电连续性:从一个电源转接至另一个电源的转换时间为0.05s~2min。美海军由于军事及技术上的优势,除规定了正常工况下的电力特性外,还重点关注应急状态下各项电力指标特性:频率偏差、频率偏差的持续时间、电压偏差、电压偏差的持续时间(具体参数值见表3)。
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