CN105743215A

CN105743215A - 船舶环网配电系统闭锁保护电路

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Publication number: CN105743215A
Application number: CN201610294515.6A
Authority: CN
Inventors: 帅网兰; 温莉; 夏进; 周洋
Original assignee: JIANGSU ZHENJIANG SHIPYARD (GROUP) CO Ltd
Current assignee: JIANGSU ZHENJIANG SHIPYARD (GROUP) CO Ltd
Priority date: 2016-05-05
Filing date: 2016-05-05
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2036-05-05
Also published as: CN105743215B

Abstract

本发明公开了一种船舶环网配电系统闭锁保护电路，船舶环网配电系统高压配电线路及低压配电线路均为环网线路，所述环网线路由汇流排联络开关、环网开关以环式接线连接而成，汇流排联络开关与环网开关的总数为N，对环网线路的汇流排联络开关与环网开关进行闭锁控制的原则为N个开关中只允许有N?1个开关合闸，必须有1个开关处于分闸状态；所述汇流排联络开关与环网开关为断路器，N个断路器中的任意一个断路器Q的闭锁保护电路包括断路器Q合闸线圈QC、断路器Q分闸线圈QT、断路器Q合闸按钮1S、断路器Q分闸按钮2S、微型断路器QF。本发明有效防止高压与低压分段被环网旁路或误合开关的事件发生，并由此提高了供电的可靠性。

Description

船舶环网配电系统闭锁保护电路

技术领域

本发明涉及船舶主电站两级配电双环网系统，尤其涉及船舶环网配电系统闭锁保护电路，属于舰船电源装置技术领域。

背景技术

船舶主电站是船舶电力系统中产生和分配电能的重要设备，它由发电机及其原动机、配电板、变压器及附属设备所组成。

国际海事组织(IMO)发布的《国际海上人命安全公约》(SOLAS)和各国海事部门发布的船舶建造规范，为保障船舶海上安全，对船舶电力系统有一系列规定和要求。规范规定每一艘船均须配备一主电源，该主电源应至少由两台相互独立的发电机组所组成，上述发电机组的容量必须使任一发电机组发生故障或停止运行时，其余发电机组的容量仍足以供电给在海上航行时所需的所有设备。

电力推进技术的广泛应用，海洋工程船舶综合功能的不断提高以及某些特定武备的电力需求，都使舰船主电站功率越来越大。就当前而言，绝大多数船舶主电站的电压等级为三相交流400V、440V和690V。面对功率日益增大的舰船电网，主电站若维持常规的低电压水平，难以满足电力系统的功率需求。大多数电气设备在同等功率时，低压电器的体积与重量要比高压电器大得多，输送电力所需要的电缆截面、短路电流更要大很多倍，使得低压电器承受短路电流的能力难以满足要求，对大截面且数量很多的电缆敷设也有困难，低压供、配电的负面影响较多。尽管船电系统采用高压供、配电能克服低电压大电流存在的诸多问题，但大多数船舶电力需求侧的电气设备都是低压电器，要在全船都采用高压供配电是不实际的。由于多种因素，高压装置在船舶电力系统中的应用还处于初始阶段，但对单台发电机功率在3MW以上的船舶主电站，采用高压供、配电，已是技术经济的客观要求。

IEC把相电压在1kV以上的定为高压，各大船级社的船舶建造规范对船舶高压装置的内容不多，表述也略有不同，其中对三相交流高压电力系统的额定电压、额定频率和开关装置最小间隙的有关规定，归纳起来的数据见表1。

表1船舶高压电力系统的额定电压、额定频率和开关装置的最小间隙

额定电压	3.0/3.3kV	6.0/6.6kV	10/11kV	15/16.5kV
					设备最高电压	3.6kV	7.2kV	12kV	17.5kV
额定频率	50/60Hz	50/60Hz	50/60Hz	50/60Hz
					最小间隙	55mm	90mm	120mm	160mm

船舶规范允许高压装置采用三线与船体绝缘系统或三线中性点接地系统；要求高压配电板应具有完全隔开和四面都封闭的金属包覆外壳；高压配电布置应能借助抽屉式、抽拉式断路器或开关、或借助隔离开关将主配电板的汇流排至少分成独立的两部分，每一部分至少由一台交流发电机供电；规范提出可借助低压系统中点接地或者使用适当的中点限压装置，来防止由高压系统经变压器供电的低压系统因初次级绕组间可能发生的绝缘故障而产生的过电压；规范同时对高压装置的接地、防护、试验等项有相关规定。

为防止船舶海上污染，国际海事组织(IMO)于1997年通过的《船舶防污染国际公约》(MARPOL)，已在2005年生效。根据统计,2008年全球海运船舶排放的NOX排放量占排放总量的18―30％、SOX排放量占排放总量的9％,于是在2008年10月,隶属于IMO的海上环境保护委员会(MEPC)第58次会议，讨论通过了一项严格控制减少来自船舶空气污染物有害排放的国际性法律法规——《船舶防污公约附则Ⅵ-修订版》,在减少或限制来自船舶温室气体的技术发展和合作方式上取得了重大进展；MEPC第64届会议于2012年10月召开，会上成立了空气污染和能效工作组，还设立了防污强制性规定修正案起草组；MEPC第66届会议于2014年3月召开，审议和通过了空气污染及能效、海运业温室气体(GHG)减排等强制性文件。我国和美、英、法、德、日等许多国家，高度重视MARPOL的履约工作，为履行缔约国义务,保护海洋环境和资源,防治船舶污染损害,促进航运的可持续发展,有的国家全面采用IMO的某些公约和建议案,有的国家则依照这些公约和建议案制订相应的国内法,加强对船舶的防污管理，相继发布了一系列限制船舶废气排放的国家规范，对超排造成污染的船舶或者不准进港，或者实行严厉的制裁措施。因此，船舶对减少排放与提高能效的迫切性与日俱增，加上世界经济低迷与能源紧缺，造成海运成本上涨，促使航运业必须注重节能减排和降本增效。

在上述背景的综合影响下，船舶主电站以安全可靠和节能减排为前提的设计创新是势在必行。对于大型军舰和巨型船船，更有必要提高供配电的灵活性，确保船电系统在出现故障或特发事件时，能安全可靠供电，满足海上航行时所需的所有设备对电力的需求。如何做到使船舶主电站既完全符合SOLAS和船舶规范的有关要求，又能满足MARPOL和防污减排国际性法律法规的规定，同时保证供电可靠性，已成为一个重要课题。

上述技术问题可以采用船舶主电站两级配电双环网系统解决，所述两级配电双环网系统，分为一级配电、二级配电，一级配电为高压配电，二级配电为低压配电，高压配电线路及低压配电线路均为环网线路。两级配电双环网的优越性显而易见，与传统的低压船舶供电线路相比，两级配电双环网具有配电的灵活性，并由此提高了供电的可靠性，增强了主电站在突发事件时的供电能力,并且有利于节能减排、提高电压质量、减小短路造成的危害、便于电缆敷设。

确保环网电路安全运行的关键是要防止高压或低压分段被环网线路旁路而造成保护装置失效，或误合开关发生意外事故。近年来，有的城市在电网改造中也采用高压环网线路，但城市中的配电环网与船电环网有根本区别，城市环网中高压电源侧的两路电源可能来自两个变电所，也可能来自同一变电所的两段汇流排，两路电源一旦失效，环网中的各台配电变压器也全部失电。船电系统的主要特点是不允许全船失电，在一级配电中高压电源侧的两段汇流排全部失效后，二级配电中的电源设备仍可以向高压汇流排提供备用高压备用主电源，确保环网中的各台配电变压器能继续运行维持向全船重要设备供电，这其中的发电机启动与开关的分合，均非人工操作能够在规定时间内完成，而是由与全船计算机综合监控系统联网的船舶电站智能化管理装置(PMS)来自动完成。城网中因环网开关之间的距离较长，又无二级配电向一级配电提供电源的功能，所以防止高压分段被环网线路旁路或误合开关的方法是依靠运行管理制度(命令票、工作票、操作票)来防止误操作，这种方式不符合在船电系统中使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶环网配电系统闭锁保护电路，在高压配电柜与环网柜本身具有“五防”功能的基础上，增设必要的互锁装置，以杜绝任何形式的误操作，有效防止高压与低压分段被环网旁路或误合开关的事件发生，符合PMS进行自动控制的要求。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种船舶环网配电系统闭锁保护电路，船舶环网配电系统分为一级配电、二级配电，所述一级配电为高压配电，所述二级配电为低压配电，高压配电线路及低压配电线路均为环网线路，所述环网线路由汇流排联络开关、环网开关以环式接线连接而成，汇流排联络开关与环网开关的总数为N，对环网线路的汇流排联络开关与环网开关进行闭锁控制的原则为N个开关中只允许有N-1个开关合闸，必须有1个开关处于分闸状态；所述汇流排联络开关与环网开关为断路器，N个断路器中的任意一个断路器Q的闭锁保护电路包括断路器Q合闸线圈QC、断路器Q分闸线圈QT、断路器Q合闸按钮1S、断路器Q分闸按钮2S、微型断路器QF；所述断路器Q合闸线圈QC的一端经微型断路器QF接电源MC端，断路器Q合闸线圈QC的另一端与与断路器Q常闭辅助触点Q₁的一端连接，N个断路器中其余的断路器，每个断路器取一对常闭辅助触点进行并联，并联电路一端与断路器Q常闭辅助触点Q₁的另一端连接，并联电路另一端接断路器Q合闸按钮1S的一端，断路器Q合闸按钮1S的另一端经微型断路器QF接电源WC端，所述断路器Q分闸线圈QT的一端经微型断路器QF接电源MC端，断路器Q分闸线圈QT的另一端与断路器Q常开触点Q₂的一端连接，断路器Q常开触点Q₂的另一端与断路器Q分闸按钮2S的一端连接，断路器Q分闸按钮2S的另一端经微型断路器QF接电源WC端，N个断路器中其余的断路器每个断路器取一对常开辅助触点进行串联，串联电路的两端并联连接于断路器Q分闸按钮2S的两端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明船舶环网配电系统闭锁保护电路有效防止高压与低压分段被环网旁路或误合开关的事件发生，并由此提高了供电的可靠性，符合PMS进行自动控制的要求。

附图说明

图1是本发明的船舶主电站两级配电双环网系统图；

图2是船舶环网配电闭锁保护电路原理图；

图3是高压真空断路器与高压负荷开关电动操作控制原理图；

图4是高压环网开关闭锁控制电路原理图；

图5是输灰船主电站两级配电双环网系统图；

图6是输灰船高压环网开关闭锁控制电路图；

图7是低压断路器电动操作控制原理图；

图8是输灰船低压环网开关闭锁控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

船舶主电站两级配电双环网系统是对船船电网供给侧电气主接线的创新设计，两级配电分别是指高压配电与低压配电，双环网分别是指高压线路环网与低压线路环网。

如图1所示，高压柜各柜之间的虚线表示是完全隔开的配电柜，各柜抽出式开关装置装有在工作位置和断开位置均为有效的机械连锁装置(“五防”功能：a.防止带负荷误拉误合隔离触头；b.防止带电合接地开关与接地开关未分闸前合断路器(或高压负荷开关)；c.防止误入带电间隔；d.防止手车在工作位置时拔除二次插头；e.防止有电时打开柜门和打开柜门后进行操作)，以杜绝任何形式的误操作，各高压柜的接地开关均具有接通能力，配电变压器均为干式变压器，完全能满足船舶建造规范中对主电源及高压装置的有关要求。在各类舰船上应用该系统时，仅需在选择电压等级、发电机容量的大小及台数、高/低压汇流排的段数、高/低压侧馈电开关的数量、环网柜与配电变压器的台数这几个方面因船而异，其电气主接线可按该模式根据实际需求进行缩减或扩展。对开关柜的爬电距离、防护等级、防护措施、等电位连接、保护设备、开关装置的结构、检验、试验及电缆的选择等具体事项，仍按船舶规范的规定执行。

以图1为例，一级配电与高压环网包括：

(1)根据负荷计算结果确定的2台高压发电机1G与2G，分别通过高压主配电柜上的开关5Q与10Q向高压Ⅰ段与Ⅱ段汇流排提供高压主电源；

(2)高压主配电柜上的高压开关2Q用于接入高压岸电电源；

(3)由高压主配电柜上的开关6Q与9Q分别向装设在主电站(通常在机舱内或附近处所)的主配电变压器1T、2T高压侧配电；

(4)高压电源由高压主配电柜上的开关1Q与13Q分别向装设在远处负荷集中的A区与N区的配电变压器高压侧配电，并进行高压环网向负荷集中的B区、C区的配电变压器高压侧配电，如图1中的高压发电机1G—高压开关5Q--高压开关1Q－高压开关22Q－高压开关23Q－高压开关25Q－高压开关27Q－高压开关13Q－高压开关10Q－高压发电机2G之间的环网，高压发电机1G与2G可由船舶电站功率管理装置(PMS)自动同步实行并列运行；

(5)由高压主配电柜上的高压开关3Q、4Q、11Q、12Q(数量可按需增减)向高压用电负载(例如高压电动机、专用变压器等设备)直接配电。

二级配电与低压环网包括：

(1)主配电变压器1T与2T的低压侧(通常为400V或440V或690V)分别通过低压主配电板的开关4LQ与8LQ向低压Ⅰ段、Ⅱ段汇流排提供低压主电源；

(2)配置两台低压主发电机组1DG与2DG，分别通过低压主配电板的开关3LQ与7LQ分别向低压Ⅰ段、Ⅱ段汇流排提供备用低压主电源；

(3)低压主配电板上的开关1LQ用于接入低压岸电电源；

(4)由低压主配电板的开关2LQ与9LQ分别向主照明变压器3T与4T的初级侧配电，3T与4T的次级侧(通常为220V)分别向低压主配电板的低压Ⅲ段汇流排提供照明与日用电器的电源；

(5)由低压主配电板上按需设置的开关向就近的低压用电负载配电；

(6)由低压主配电板上的开关10LQ通过应急配电板的隔离开关1EQ向应急配电板Ⅰ段汇流排供电，应急配电板的开关3EQ向干式应急照明变压器ET初级侧配电，ET的次级侧(通常为220V)向应急配电板Ⅱ段汇流排提供应急照明与日常用电设备的电源；应急配电板上按需设置的开关向全船应急负载配电；

(7)各用电负载集中区(A区、B区、C区、N区)的干式配电变压器低压侧向其低压开关板的汇流排提供电源，由各区低压开关板的馈电开关向本区低压用电负载配电；

(8)必要时低压主发电机组可通过主配电变压器升压，向高压汇流排提供电源并进行环网，例如图1中的低压发电机1DG—开关3LQ—开关4LQ－主配电变压器1T－高压开关6Q－高压开关1Q－高压开关22Q－高压开关23Q－高压开关25Q－高压开关27Q--高压开关13Q--高压开关9Q—主配电变压器2T—开关8LQ—开关7LQ—低压发电机2DG之间的环网，低压发电机1DG与2DG可由PMS自动同步实行并列运行。

船舶主电站两级配电双环网系统具有配电的灵活性，并由此提高了供电的可靠性，增强了主电站在突发事件时的供电能力。在二级配电中，采用低压发电机组提供备用主电源，当任何原因造成一级配电失效时，二级配电能满足船舶航行时的用电需求，确保航行安全。当一级配电中的高压发电机全部失效时，二级配电中的低压主发电机可通过主配电变压器升压向高压配电柜提供备用高压主电源，向各负荷区配电，维持重要设备正常工作。与传统的低压船舶供电线路相比，本发明有利于节能减排、提高电压质量、减小短路造成的危害、便于电缆敷设。主电站采用高压电源，有利于选用大功率电源设备，提高经济性。在一级与二级配电中，设置有接高压岸电与低压岸电的开关，供港口作业或停泊时接用岸电，可有效减少船舶自发电时因排放造成的污染。

在高压配电柜与环网柜本身具有“五防”功能的基础上，船舶主电站两级配电双环网系统中还应设置必要的互锁，以杜绝任何形式的误操作。以图1为例有下列开关互锁：

(1)高压岸电开关与各电源开关互锁。如图1所示，其中2Q与5Q、10Q、1LQ、3LQ、7LQ、2EQ中任何一个开关都必须互锁；

(2)低压岸电开关与各电源开关互锁。如图1所示，其中1LQ与2Q、5Q、10Q、3LQ、7LQ、2EQ中任何一个开关都必须互锁；

两级配电双环网的优越性显而易见，确保环网电路安全运行的关键是要防止高压或低压分段被环网线路旁路而造成保护装置失效，或误合开关发生意外事故。

近年来，有的城市在电网改造中也采用高压环网线路，但城市中的配电环网与船电环网有根本区别，城市环网中高压电源侧的两路电源可能来自两个变电所，也可能来自同一变电所的两段汇流排，两路电源一旦失效，环网中的各台配电变压器也全部失电。船电系统的主要特点是不允许全船失电，在一级配电中高压电源侧的两段汇流排全部失效后，二级配电中的电源设备仍可以向高压汇流排提供备用高压备用主电源，确保环网中的各台配电变压器能继续运行维持向全船重要设备供电，这其中的发电机启动与开关的分合，均非人工操作能够在规定时间内完成，而是由与全船计算机综合监控系统联网的船舶电站智能化管理装置(PMS)来自动完成。城网中因环网开关之间的距离较长，又无二级配电向一级配电提供电源的功能，所以防止高压分段被环网线路旁路或误合开关的方法是依靠运行管理制度(命令票、工作票、操作票)来防止误操作，这种方式不符合在船电系统中使用。

为了解决所述技术问题，本发明采取的技术方案为无论是高压环网还是低压环网，其环网线路的汇流排联络开关与环网开关的总数量为N，进行闭锁控制的原则为只能有N-1个开关合闸。环网配电闭锁保护电路的基本原理图如图2所示，汇流排联络开关与环网开关为断路器，N个断路器中的任意一个断路器Q的闭锁保护电路包括断路器Q合闸线圈QC、断路器Q分闸线圈QT、断路器Q合闸按钮1S、断路器Q分闸按钮2S、微型断路器QF；所述断路器Q合闸线圈QC的一端经微型断路器QF接电源MC端，断路器Q合闸线圈QC的另一端与与断路器Q常闭辅助触点Q₁的一端连接，N个断路器中其余的断路器，每个断路器取一对常闭辅助触点进行并联，并联电路一端与断路器Q常闭辅助触点Q₁的另一端连接，并联电路另一端接断路器Q合闸按钮1S的一端，断路器Q合闸按钮1S的另一端经微型断路器QF接电源WC端，所述断路器Q分闸线圈QT的一端经微型断路器QF接电源MC端，断路器Q分闸线圈QT的另一端与断路器Q常开触点Q₂的一端连接，断路器Q常开触点Q₂的另一端与断路器Q分闸按钮2S的一端连接，断路器Q分闸按钮2S的另一端经微型断路器QF接电源WC端，N个断路器中其余的断路器每个断路器取一对常开辅助触点进行串联，串联电路的两端并联连接于断路器Q分闸按钮2S的两端。“N开N-1”闭锁是要确保高压环网与低压环网中有一只开关处于分闸状态，避免造成汇流排分段的联络开关被环网旁路。当高压或低压汇流排分段与环网开关有所增减时，仍按上述闭锁原理进行控制。

在图1所示的具体实施例中，高压主配电柜的汇流排联络开关为7Q、8Q，环网开关为22Q、23Q、25Q、27Q，故N＝6，N-1＝5，这6只开关中必须实行“6开5”，即6只开关中只允许有5只合闸，其中之一必须在断开位置。

如图3所示是高压真空断路器与高压负荷开关电动操作控制原理图，图4是图1所示的具体实施例中高压环网开关闭锁控制电路原理图，在图4中因闭锁电路需要的主开关辅助触头较多，采用了中间继电器进行触头扩展，为防止中间继电器不能正常工作而发生误操作，增加了当本柜中间继电器失效时主开关无法合闸的保护，还增加了当其中1只主开关已经合闸后，如果其它5只主开关操作电源全部接通时，已合闸的这只主开关立即分闸的保护。例如，在主开关7Q的“N开N-1”(6开5)闭锁电路中，1QF合闸接通操作电源后，当11S接通时，如果1K未动作，7Q无法合闸；在7Q已经合闸，当控制操作电源的微型断路器2QF、3QF、4QF、5QF、6QF全部合闸后，2K、3K、4K、5K、6K的动合触头全部接通，7Q便自动分闸；如果中间继电器2K、3K、4K、5K、6K中有1只或多只失效，则相应的主开关将无法合闸，从而有效地防止在任何情况下发生误操作。

如图5所示，以某公司的一艘输灰船为例，该船有破碎机2台，各台电动机为Y5003-8型、额定电压0.38kV、△接法、额定功率630kW、Y/△启动；输灰用102m³/min螺杆空压机2台，每台电动机额定电压0.38kV、额定功率600kW、变频调速；机舱与甲板机械等其它用电负载电压均为三相交流0.38kV，正常照明与单相用电负载的电压均为交流0.22kV，该船在港口作业时用电负载最大，计算负荷为5280kW。停靠该公司码头作业时，有三相交流50Hz、10kV和0.4kV岸电电源可供使用。

根据负荷计算结果和用电负载的状况，尤其是上述4台大功率设备的安装处所距离机舱较远，供电半径都在200m左右，经过技术经济分析，确定该船主电站采用10kV供配电在技术、经济、环保等方面较为有利。在港口与码头作业时主推进不工作，可利用2台主推进柴油机(单台功率6600HP)各驱动1台10.5kV、50Hz、3600kW/4500kVA的高压发电机(轴带发电机1HG、2HG)分别向高压主配电柜的Ⅰ段与Ⅱ段汇流排提供高压主电源；设置2台10±2×2.5％/0.4kV、1250kVA的干式主降压变压器1T与2T，其高压侧由高压主配电柜供电，低压侧分别向低压主配电板的Ⅰ段与Ⅱ段汇流排提供低压主电源；设置2台三相交流50Hz、0.4kV、1000kW/1250kVA的的主柴油发电机组(1DG、2DG)分别向低压主配电板的Ⅰ段与Ⅱ段汇流排提供低压备用主电源；在2台破碎机的Y/△启动箱前端各装设1台干式专用降压变压器3T与4T(1000kVA、10/0.4kV)，其高压侧由高压主配电柜供电；在2台102m³/min螺杆空压机的变频器前端各配置1台降压兼抑制谐波的干式专用变压器5T与6T(10/0.4kV、50Hz、V/Y△、800kVA)，其高压侧由高压主配电柜经高压环网开关供电并进行环网；机舱及甲板机械等低压用电负载由低压主配电板供电，破碎机与空压机配带的附属设备由相应的专用变压器低压侧供电。该方案既可在该公司码头作业时接用10kV岸电电源，又可在停泊工况时接用0.4kV岸电电源。

由于绝缘新材料的耐受电压与制造工艺不断提高，使高压电器的结构紧凑、外形小巧，为适应船舶有关舱室空间有限的状况创造了条件。例如额定工作电压7.2-17.5kV、额定电流630A或1250A的金属铠装移开式高压配电柜，主开关采用真空或六氟化硫(SF6)断路器、电动/手动操作，外形尺寸可以在宽600mm、高2000mm、深1450mm以内，若将电压互感器(PT)柜和进线柜合一，柜宽在900mm左右，电器布置即能满足表1中开关装置最小间隙的规定。若负载不大，主开关可采用六氟化硫(SF6)负荷开关，高压柜尺寸可进一步缩小，柜宽可控制在375mm、高1600mm、深900mm左右。该船主电站电气主接线及高压柜外形尺寸如图4所示。图4中高压主配电柜的主开关全部采用高压真空断路器，额定电压12kV、额定电流630A、额定短路开断电流20kA、额定短路关合电流50kA、额定短时耐受电流20kA(4S)，也可选用六氟化硫(SF6)断路器，各项参数均能满足该船电力系统的要求；两台高压发电机控制柜上各装设一组氧化锌避雷器进行过电压保护，装设两只电压互感器(10/0.1kV)提供测量和保护装置用电源；各台高压进出线柜上各装有一组接地刀闸，以保证在设备检修时的人身安全；各高压开关柜上均装有带电显示器，有电时闭锁高压柜电缆室门；在母线联络柜上装设1台主电站用电干式变压器(30kVA、10/0.4kV、Dyn11)供给主电站工作电源；采用“三工位”(分闸、合闸、接地)型SF6高压负荷开关+熔断器组合在就地对2台空压机专用变压器进行控制和保护，高压环网开关为SF6高压负荷开关。

两级配电高压环网具有配电的灵活性，并由此提高了供电的可靠性。在船舶主电站供、配电功率相同、输电线路电流密度不变的情况下，计算结果表明高压配电优越性较多。

高压供配电的安全互锁或闭锁功能对人身和设备安全都十分重要，除“五防”功能外，按照前述两级配电与高压环网中的开关互锁(或闭锁)的规定，以图5为例，应设置下列互锁或闭锁：

(1)高、低压岸电与船电互锁。4Q与5Q、8Q、4LQ、5LQ、8LQ、2EQ中任何一个开关都进行互锁；4LQ与5LQ、8LQ、4Q、5Q、8Q、2EQ中任何一个开关都进行互锁；

(2)高压环网开关的“N开N-1”闭锁。高压主配电柜汇流联络开关为6Q与7Q，6Q与7Q为高压真空断路器，环网开关为21Q与23Q，21Q与23Q为高压负荷开关，N＝4，这4只开关实行“N开N-1”闭锁(即“4开3”闭锁)，无论采用任何一种供电方案，这4只开关中必须有1只在断开状态。输灰船高压环网开关闭锁控制电路图如图6所示。高压真空断路器与高压负荷开关电动操作控制原理如图3所示。

(3)低压环网开关的“N开N-1”闭锁。低压主配电板汇流联络开关为6LQ与7LQ，环网开关为21Q与23Q，其中6LQ与7LQ为低压断路器，21Q与23Q为低压负荷开关，N＝4，这4只开关实行“N开N-1”闭锁(即“4开3”闭锁)，无论采用任何一种供电方案，这4只开关中必须有1只在断开状态。输灰船低压环网开关闭锁控制电路图如图8所示。低压断路器电动操作控制原理如图7所示。因该船高压环网电路中需要闭锁的开关只有4只，故高压环网电路的“N开N-1”闭锁全部采用主开关的辅助触头，无需采用中间继电器进行触头扩展。该船低压环网电路的“N开N-1”闭锁采用中间继电器扩展触头。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims

1.一种船舶环网配电系统闭锁保护电路，其特征在于，船舶环网配电系统分为一级配电、二级配电，所述一级配电为高压配电，所述二级配电为低压配电，高压配电线路及低压配电线路均为环网线路，所述环网线路由汇流排联络开关、环网开关以环式接线连接而成，汇流排联络开关与环网开关的总数为N，对环网线路的汇流排联络开关与环网开关进行闭锁控制的原则为N个开关中只允许有N-1个开关合闸，必须有1个开关处于分闸状态；所述汇流排联络开关与环网开关为断路器，N个断路器中的任意一个断路器Q的闭锁保护电路包括断路器Q合闸线圈QC、断路器Q分闸线圈QT、断路器Q合闸按钮1S、断路器Q分闸按钮2S、微型断路器QF；所述断路器Q合闸线圈QC的一端经微型断路器QF接电源MC端，断路器Q合闸线圈QC的另一端与与断路器Q常闭辅助触点Q1的一端连接，N个断路器中其余的断路器，每个断路器取一对常闭辅助触点进行并联，并联电路一端与断路器Q常闭辅助触点Q1的另一端连接，并联电路另一端接断路器Q合闸按钮1S的一端，断路器Q合闸按钮1S的另一端经微型断路器QF接电源WC端，所述断路器Q分闸线圈QT的一端经微型断路器QF接电源MC端，断路器Q分闸线圈QT的另一端与断路器Q常开触点Q2的一端连接，断路器Q常开触点Q2的另一端与断路器Q分闸按钮2S的一端连接，断路器Q分闸按钮2S的另一端经微型断路器QF接电源WC端，N个断路器中其余的断路器每个断路器取一对常开辅助触点进行串联，串联电路的两端并联连接于断路器Q分闸按钮2S的两端。