闭合母排中压电力系统保护方案设计及验证

摘要

针对DP-2或DP-3级船舶中压闭合母排电力系统高冗余性和容错性的保护需求，提出一种兼顾快速性与可靠性的选择性保护方案，旨在解决单点故障叠加隐性故障下的故障隔离难题，确保失电区域不超过动力定位系统最大允许失效范围，通常为一段中压主母排。基于闭合母排电力系统运行特性，将中压系统中每段主母排划分为发电机、母排、负载馈线及母联电缆4类保护区域，通过差动保护与方向纵联保护的协同配置构建主保护或后备保护两层保护。依托典型DP-2级船舶的6.6 k V闭合母排架构，搭建了包含一段主母排上各类综合继电保护装置硬件与数字实时仿真系统的硬件在环（HIL）测试平台，在4类区域完成单点故障叠加隐性故障的8种运行工况的模拟测试，分别测试4类区域上主、后备保护的有效性，结果表明保护系统在故障电流水平动态变化的各类工况下均可正确动作，验证了所提保护方案的协调性、可靠性和快速性。

关键词

闭合母排 / 选择性保护 / 区域保护 / 隐性故障 / 硬件在环