5000吨起重铺管船为国内首次设计建造的一艘具有多种作业功能要求的工程辅助作业船,满足该船作业要求的电站容量需求较大,同时DP3动力定位对各种作业工况下电能及配电系统有一定要求,并且DP3动力定位母联开关闭合运行对电力系统保护要求极高。由于船舶电力系统具有配电线缆短,两级保护装置之间短路电流量接近的特点,同时船舶电源容量的投入是随作业工况用电需求而定的,导致电力系统潮流及故障情况分析计算相对复杂,对电网保护装置的设定较为麻烦。因此,需要精准定位给电站、配电系统、电力系统保护提出了更高要求。
传统的系统保护存在的问题得以解决。传统的系统保护受短路容量、潮流分布、运行方式等的影响较大,系统保护的灵敏性难以保证,在5000吨船舶中压系统中,由于中压配电系统结构复杂,线缆短、阻抗小,导致该船保护的整定计算和选择性比较复杂,上下级配合矛盾突出。弧光压力保护是自成一个独立系统,无需考虑相关此类问题,可以实现无选择性保护,并且能快速切除故障系统。
保护系统之间的协调关系。保护系统之间的配合由于受工况的限制,各种不同的负载特性(如大型电机设备等)常会造成保护的误动和拒动。而电弧压力保护自成一个独立的系统,该保护动作可以独立完成,不会影响到其他不同原理的保护系统。
系统保护设定的延时差值变小。电力系统采用传统的馈线保护设定时,由于各级保护设定的延时时间逐渐加大,各级之间的配合很难保证选择性保护,而电弧压力保护的使用对馈线保护能很好地解决此类问题。
提高了继电保护对“四性”的要求。电力系统继电保护的选择性、可靠性、灵敏性、速动性,这些要求之间有着复杂的千丝万缕的联系,也相互制约,很难形成完美的统一。而电弧压力保护把弧光产生的压力作为判据,使它与原有继电保护的各电气量之间的联系甚少,考虑的因素也大为减少。
简化了系统保护的整定。系统继电保护的整定和计算比较复杂,是因为由电力系统的结构和运行情况的变化不定。传统保护装置的设定是根据系统可能的极限运行模式和临界数据来计算设定的,不同类型保护装置的要求是不同的,这就很难做到完全符合系统保护的要求。而电弧压力保护只有一个压力参数,故压力参数的设定与系统保护的参数没有直接关系,因此简化了系统保护的整定。