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摘要：随着船舶大型化和智能化发展，所要求的电力负荷增加，低压电力系统无法满足安全、经济等方面的要求。高压电力系统在船舶电力系统中的应用是大型船舶电力系统发展的必然趋势。本文对电力系统中性点各种接地方式进行分析，比较，并重点阐述了船舶高压电力系统中性点经高阻接地这一适合于船舶电力系统的接地运行方式。
关键词：船舶；高压电；中性点；处理方式
1引言
船舶出海的一个关键性要求就是要保证人员设备的安全。安全规定操作中最为重要的一项操作就是中性点的安全接地。只有做好船舶压电力系统中性点的安全接地工作，才能有效地避免接地短路，系统切换行程安全隐患的出现。
2船舶中压电力系统中性点接地的必要性
中性点接地，不会产生单相接地短路，也不会导致发电机主开关跳闸，电网可靠性高，但一旦单向接地电网仍可运行，一旦员工与另一相接触的是两相冲击，人员生命安全威胁。当单相接地故障发生时，电容电流由以下三部分组成：
（1）全船电网对船体的电容电流。
（2）电力系统与船体之间产生的电容电流。
（3）船舶变配电设备增加的电网电容电流。
后两者很小可以忽略不计，单向接地故障时流过故障点的短路电流主要是全船电网对船体的电容电流之和，根据经验公式，电容电流Ic：
Ic=0．1×UR×L （安培）
式中：Un，电网线电压，单位kV；L，船上电缆和导线的总长度，单位km。
船舶低压电力系统，一则U。较低，虽然单相接地故障的潜在可能性是地球的两倍，但UR的增加值很小，而且电网的绝缘不会造成太大的破坏。第二电网容量一般不是船舶电缆和导线总长度L小，所以Ic相对较小，而不是由于短路电流的影响，所以中性点接地可以保持连续供电，保证船舶的正常航行。
3中性点接地方式的选择
3.1中性点直接接地
所谓的中性点直接接地指的是将船舶压电力系统的中性点直接和大地相连。将电力系统与中性点直接接地，最大的优点是能够在安全范围内对电力系统电压控制设备进行压力控制，并在低范围内控制绝缘水平的中心。中性点直接接地的优点在标称电压较高的船舶压力系统中更为明显。中性点接地直接接地，也有缺点，如当单相接地时中性点时，容易引起电力系统和制动器的压力脱扣装置，对船舶连续供电非常不利。此外，中性点的直接接地对船舶通信系统的干扰和影响很大，会干扰通信信道，降低通信质量。
3.2中性点不接地系统
当中性不接地系统有单相短路时，非故障相相电压将升高三倍，因为线路电压保持不变因此不会影响电源用户继续工作。但产生的接地电流在故障点处形成一个电弧，可能是稳定的，也可能是间歇性的。当接地电流小时，电流将被电流零熄灭，接地故障将消失。当接地电流大于10A且小于30A时，就有可能产生不稳定的断续电弧。而弧光接地过电压，电压幅值2.5 ~ 3.5倍，设备的绝缘不良，在薄弱环节和低电介质强度下对电机的转动有较大的威胁，在一定程度上影响安全运行。中性点的接地方式的主要特点是单相接地后能保持运行时间，但由于船舶中压电力系统的规模会越来越大，且电线都采用电力电缆供电，系统对地电容电流的大幅度增长，在安全用电方面可能会出现以下问题：
3.2.1当系统采用单相接地时，中性电压偏高，过电压高。由于电弧本身不能完全熄灭，而且系统在地面电容中有较大的电流，它可以发展成短路，特别是电缆的三相短路，导致电源故障甚至损坏。
3.2.2当断续电弧接地发生时，产生高电弧过电压，影响整个系统，导致放电击穿和设备绝缘损坏事故。
3.2.3当有人不小心碰到一个带电的部分时，它会被一个大电流烧毁。采用中性接地系统保证供电的连续性是不合适的。
3.2.4谐振过电压的可能性会导致电压互感器烧毁，严重威胁到系统的安全性和供电可靠性。
3.3中性点经消弧线圈接地系统
消弧线圈安装在系统的中性点的核心可调电感线圈，当发生单相接地故障时，可以形成和接地电容电流的大小从相反的方向接近但情感补偿电容电流，以便故障电流很小或接近零，当电流过零灭弧的。电弧抑制线圈还可以降低故障相电压的恢复速度，降低电弧再燃的可能性。中和弧线圈接地的主要优点是接地故障电流减小，允许的瞬态电压值高于直接接地系统和谐振接地系统。但存在以下不足：
3.3.1由于单相接地短路电流补偿小，实现继电保护难以实现。
3.3.2容易发生谐振；
3.3.3当系统运行模式发生变化时，很难调整调整，需要熟练掌握相关的维护技术；
3.3.4随着电缆线路的增加，系统的电容电流增加，补偿容量大且不经济。
3.3.5当高压冲击由单相接地引起时，电源侧开关不进行行程，可能会增加伤亡。
3.4中性点经高阻接地系统
高电阻接地电阻值的测定是电阻的功率损耗等于或大于发电机及其电压电路的原理。这种接地方式可以分两种类型：一种是数值为几百欧至几千欧确定值的高电阻器接地，同时为配备接地保护在中性点接地电阻器回路串联一台电流互感器。电阻器额定电压取等于或高于发电机相电压，为绝缘留一定裕度。中性点经高电阻接地，一般阻值500 Q，当 电力系统发生单相接地故障时，同不接地一样， 接地相电压为零，其他两相电压将升高为线电压，零序保护装置使断路器跳闸，使零序保护灵敏大大提高。可以继续带接地故障运行2小时，但也可以选择定时或快速跳闸。这种接地方式的优越性具体表现在以下几个方面：
（1） 能有效地降低单相接地工频过电压和弧光接地过电压水平。
（2） 可简化继电保护装置，实现快速切除故障，缩短过电压持续时间。
（3） 跨步电压和接触电压低，有较好的人身安全保护水平。
（4）既能带故障短时间持续供电，又能带故障进行检测和故障点定位，使用户能方便地找出故障起因并及时予以消除。
（5） 接地电流小，不致引发两相或三相短路。
4高压电力系统高压电力系统地面运行状况分析
4.1船舶高压电力系统接地电流的计算
阻性电流IR的选择接地的阻性电流：系统总的电容电流：
结束语
本文论述了船舶高压电力系统中性点接地的问题。并与各种中性点接地方式进行了比较，结合目前采用的接地电流高阻接地运行方式，选择接地电阻，得到了一种更可靠的电阻计算方法。中性点接地是影响船舶高压系统运行的主要因素之一，不仅保证船舶设备正常运行起着重要作用，确保船舶电力系统的安全也具有重要意义。本文主要在船舶电力系统的高压的基础上，分析接地的必要性，分析船舶电力系统的高压特性和四种接地方式的优缺点，希望提高船舶电力系统的安全性和可靠性有一定的作用。
参考文献：
[1]陈多．中压电网中性点接地方式分析与探讨[J]．山西电力，2006（3）
论文作者:张肖
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/28
标签：电流论文; 船舶论文; 电力系统论文; 过电压论文; 单相论文; 故障论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第33期论文;