[发明专利]用于动态定位船舶的电力系统的故障保护系统

权利要求书

1.一种动态定位船舶的电力系统的故障保护系统，其中所述电力系统（10）被分成两个或更多电力系统部分（12），每一个该电力系统部分（12）都包括配电总线（15）的总线部分，其中各总线部分通过汇流条连接（17）而以环状配置相连接，并且其中每一个电力系统部分（12）都包括两个或更多电力系统子部分（11），每一个该电力系统子部分（11）都包括配电总线（15）的总线子部分（16），同一电力系统部分（12）的各总线子部分（11）通过一个或多个总线耦合器相连接，其中每一个总线部分都包括去到发电机（21）的连接和去到动态定位船舶的推进器驱动器（30）的连接，其中所述故障保护系统包括：

-故障隔离系统，其对于每一个电力系统部分（12）包括：用于断开由汇流条连接（17）提供的连接的汇流条连接断路器（41），以及用于断开由一个或多个总线耦合器提供的连接的一个或多个总线耦合器断路器（42），所述故障隔离系统被配置成实施用于操作至少所述汇流条连接断路器（41）和总线耦合器断路器（42）的差动过电流保护方案；

-发电机过渡系统，其对于每一个电力系统部分（12）包括用于耦合到相应的总线部分的发电机（21）的激励限制器，所述发电机过渡系统被适配成在故障发生时限制提供到所述发电机（21）的激励场电流；

-推进器驱动器过渡系统，其被配置成在故障发生时为每一个电力系统部分（12）的推进器驱动器（30）的可变频率驱动器（32）的DC总线提供电能，从而将DC总线上的电压保持高于预定电压阈值，

其中，所述故障保护系统被配置成在电力系统（10）中发生故障时，通过使其中发生故障的电力系统（10）的组件跳闸和/或通过断开故障位于其中的电力系统子部分（11）中的一个或多个断路器（41，42，25，35）来隔离故障，并且在其余的汇流条连接断路器（41）和总线耦合器断路器（42）被闭合的情况下继续电力系统的操作。

2.根据权利要求1的故障保护系统，其中，所述故障隔离系统被配置成对于至少汇流条连接（17）和总线子部分（16）实施针对故障的差动过电流保护和/或定向过电流保护。

3.根据权利要求2的故障保护系统，其中，所述故障隔离系统包括用于操作至少汇流条连接断路器（41）和总线耦合器断路器（42）的保护继电器，所述保护继电器对于汇流条连接（17）和总线子部分（16）实施差动过电流保护和/或定向过电流保护。

4.根据权利要求2或3的故障保护系统，其中，所述故障隔离系统还被配置成借助于至少汇流条连接断路器（41）和总线耦合器断路器（42）来实施短路和过电流保护以作为备用。

5.根据在前权利要求中的任一项的故障保护系统，其中，所述故障隔离系统还对于每一个电力系统部分（12）、优选地对于每一个电力系统子部分（11）包括：用于断开去到发电机（21）的连接的发电机断路器（25）；以及用于断开去到推进器驱动器（30）的连接的推进器驱动器断路器（35）。

6.根据在前权利要求中的任一项的故障保护系统，还包括含有激励限制器的自动电压调节器（22），所述自动电压调节器（22）被适配成自动调整由相应的发电机（21）提供的电压，以便把电压保持在操作带内。

7.根据权利要求6的故障保护系统，其中，所述自动电压调节器（22）被适配成通过检测发电机输出端处或配电总线（15）处的电压下降来检测故障的发生，所述自动电压调节器（22）被适配成在检测到故障之后降低针对所述发电机（21）的电压设定点，并且根据降低的电压设定点来控制所述发电机的输出电压，从而在故障发生之后限制电压过冲。

8.根据在前权利要求中的任一项的故障保护系统，其中，所述推进器驱动器过渡系统包括用于每一个推进器驱动器（30）的可变频率驱动器（32）的可变频率驱动器控制器（33），所述可变频率驱动器控制器（33）被适配成在相应的可变频率驱动器（32）的DC总线上的电压下降时降低该可变频率驱动器（32）的输出频率，从而使得该可变频率驱动器操作在发电状况下，在其中由所述推进器驱动器的电动机（31）生成电能，并且所生成的电能被反馈到DC总线以便把DC总线上的电压保持高于电压阈值。