CALCULATION OF SHORT-CIRCUIT CURRENTS IN MARINE ELECTRIC POWER SYSTEMS WITH DIRECT CURRENT POWER DISTRIBUTION

A method for calculating shock short-circuit currents in marine electric power systems with direct current distribution of electricity is presented in the paper. These systems are widely used in shipbuilding. The calculation of short-circuit currents in such systems has a number of features related to the operating modes of these networks. In the systems with direct current electricity distribution, the generation and consumption of electricity is carried out on alternating current, while the distribution is carried out on direct current. The current standards for calculating short-circuit currents in DC and AC systems in this case cannot be used for a number of reasons. These standards do not consider specific supply sources of short-circuit points (short circuit) and variable rotational speed of valve generators in the various operating modes. AC electric motors (ED), when they are mains powered with DC power distribution via autonomous inverters, supply the short-circuit point on the DC side. Capacitor banks and accumulator batteries connected to a system with direct current electricity distribution are additional sources for the short circuit site supply. The elements of a methodology for calculating short-circuit currents in marine power plants with direct current electricity distribution, taking into account all operating modes and additional sources of short-circuit location recharge, are proposed in the paper. A method for determining the maximum value of the shock current at the short circuit design point of the ship’s electric power system is proposed.

electric current, short circuit, electric power systems, electric generators, semiconductor converters, rowing electrical installations, electric propulsion systems, semiconductor rectifiers, semiconductor inverters, batteries

1. Романовский В. В. Анализ схемных решений гребных электрических установок с распределенной шиной постоянного тока / В. В. Романовский, В. А. Малышев, А. С. Бежик // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2019. - Т. 11. - № 1. - С. 169-181. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-1-169-181.

2. Grigoryev A. V. Unified ship power grids with alternators and DC power distribution / A. V. Grigoryev, S. M. Malyshev, R. R. Zaynullin // 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). - IEEE, 2017. - Pp. 1-3. DOI: 10.1109/ICIEAM.2017.8076232.

3. Жуков В. В. Короткие замыкания в электроустановках постоянного тока / В. В. Жуков. - М.: Изд-во МЭИ, 2005. - 160 с.

4. Григорьев А. В. Особенности расчетов токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением электроэнергии на постоянном токе / А. В. Григорьев, А. Ю. Васильев, С. М. Малышев // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2017. - № 48-49. - С. 104-108.

5. Григорьев А. В. Теоретические вопросы расчета токов короткого замыкания в судовых электроэнергетических системах с распределением электроэнергии на постоянном токе / А. В. Григорьев, А. Ю. Васильев, Ю. А. Кулагин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 5. - С. 1095-1103. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-5-1095-1103.

6. Приходько В. М. Особенности расчетов токов короткого замыкания с учетом сопротивления электрической дуги в судовых электроэнергетических системах / В. М. Приходько, И. В. Приходько, В. Ю. Лучкин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 5 (39). - С. 185-195. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-5-185-195.

7. Кузнецов Ю. П. Математическое моделирование и расчеты дуговых процессов при коротких замыканиях в сетях постоянного тока / Ю. П. Кузнецов, Эль-Зейн Адам // Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции «Токи короткого замыкания в энергосистемах». - М., 1995. - С. 64-67.

8. Азовцев А. А. Короткие замыкания в мощных электроустановках постоянного тока / А. А. Азовцев, Ю. В. Рокотян // Судовая электромеханика и связь. - 1968. - Вып. 40. - С. 3-15.

9. Григорьев А. В. Перспективы внедрения вентильных газотурбогенераторов на морском флоте / А. В. Григорьев, Р. Р. Зайнуллин, С. М. Малышев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова - 2016. - № 1 (35). - С. 165-169. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-165-169.

10. Жуков В. В. Влияние обратимых двигатель-генераторов и статических преобразователей на ток КЗ в системе постоянного тока электростанций / В. В. Жуков, В. Ф. Казайкин, М. А. Шиша [и др.] // Электрические станции. - 1990. - № 10. - С. 44-48.

11. Жуков В. В. Расчет токов коротких замыканий в электроустановках, питаемых от аккумуляторных батарей / В. В. Жуков // Электрические станции. - 1996. - № 9. - С. 29-35.