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公開番号2025114731
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2025078032,2023088877
出願日2025-05-08,2023-05-30
発明の名称船舶の電力分配システムの保護システム及び保護方法
出願人エイチディーヒュンダイエレクトリックカンパニーリミテッド,エイチディーヒュンダイヘビーインダストリーズカンパニーリミテッド
代理人個人,個人,個人
主分類H02H 3/28 20060101AFI20250729BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】船舶の電力系統の安全度を向上させる船舶の電力分配システムを提供する。
【解決手段】船舶の電力分配システムの保護システム100は、発電機とスイッチボードSWBD間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び遮断器の動作を制御するリレーを有する第1遮断器モジュールRa1～4、スイッチボードに配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーRを有する第2遮断器モジュールRb1～4及びスイッチボードとフィーダ間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び遮断器の動作を制御するリレーを有する第3遮断器モジュールRc1-1～Rc4-3を含む。第2遮断器モジュールのリレー及び第3遮断器モジュールのリレーは、互いに同じ遅延時間を有し、第2遮断器モジュールのリレー及び第3遮断器モジュールのリレーは、夫々故障電流の大きさ及び方向性に基づき、故障区間のみを選択的に遮断する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
発電機と複数のスイッチボード間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレー（ｒｅｌａｙ）をそれぞれ有する複数の第１遮断器モジュールと、
前記複数のスイッチボードに配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーをそれぞれ有する複数の第２遮断器モジュールと、
前記複数のスイッチボードとフィーダ間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーをそれぞれ有する複数の第３遮断器モジュールと、を含み、
船舶の電力分配システムに故障が発生すると、前記複数の第１遮断器モジュールのリレー、前記複数の第２遮断器モジュールのリレー、及び前記複数の第３遮断器モジュールのリレーが互いに通信して故障電流の大きさ及び方向性を確認し、
前記複数の第２遮断器モジュールの各リレー及び前記複数の第３遮断器モジュールの各リレーは互いに同じ遅延時間を有し、
前記第１遮断器モジュールのリレーの遅延時間は、前記第２遮断器モジュールのリレー及び前記第３遮断器モジュールのリレーの遅延時間よりも遅く設定され、
前記複数の第１遮断器モジュールのリレー、前記複数の第２遮断器モジュールのリレー及び前記複数の第３遮断器モジュールのリレーは、それぞれ前記確認された故障電流の大きさ及び方向性に基づいて、
前記確認された故障電流の大きさ及び方向性が事前に設定された差動保護事故に該当すると、当該遮断器モジュールを瞬時トリップし、
前記確認された故障電流の大きさ及び方向性が前記差動保護事故に該当せず、事前に設定されたフィーダ側事故に該当すると、該当する第３遮断器モジュールの遮断器をトリップし、
前記確認された故障電流の大きさ及び方向性が前記差動保護事故及びフィーダ側事故に該当しないと、確認された故障電流の大きさ及び方向性に応じて故障位置を確認して、前記複数の第３遮断器モジュールのそれぞれが事前に担当するように設定されたフィーダに故障が発生すると、該当する第３遮断器モジュールのリレーは、当該遮断器を遮断させ、前記複数の第２遮断器モジュールのリレーに電力分配維持信号を伝達し、前記複数の第２遮断器モジュールが事前に担当するように設定されたスイッチホードに故障が発生されると、該当する第２遮断器モジュールのリレーは、当該遮断器をトリップさせ、前記複数の第３遮断器モジュールのリレーに電力分配維持信号を伝達し、
前記複数のスイッチボードのうち少なくとも一つのスイッチボードに故障が発生すると、前記複数の第２遮断器モジュールのリレーのそれぞれは、前記故障電流の大きさ及び方向性に基づいて、前記複数のスイッチボードのうち故障電流方向の逆方向に隣接するスイッチボードに連結された第３遮断器モジュールのリレーに前記電力分配維持信号を伝達し、前記複数の第２遮断器モジュールのうち遮断器がオープンされた第２遮断器モジュールのリレーは、前記第３遮断器モジュールのリレーに前記電力分配維持信号を伝達しない、船舶の電力分配システムの保護システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第２遮断器モジュールは、複数のスイッチボードのうち隣接するスイッチボードの間に配置される少なくとも一つの遮断器と、前記少なくとも一つの遮断器の動作を制御するリレーを、前記複数のスイッチボードのうち隣接するスイッチボードの間ごとに含む、請求項１に記載の船舶の電力分配システムの保護システム。
【請求項３】
前記第２遮断器モジュールは、複数のスイッチボードのうち隣接するスイッチボードの間に配置される二つの遮断器と、前記二つの遮断器の動作をそれぞれ制御する二つのリレーを、前記複数のスイッチボードのうち隣接するスイッチボードの間ごとに含む、請求項１に記載の船舶の電力分配システムの保護システム。
【請求項４】
船舶の電力分配システムにおいて故障が発生すると、発電機と複数のスイッチボード間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーをそれぞれ有する複数の第１遮断器モジュール、前記スイッチボードに配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーをそれぞれ有する複数の第２遮断器モジュール、前記スイッチボードとフィーダ間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーをそれぞれ有する複数の第３遮断器モジュールのそれぞれのリレーが互いに通信して故障電流の大きさ及び方向性を確認する第１段階と、
確認された故障電流の大きさ及び方向性が事前に設定された差動保護事故に該当すると、当該遮断器モジュールを瞬時トリップする第２段階と、
確認された故障電流の大きさ及び方向性が前記差動保護事故に該当せず、事前に設定されたフィーダ側事故に該当すると、該当する第３遮断器モジュールの遮断器をトリップする第３段階と、
確認された故障電流の大きさ及び方向性が前記差動保護事故及びフィーダ側事故に該当しないと、確認された故障電流の大きさ及び方向性に応じて故障位置を確認し、前記第３遮断器モジュールが事前に担当するように設定されたフィーダに故障が発生すると、前記第３遮断器モジュールのリレーは、当該遮断器をトリップさせ、前記第２遮断器モジュールのリレーに電力分配維持信号を伝達し、前記第２遮断器モジュールが事前に担当するように設定されたスイッチボードに故障が発生すると、前記第２遮断器モジュールのリレーは、当該遮断器をトリップさせ、前記第３遮断器モジュールのリレーに電力分配維持信号を伝達する第４段階と、
故障が発生したスイッチボードの第１遮断器モジュールの遮断器をトリップする第５段階と、
を含み、
前記第１段階において、前記第２遮断器モジュールのリレー及び前記第３遮断器モジュールのリレーは、互いに同じ遅延時間を有し、
前記第１段階において、前記第１遮断器モジュールのリレーの遅延時間は、前記第２遮断器モジュールのリレー及び前記第３遮断器モジュールのリレーの遅延時間よりも遅く設定され、
前記第４段階は、
前記複数のスイッチボードのうち少なくとも一つのスイッチボードに故障が発生すると、前記複数の第２遮断器モジュールのリレーのそれぞれは、前記故障電流の大きさ及び方向性に基づいて、前記複数のスイッチボードのうち故障電流方向の逆方向に隣接するスイッチボードに連結された第３遮断器モジュールのリレーに前記電力分配維持信号を伝達し、前記複数の第２遮断器モジュールのうち遮断器がオープンされた第２遮断器モジュールのリレーは、前記第３遮断器モジュールのリレーに前記電力分配維持信号を伝達しない、船舶の電力分配システムの保護方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の電力分配システムの保護システム及び保護方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、船舶には電力を必要とする構成が多数使用される。一例として、ダイナミックポジショニング（ＤｙｎａｍｉｃＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ＤＰ）船舶は、推進器（ｔｈｒｕｓｔｅｒ）を用いて船舶の位置（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）及び船首方位（Ｈｅａｄｉｎｇ）を維持又は制御するシステムを備えた船舶であって、シャトルタンカー、海底掘削などの作業の遂行に使用され、運用中に船位変位が発生すると、大きな危険を伴う事故を引き起こす可能性がある。
【０００３】
すなわち、船舶系統内に外乱が発生する場合、故障を迅速に除去し、故障区間を最小化して船位変位事故を防止するために、故障位置のみを選択的に遮断することができる保護機能が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
韓国公開特許公報第１０－２０１９－００５１０７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、船舶において電力系統の外乱が発生したとき、故障位置のみを迅速かつ正確に選択的に遮断することができる保護機能を有する船舶の電力分配システムの保護システム及び保護方法が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した本発明の課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る船舶の電力分配システムの保護システムは、発電機とスイッチボード間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーを有する第１遮断器モジュール、上記スイッチボードに配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーを有する第２遮断器モジュール、上記スイッチボードとフィーダ間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーを有する第３遮断器モジュールを含むことができ、上記第２遮断器モジュールのリレー及び上記第３遮断器モジュールのリレーは互いに同じ遅延時間を有し、上記第２遮断器モジュールのリレー及び上記第３遮断器モジュールのリレーは、それぞれ故障電流の大きさ及び方向性に基づいて、上記第３遮断器モジュールが事前に担当するように設定されたフィーダに故障が発生すると、上記第３遮断器モジュールのリレーは、当該遮断器をトリップ（ｔｒｉｐ）させ、上記第２遮断器モジュールのリレーに電力分配維持信号を伝達し、上記第２遮断器モジュールが事前に担当するように設定されたスイッチボードに故障が発生すると、上記第２及び第３遮断器モジュールのリレーは当該遮断器をトリップさせ、上記第２遮断器モジュールのリレーは事前に故障電流の大きさ及び方向性に応じて設定された第３遮断器モジュールのリレーに電力配電維持信号を伝達することができる。
【０００７】
上述した本発明の課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る船舶の電力分配システムの保護方法は、船舶の電力分配システムにおいて故障が発生すると、発電機とスイッチボード間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーを有する第１遮断器モジュール、上記スイッチボードに配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーを有する第２遮断器モジュール、上記スイッチボードとフィーダ間に配置されて伝達される電力を遮断する遮断器及び当該遮断器の動作を制御するリレーを有する第３遮断器モジュールそれぞれのリレー（ｒｅｌａｙ）が互いに通信して故障電流の大きさ及び方向性を確認する第１段階、確認された故障電流の大きさ及び方向性が事前に設定された差動保護事故に該当すると、該当遮断器モジュールを瞬時トリップする第２段階、確認された故障電流の大きさ及び方向性が上記差動保護事故に該当せず、事前に設定されたフィーダ側事故に該当すると、該当する第３遮断器モジュールのリレーは、当該遮断器をトリップさせ、上記第２遮断器モジュールのリレーに電力分配維持信号を伝達する第３段階、確認された故障電流の大きさ及び方向性が上記差動保護事故及びフィーダ側事故に該当しないと、確認された故障電流の大きさ及び方向性に応じて故障位置を確認し、上記第２遮断器モジュールが事前に担当するように設定されたスイッチボードに故障が発生すると、故障が発生したスイッチボードに連結された上記第２及び第３遮断器モジュールのリレーは当該遮断器をトリップさせ、上記第２遮断器ジュールのリレーは事前に故障電流の大きさ及び方向性に応じて設定された第３遮断器モジュールのリレーに電力分配維持信号を伝達する第４段階、故障が発生したスイッチボードの第１遮断器モジュールの遮断器をトリップする第５段階を含むことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、船舶の電力分配システムにおいて、故障区間のみを選択的に遮断して故障範囲及び被害を最小化することができ、外乱に対して故障を迅速に遮断し、船舶の電力系統の安全度を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る船舶の電力分配システムの保護システムの一例を概略的に示す構成図である。
本発明の一実施形態に係る船舶の電力分配システムの保護システムの他の一例を概略的に示す構成図である。
本発明の一実施形態に係る船舶の電力分配システムの保護方法の概略的な動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように、好ましい実施形態について詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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