不断向大型化和智能化发展的船舶所需要的电力负荷越来越大,传统的低压交流电力系统在安全性、经济性和环保等方面已难以满足要求,因此需提高电压等级。与低压系统相比,高压交流电力系统在绝缘等级、继电保护等方面要求更高,这也是限制其应用的首要原因,因此研究船舶高压交流电力系统综合保护装置能够促进其在新造船舶上的应用。　　 本文以“烟大铁路轮渡”所配备的额定电压为6600V的电力系统为依托,依据中国船级社对高压交流电站的特殊要求,研究分析其各保护基本原理并设计综合保护系统。首先研究船舶高压交流电力系统接地方式,即船用高压同步发电机中性点接地方式,理论分析了不同接地方式单相接地故障时的稳态和暂态过程,并建立高压同步发电机数学模型,利用Matlab/Similink仿真工具搭建高压交流电力系统单相金属性接地模型,分别验证不同接地方式的理论分析结果,并比较接地过电压和接地电流的仿真结果与理论计算结果,得出适合于船舶高压交流同步发电机的中性点接地方式,即当发生接地故障时接地电流低于15A时建议采用高阻接地方式;接地电流超过15A时建议采用谐振接地方式。　　 然后从理论上分析了高压同步发电机、变压器、汇流排的继电保护原理,根据高压设备的特点对不同的保护提出相应的保护措施,如冷却水漏水保护、汇流排电弧保护等。依据中国船级社对船舶高压电力系统的特殊要求,提出其短路电流计算和主空气断路器选型的方法,并提出选取短路点时的注意事项。　　 最后本文根据理论分析,利用WinCCFlexible组态软件与西门子S7-300系列PLC的编程软件STEP7V5.4设计了船舶高压交流电站人机交互(HMI)综合保护系统。所设计HMI系统能够实现高压电站综合保护的在线仿真,即正常时能够显示和模拟电站的工作状态、可以通过鼠标实现控制方式切换和不同工作状态的切换等;在故障时能执行故障报警、显示、记录,并能动作于相应的继电保护装置,实现系统的自动保护功能。