李婧婧
安科瑞電氣股份有限公司
摘 要：
海上石油平臺低壓系統(tǒng)與陸地電力系統(tǒng)有很大區(qū)別,，屬于中性點不接地系統(tǒng),，在出現(xiàn)單相接地故障時,，系統(tǒng)允許帶故障正常運行2h，保證海上重要電氣設(shè)備不會立即關(guān)停。現(xiàn)如今大多數(shù)海上平臺使用絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測系統(tǒng)的絕緣狀況,，故障時發(fā)出報警，但不能監(jiān)測出到底是系統(tǒng)中哪一路負(fù)載出現(xiàn)了絕緣故障,，需要平臺電氣專業(yè)人員將現(xiàn)場低壓負(fù)載回路逐個斷電進(jìn)行故障排查,，給接地故障查找?guī)砹朔浅４蟮睦щy。當(dāng)?shù)蛪耗概虐l(fā)生單相接地故障時,，為了能第一時間鎖定故障點并方便現(xiàn)場電氣人員及時對接地故障進(jìn)行排查,、解決，提高低壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性,，可以使用絕緣監(jiān)測及故障定位系統(tǒng),，實現(xiàn)了絕緣故障回路和相線的定位。
關(guān)鍵詞：
中性點不接地系統(tǒng),；絕緣系統(tǒng)；IT系統(tǒng),；絕緣故障,；單相接地；故障定位
0 行業(yè)背景
海上石油平臺低壓電網(wǎng)系統(tǒng)屬于獨立電網(wǎng)系統(tǒng),，為了保證平臺生產(chǎn),，平臺的低壓用系統(tǒng)不能因某一路負(fù)載的絕緣故障而關(guān)停，因此平臺0.4kV低壓電力系統(tǒng)采用中性點絕緣系統(tǒng),。中性點絕緣系統(tǒng)的特點是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,，各相間的電壓大小和相位保持不變，三相系統(tǒng)的平衡沒有遭到破壞,，故在短時間內(nèi)可以繼續(xù)運行,。但是若長時間帶故障運行，會造成相間短路,，或者單相弧光接地時,，使系統(tǒng)產(chǎn)生諧振而引起過電壓，給平臺生產(chǎn)造成很大壓力,。
現(xiàn)如今大部分石油平臺裝設(shè)絕緣監(jiān)測裝置,，原有的絕緣監(jiān)測設(shè)備只能監(jiān)測整段母線的絕緣水平,，不能監(jiān)測出具體是哪一路負(fù)載存在絕緣故障。因此,，可以使用絕緣監(jiān)測及故障定位系統(tǒng),，實現(xiàn)絕緣故障回路的精確定位。
本文以海上平臺為例,，介紹絕緣監(jiān)測及故障定位的應(yīng)用,。
1 系統(tǒng)分析
在中性點不接地系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)不接地,，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單點對地故障時,，熔斷器或空開不動作，系統(tǒng)電力供應(yīng)不會中斷,，系統(tǒng)或負(fù)載回路不會分?jǐn)?；絕緣監(jiān)視設(shè)備顯示絕阻值下降或輸出報警信號。
在海上平臺低壓400V系統(tǒng)中,，在每段母排上設(shè)置絕緣檢測儀,，現(xiàn)有的絕緣監(jiān)視儀表只能顯示整段母線的絕緣阻值，不能反映出哪一回路,，如果當(dāng)前母線有多路負(fù)載,，則判斷故障回路比較困難。
2 產(chǎn)品介紹
AIM-T500L系列工業(yè)絕緣監(jiān)測及故障定位系統(tǒng)可以用于配電回路中性點不接地的場所,。該系統(tǒng)功能豐富,，包括絕緣電阻監(jiān)測、絕緣故障預(yù)警,、絕緣故障報警,、故障定位、事件記錄,、參數(shù)設(shè)置,、通訊組網(wǎng)等，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時,，能及時報警,，并準(zhǔn)確定位故障發(fā)生的具體回路，以提醒相關(guān)人員及時排查故障,。
3 功能介紹
AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀具有以下功能：
實時監(jiān)測IT系統(tǒng)的對地絕緣電阻,，電阻越*啟動故障預(yù)警或報警功能；繼電器報警輸出,、LED報警輸出等多種故障指示方式,；事件記錄功能，方便操作人員查看分析故障類型和發(fā)生時間,，判斷系統(tǒng)運行狀況,；自檢功能,，可一鍵實現(xiàn)儀表硬件電路的故障自檢；斷線監(jiān)測,，實時監(jiān)測PE/KE功能接地線連線狀況,；一路RS485接口，標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU協(xié)議,；一路CAN通訊,，自定義協(xié)議，用于和信號發(fā)生器,、故障定位儀信息交互,；應(yīng)用范圍廣，適用于交流,、直流以及交直流混合IT系統(tǒng),。
ASG200測試信號發(fā)生器具有以下功能：
指示故障所在相線；支持手動啟動定位用于測試通訊線路,；采用CAN總線技術(shù),，方便與系統(tǒng)內(nèi)其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
AIL200-12絕緣故障定位儀具有以下功能：
定位并指示故障所在支路,；單個AIL200-12最多可定位12個回路,；每個IT系統(tǒng)最多可接90只定位儀，總計定位1080回路,；采用CAN總線技術(shù),，方便與系統(tǒng)內(nèi)其它設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。配合使用AKH-0.66L系列電流互感器作為監(jiān)測互感器,，變比1000:1,，按照回路額定電流選擇合適孔徑；
4 技術(shù)指標(biāo)
AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀技術(shù)指標(biāo)
ASG200信號發(fā)生器技術(shù)指標(biāo)
AIL200-12絕緣故障定位儀技術(shù)指標(biāo)
5 系統(tǒng)原理圖
下圖為AIM-T500L系列絕緣監(jiān)測及故障定位系統(tǒng)的原理圖,，當(dāng)末端回路發(fā)生絕緣故障，絕緣監(jiān)測儀開始報警,，并通知信號發(fā)生器和絕緣故障定位儀,，信號發(fā)生器向故障回路注入信號，絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測故障回路,，當(dāng)絕緣故障定位儀檢測到故障后,，絕緣監(jiān)測儀界面顯示故障相線和故障回路。
6 結(jié)語
IT配電系統(tǒng)在供電距離不是很長時,，供電的可靠性高,，安全性好。
絕緣監(jiān)視儀監(jiān)測系統(tǒng)的絕緣阻值,，不能具體定位到故障回路,。絕緣監(jiān)測及故障定位系統(tǒng),，在監(jiān)測到系統(tǒng)絕緣故障后，能夠在數(shù)秒內(nèi)定位出故障回路,，不再需要平臺電氣專業(yè)人員將現(xiàn)場低壓負(fù)載回路逐個斷電,，進(jìn)行故障排查，從功能,、安全還是時效來看,，優(yōu)于傳統(tǒng)的絕緣監(jiān)測手段。
絕緣監(jiān)測及定位系統(tǒng)能適應(yīng)包括IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測,、UPS等供電系統(tǒng)絕緣監(jiān)測,、油井電泵絕緣監(jiān)測等系統(tǒng)，為海上平臺絕緣故障提供更高效的保護(hù)方案,。
參考文獻(xiàn)
[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2019.11版
[2] 陳鑫, 吳占友, 杜銀昌. 低壓絕緣監(jiān)測及定位系統(tǒng)在海上石油平臺的研究與應(yīng)用[J]. 機(jī)電信息, 2018, 567(33):9-10.
作者介紹：李婧婧,，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,，主要研究方向為低壓配電安全用電領(lǐng)域,。
