工業(yè)絕緣監測及故障定位產(chǎn)品在某電站的應用

　　摘 要：

　　海上石油平臺低壓系統與陸地電力系統有很大區別，屬于中性點(diǎn)不接地系統，在出現單相接地故障時(shí)，系統允許帶故障正常運行2h，保證海上重要電氣設備不會(huì )立即關(guān)?！，F如今大多數海上平臺使用絕緣監測儀監測系統的絕緣狀況，故障時(shí)發(fā)出報警，但不能監測出到底是系統中哪一路負載出現了絕緣故障，需要平臺電氣專(zhuān)業(yè)人員將現場(chǎng)低壓負載回路逐個(gè)斷電進(jìn)行故障排查，給接地故障查找帶來(lái)了非常大的困難。當低壓母排發(fā)生單相接地故障時(shí)，為了能第一時(shí)間鎖定故障點(diǎn)并方便現場(chǎng)電氣人員及時(shí)對接地故障進(jìn)行排查、解決，提高低壓系統的穩定性，可以使用絕緣監測及故障定位系統，實(shí)現了絕緣故障回路和相線(xiàn)的定位。

　　關(guān)鍵詞：     中性點(diǎn)不接地系統；絕緣系統；IT系統；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)系統屬于獨立電網(wǎng)系統，為了保證平臺生產(chǎn)，平臺的低壓用系統不能因某一路負載的絕緣故障而關(guān)停，因此平臺0.4kV低壓電力系統采用中性點(diǎn)絕緣系統。中性點(diǎn)絕緣系統的特點(diǎn)是當系統發(fā)生單相接地時(shí)，各相間的電壓大小和相位保持不變，三相系統的平衡沒(méi)有遭到破壞，故在短時(shí)間內可以繼續運行。但是若長(cháng)時(shí)間帶故障運行，會(huì )造成相間短路，或者單相弧光接地時(shí)，使系統產(chǎn)生諧振而引起過(guò)電壓，給平臺生產(chǎn)造成很大壓力?，F如今大部分石油平臺裝設絕緣監測裝置，原有的絕緣監測設備只能監測整段母線(xiàn)的絕緣水平，不能監測出具體是哪一路負載存在絕緣故障。因此，可以使用絕緣監測及故障定位系統，實(shí)現絕緣故障回路的精確定位。本文以海上平臺為例，介紹絕緣監測及故障定位的應用。

　　1 系統分析

　　在中性點(diǎn)不接地系統中，由于系統不接地，當系統發(fā)生單點(diǎn)對地故障時(shí)，熔斷器或空開(kāi)不動(dòng)作，系統電力供應不會(huì )中斷，系統或負載回路不會(huì )分斷；絕緣監視設備顯示絕阻值下降或輸出報警信號。

　　在海上平臺低壓400V系統中，在每段母排上設置絕緣檢測儀，現有的絕緣監視儀表只能顯示整段母線(xiàn)的絕緣阻值，不能反映出哪一回路，如果當前母線(xiàn)有多路負載，則判斷故障回路比較困難。

　　2 產(chǎn)品介紹

　　AIM-T500L系列工業(yè)絕緣監測及故障定位系統可以用于配電回路中性點(diǎn)不接地的場(chǎng)所。該系統功能豐富，包括絕緣電阻監測、絕緣故障預警、絕緣故障報警、故障定位、事件記錄、參數設置、通訊組網(wǎng)等，當系統出現接地故障時(shí)，能及時(shí)報警，并準確定位故障發(fā)生的具體回路，以提醒相關(guān)人員及時(shí)排查故障。

　　3 功能介紹

　　AIM-T500L絕緣監測儀具有以下功能：       實(shí)時(shí)監測IT系統的對地絕緣電阻，電阻越*啟動(dòng)故障預警或報警功能；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(lèi)型和發(fā)生時(shí)間，判斷系統運行狀況；自檢功能，可一鍵實(shí)現儀表硬件電路的故障自檢；斷線(xiàn)監測，實(shí)時(shí)監測PE/KE功能接地線(xiàn)連線(xiàn)狀況；一路RS485接口，標準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；應用范圍廣，適用于交流、直流以及交直流混合IT系統。

　　ASG200測試信號發(fā)生器具有以下功能：指示故障所在相線(xiàn)；支持手動(dòng)啟動(dòng)定位用于測試通訊線(xiàn)路；采用CAN總線(xiàn)技術(shù)，方便與系統內其它設備進(jìn)行數據交互。

　　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(gè)AIL200-12最多可定位12個(gè)回路；每個(gè)IT系統最多可接90只定位儀，總計定位1080回路；采用CAN總線(xiàn)技術(shù)，方便與系統內其它設備進(jìn)行數據交互。配合使用AKH-0.66L系列電流互感器作為監測互感器，變比1000:1，按照回路額定電流選擇合適孔徑；

　　4 技術(shù)指標

ASG200信號發(fā)生器技術(shù)指標

AIL200-12絕緣故障定位儀技術(shù)指標

　　下圖為AIM-T500L系列絕緣監測及故障定位系統的原理圖，當末端回路發(fā)生絕緣故障，絕緣監測儀開(kāi)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，絕緣監測儀監測故障回路，當絕緣故障定位儀檢測到故障后，絕緣監測儀界面顯示故障相線(xiàn)和故障回路。

　　IT配電系統在供電距離不是很長(cháng)時(shí)，供電的可靠性高，安全性好。

　　絕緣監視儀監測系統的絕緣阻值，不能具體定位到故障回路。絕緣監測及故障定位系統，在監測到系統絕緣故障后，能夠在數秒內定位出故障回路，不再需要平臺電氣專(zhuān)業(yè)人員將現場(chǎng)低壓負載回路逐個(gè)斷電，進(jìn)行故障排查，從功能、安全還是時(shí)效來(lái)看，優(yōu)于傳統的絕緣監測手段。

　　絕緣監測及定位系統能適應包括IT系統絕緣監測、UPS等供電系統絕緣監測、油井電泵絕緣監測等系統，為海上平臺絕緣故障提供更高效的保護方案。

　　參考文獻

　　[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2019.11版

　　[2] 陳鑫, 吳占友, 杜銀昌. 低壓絕緣監測及定位系統在海上石油平臺的研究與應用[J]. 機電信息, 2018, 567(33):9-10.