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工業(yè)絕緣監(jiān)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(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備不會立即關停。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)場低壓負載回路逐個斷電進行故障排查,給接地故障查找?guī)砹朔浅4蟮睦щy。當?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)不能因某一路負載的絕緣故障而關停,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絕緣監(jiān)測裝置,原有的絕緣監(jiān)測設備只能監(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)電力供應不會中斷,系統(tǒng)或負載回路不會分斷;絕緣監(jiān)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(tǒng)中,在每段母排上設置絕緣檢測儀,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,如果當前母線有多路負載,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(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、絕緣故障預警、絕緣故障報警、故障定位、事件記錄、參數(shù)設置、通訊組網(wǎng)等,當系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時,能及時報警,并準確定位故障發(fā)生的具體回路,以提醒相關人員及時排查故障。 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(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,方便與系統(tǒng)內(nèi)其它設備進行數(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,方便與系統(tǒng)內(nèi)其它設備進行數(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 技術指標AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀技術指標
ASG200信號發(fā)生器技術指標
AIL200-12絕緣故障定位儀技術指標
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)場低壓負載回路逐個斷電,進行故障排查,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(jiān)測及定位系統(tǒng)在海上石油平臺的研究與應用[J]. 機電信息, 2018, 567(33):9-10.
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