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工业绝缘监测及故障定位产品 在某电站的应用
2021-10-18 阅读(445)
刘丹
（安科瑞电气股份有限公司，上海，嘉定 201801）
摘 要：
海上石油平台低压系统与陆地电力系统有很大区别，属于中性点不接地系统，在出现单相接地故障时，系统允许带故障正常运行2h，保证海上重要电气设备不会立即关停。现如今大多数海上平台使用绝缘监测仪监测系统的绝缘状况，故障时发出报警，但不能监测出到底是系统中哪一路负载出现了绝缘故障，需要平台电气人员将现场低压负载回路逐个断电进行故障排查，给接地故障查找带来了非常大的困难。当低压母排发生单相接地故障时，为了能第一时间锁定故障点并方便现场电气人员及时对接地故障进行排查、解决，提高低压系统的稳定性，可以使用绝缘监测及故障定位系统，实现了绝缘故障回路和相线的定位。
关键词：
中性点不接地系统；绝缘系统；IT系统；绝缘故障；单相接地；故障定位
0 行业背景
海上石油平台低压电网系统属于独立电网系统，为了保证平台生产，平台的低压用系统不能因某一路负载的绝缘故障而关停，因此平台0.4kV低压电力系统采用中性点绝缘系统。中性点绝缘系统的特点是当系统发生单相接地时，各相间的电压大小和相位保持不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，故在短时间内可以继续运行。但是若长时间带故障运行，会造成相间短路，或者单相弧光接地时，使系统产生谐振而引起过电压，给平台生产造成很大压力。现如今大部分石油平台装设绝缘监测装置，原有的绝缘监测设备只能监测整段母线的绝缘水平，不能监测出具体是哪一路负载存在绝缘故障。因此，可以使用绝缘监测及故障定位系统，实现绝缘故障回路的精确定位。本文以海上平台为例，介绍绝缘监测及故障定位的应用。
1 系统分析
在中性点不接地系统中，由于系统不接地，当系统发生单点对地故障时，熔断器或空开不动作，系统电力供应不会中断，系统或负载回路不会分断；绝缘监视设备显示绝阻值下降或输出报警信号。
在海上平台低压400V系统中，在每段母排上设置绝缘检测仪，现有的绝缘监视仪表只能显示整段母线的绝缘阻值，不能反映出哪一回路，如果当前母线有多路负载，则判断故障回路比较困难。
2 产品介绍
AIM-T500L系列工业绝缘监测及故障定位系统可以用于配电回路中性点不接地的场所。该系统功能丰富，包括绝缘电阻监测、绝缘故障预警、绝缘故障报警、故障定位、事件记录、参数设置、通讯组网等，当系统出现接地故障时，能及时报警，并准确定位故障发生的具体回路，以提醒相关人员及时排查故障。
3 功能介绍
AIM-T500L绝缘监测仪具有以下功能：
实时监测IT系统的对地绝缘电阻，电阻越*启动故障预警或报警功能；继电器报警输出、LED报警输出等多种故障指示方式；事件记录功能，方便操作人员查看分析故障类型和发生时间，判断系统运行状况；自检功能，可一键实现仪表硬件电路的故障自检；断线监测，实时监测PE/KE功能接地线连线状况；一路RS485接口，标准Modbus-RTU协议；一路CAN通讯，自定义协议，用于和信号发生器、故障定位仪信息交互；应用范围广，适用于交流、直流以及交直流混合IT系统。ASG200测试信号发生器具有以下功能：指示故障所在相线；支持手动启动定位用于测试通讯线路；采用CAN总线技术，方便与系统内其它设备进行数据交互。
AIL200-12绝缘故障定位仪具有以下功能：
定位并指示故障所在支路；单个AIL200-12最多可定位12个回路；每个IT系统最多可接90只定位仪，总计定位1080回路；采用CAN总线技术，方便与系统内其它设备进行数据交互。配合使用AKH-0.66L系列电流互感器作为监测互感器，变比1000:1，按照回路额定电流选择合适孔径；
4 技术指标
AIM-T500L绝缘监测仪技术指标
ASG200信号发生器技术指标
AIL200-12绝缘故障定位仪技术指标
5 系统原理图
下图为AIM-T500L系列绝缘监测及故障定位系统的原理图，当末端回路发生绝缘故障，绝缘监测仪开始报警，并通知信号发生器和绝缘故障定位仪，信号发生器向故障回路注入信号，绝缘监测仪监测故障回路，当绝缘故障定位仪检测到故障后，绝缘监测仪界面显示故障相线和故障回路。
6 结语
IT配电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高，安全性好。
绝缘监视仪监测系统的绝缘阻值，不能具体定位到故障回路。绝缘监测及故障定位系统，在监测到系统绝缘故障后，能够在数秒内定位出故障回路，不再需要平台电气人员将现场低压负载回路逐个断电，进行故障排查，从功能、安全还是时效来看，优于传统的绝缘监测手段。
绝缘监测及定位系统能适应包括IT系统绝缘监测、UPS等供电系统绝缘监测、油井电泵绝缘监测等系统，为海上平台绝缘故障提供更高效的保护方案。
参考文献
[1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11版
[2] 陈鑫, 吴占友, 杜银昌. 低压绝缘监测及定位系统在海上石油平台的研究与应用[J]. 机电信息, 2018, 567(33):9-10.
