絕緣監(jiān)測及故障定位在碼頭岸電的應(yīng)用

摘 要：隨著岸電系統(tǒng)寫入“十二五"規(guī)劃，碼頭岸電系統(tǒng)成為建設(shè)綠色，智慧港口的重要組成部分。船舶大型化，電力系統(tǒng)容量增大，對碼頭岸電的供電容量要求也越來越高，絕緣在線監(jiān)測對碼頭岸電的供電可靠性提供了有效支持。船舶停泊時(shí)對船舶電網(wǎng)絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測也可以依靠岸電絕緣監(jiān)測實(shí)現(xiàn)。絕緣監(jiān)測及故障定位既可以避免一些事故的發(fā)生，也減少了碼頭工作人員和船員檢查配電網(wǎng)絡(luò)是否絕緣良好的工作量。

關(guān)鍵詞：岸電系統(tǒng)；綠色港口；智慧港口；碼頭岸電；絕緣監(jiān)測；故障定位

0 行業(yè)背景

隨著岸電系統(tǒng)寫入“十二五"規(guī)劃，碼頭岸電系統(tǒng)成為建設(shè)綠色，智慧港口的重要組成部分。近20年來，我國碼頭岸電的應(yīng)用和發(fā)展比較迅速，岸電系統(tǒng)的組成和配置方案比較靈活。相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對碼頭岸電系統(tǒng)的發(fā)展奠定了良好的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。^[1]

隨著船舶大型化，電力系統(tǒng)容量增大，對碼頭岸電的供電容量要求也越來越高，絕緣在線監(jiān)測對碼頭岸電的供電可靠性提供了有效支持，船舶停泊時(shí)對船舶電網(wǎng)絕緣狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測也可以依靠岸電絕緣監(jiān)測實(shí)現(xiàn)。絕緣監(jiān)測及故障定位既可以避免一些事故的發(fā)生，也減少了碼頭工作人員和船員檢查配電網(wǎng)絡(luò)是否絕緣良好的工作量^[2]。

1 系統(tǒng)分析

當(dāng)岸電電網(wǎng)是TN-S系統(tǒng)^[3][4]時(shí)，船體未接專用接地線且船舶電網(wǎng)未與岸電零線接通，船舶電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，人站在岸上觸及船體會有觸電危險(xiǎn)，零線上可能出現(xiàn)高電壓，單相接地電流大。當(dāng)船體接專用接地線且船舶電網(wǎng)接入岸電零線，船舶電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，保護(hù)裝置跳閘，保障了人身安全，但是供電連續(xù)性無法保證。

當(dāng)岸電電網(wǎng)是IT系統(tǒng)時(shí)，船舶電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，單相對地短路電流取決于船舶電網(wǎng)對地絕緣和對地分布電容大小，短路電流較小，人站在岸上觸及船體不會有觸電危險(xiǎn)。一旦船舶電網(wǎng)或者岸電另一相再出現(xiàn)對地短路故障，將會導(dǎo)致兩相短路，引起岸電保護(hù)裝置動作，有可能造成危害。所以進(jìn)行絕緣監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相接地故障時(shí)非常必要的。

為了保證人身安全，避免火災(zāi)事故，船舶金屬船體應(yīng)與岸電裝置中接地裝置連接。岸電宜采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)供電，即IT系統(tǒng)供電^[5][6]。

2 產(chǎn)品介紹

絕緣監(jiān)測及故障定位可以用于配電回路中性點(diǎn)不接地的場所。

該產(chǎn)品功能豐富，包括絕緣電阻監(jiān)測、絕緣故障預(yù)警、絕緣故障報(bào)警、事件記錄、參數(shù)設(shè)置、通訊組網(wǎng)等，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣降低或者接地故障時(shí)，能及時(shí)報(bào)警，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(jiān)測儀可以實(shí)時(shí)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(bào)警功能；具有繼電器報(bào)警輸出、LED報(bào)警輸出等多種故障指示方式；具有事件記錄功能，方便操作人員查看分析故障類型和發(fā)生時(shí)間，判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況；具有自檢功能，可一鍵實(shí)現(xiàn)儀表硬件電路的故障自檢；具有斷線監(jiān)測功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測PE/KE功能接地線連線狀況；具有一路RS485接口，標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU協(xié)議；

ASG200測試信號發(fā)生器可以產(chǎn)生定位信號并注入不接地系統(tǒng)，指示故障所在相線，

AIL200-12絕緣故障定位儀可以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(tǒng)最多可接90只定位儀，總計(jì)定位1080回路；

AKH-0.66 L系列電流互感器與AIL200-12絕緣故障定位儀配合使用實(shí)現(xiàn)故障定位。該系列有多種不同規(guī)格，可以按照回路額定電流選擇合適孔徑，可以選擇圓形或者矩形互感器。

4 技術(shù)指標(biāo)

3.1 AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀的技術(shù)指標(biāo)如下

5 系統(tǒng)原理圖

岸電絕緣監(jiān)測基本原理如圖所示：

當(dāng)船舶未接入岸電電網(wǎng)時(shí)，絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測岸電電網(wǎng)的絕緣情況；任意一路岸電箱的絕緣有問題時(shí)候，都可以通過絕緣及故障定位的方式發(fā)現(xiàn)并提示工作人員解除故障。

當(dāng)船舶接入電網(wǎng)后，船用絕緣監(jiān)測儀退出，岸電絕緣監(jiān)測儀開始工作，當(dāng)絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測出絕緣故障，提示某船有絕緣故障，此時(shí)，再由船舶電網(wǎng)絕緣監(jiān)測儀去找出具體故障回路及故障點(diǎn)，提醒工作人員排查絕緣降低或者單相接地故障。

6 結(jié)語

碼頭岸電及船舶供電具有特殊性，對電網(wǎng)要求較高。接岸電時(shí)，一方面要采用安全可靠的接地型式的電網(wǎng)供電，另一方面對船舶電網(wǎng)絕緣在線監(jiān)測問題不能忽視，應(yīng)注重岸電及船舶的絕緣在線監(jiān)測。絕緣監(jiān)測儀的使用，為岸電和船舶的安全可靠運(yùn)行提供有力的支持。