淺談船舶絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計與產(chǎn)品選型

時間：2023-04-25作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：60

楊翠
安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801




 

 

   摘要:針對船舶供電系統(tǒng)電纜的絕緣狀態(tài)問題，設計了一款電纜絕緣在線監(jiān)測裝置。裝置采用低頻交流注入法，在IT系統(tǒng)的中心點注入低頻的交流信號，通過取樣電路和A/D量化檢測注入信號在電路中的響應，采用FIR濾波器及DFT算法提取注入信號，計算出系統(tǒng)的絕緣電阻和分布電容?；?/span>MCGS嵌入版組態(tài)軟件開發(fā)出人機交互界面，使測量裝置操作較加便捷，較方便地監(jiān)控IT系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)。實驗驗證該方法切實可行，裝置測量精度高，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，能較好地評估系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)。

   關鍵詞：絕緣在線監(jiān)測；船舶絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)；

1引言

   由于船舶的工作環(huán)境十分惡劣，因此船舶電力網(wǎng)絡系統(tǒng)很*發(fā)生絕緣故障。船舶供電系統(tǒng)一般采用IT系統(tǒng)。IT系統(tǒng)是指中性點不接地或經(jīng)高電阻接地的低壓配電網(wǎng)絡。根據(jù)IEC等相關標準規(guī)定，當IT系統(tǒng)發(fā)生**次單相接地故障或絕緣電阻**規(guī)定的整定值時，可繼續(xù)運行，但應有絕緣監(jiān)測器發(fā)出報警信號。

   目前，用于IT系統(tǒng)絕緣檢測的方法主要有直流疊加法、單頻法、雙頻法、“S”注入法和零序電流法。幾種檢測方法中，直流法監(jiān)測的是整個電網(wǎng)的絕緣情況，無法判斷具體的某*路，需在各支路加裝互感器后能夠進行選線，但是無法測量系統(tǒng)的分布電容大小。雙頻法需要給電網(wǎng)輸入兩種不同頻率的檢測信號，使得整個檢測網(wǎng)絡變得復雜，較大地降低了設備工作的可靠性；“S”注入法通常用于判斷電網(wǎng)電力網(wǎng)絡的單相接地故障，無法判斷整個電力網(wǎng)絡的絕緣問題。單頻法原理簡單，能同時測量出系統(tǒng)絕緣電阻和分布電容，克服了雙頻法變頻控制裝置復雜等弊端。

2在線絕緣監(jiān)測技術原理

   低頻交流注入法是在IT供電系統(tǒng)的絕緣變壓器的負荷中性點注入一個低頻交流信號，通過實時監(jiān)測IT系統(tǒng)的等效絕緣電阻和分布電容，實現(xiàn)對供電系統(tǒng)整體絕緣狀態(tài)的監(jiān)測。

   在IT系統(tǒng)絕緣度下降之前，線路絕緣電阻遠大于負載電阻，所以注入源的電流對絕緣電阻的影響非常微弱。同時，由于IT供電系統(tǒng)三相呈對稱性，隔離變壓器低壓側中性點與絕緣變壓器的負荷中性點之間不存在電位差，且不接地。因此，低頻注入源和負載之間沒有形成電路，不考慮在負載上產(chǎn)生電流。

   等效電路圖如圖1所示，其中R0為限流電阻，R，C分別為供電系統(tǒng)三相對地絕緣電阻和分布電容的并聯(lián)值，對供電系統(tǒng)進行在線監(jiān)測時，將對電路中的A，B，C三點的電壓進行取樣，分別為UA，UB，UC。

 

圖1等效電路圖





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