淺談船舶岸電系統絕緣監(jiān)測及故障定位需求及應用

時間：2022-12-15作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：120

 摘 要：隨著現代船舶發(fā)展，船舶電氣化程度越來越高，船舶電站的的容量也越來越大，隨之而來的是電網的絕緣問題較加復雜化。船舶電力系統一般采用IT系統，即不接地系統。由于電網是不接地系統，單相接地產生的接地故障電流較小，不足以觸發(fā)保護設備動作。如果故障狀態(tài)保持不去排查和處理，將導致局部發(fā)熱，使得絕緣損壞加劇，嚴重可能引起火災。船舶電力供配電系統需要可以實現絕緣監(jiān)測及故障定位的方案，絕緣監(jiān)測可以實時監(jiān)測系統的絕緣情況，故障定位可以在發(fā)生故障時查找定位出故障回路，幫助船員快速判斷故障點，及時切除故障回路及排查故障。從效益層面來講，絕緣監(jiān)測及故障定位方案可以為用戶提供絕緣狀態(tài)報警，提醒設備維護，快速定位節(jié)約維護、維修和保養(yǎng)成本。

關鍵詞：船舶電氣；IT系統；不接地系統；絕緣監(jiān)測；故障定位；接地故障； 
0 項目背景
隨著現代船舶發(fā)展，船舶電氣化程度越來越高，船舶電站的的容量也越來越大，隨之而來的是電網的絕緣問題較加復雜化。船舶電力系統一般采用IT系統，即不接地系統。IT系統的優(yōu)點是發(fā)生單相接地時不會出現TN-S系統直接短路跳閘而導致供電中斷，可以短時間帶故障運行，直到工作人員排除故障后再次恢復到正常絕緣狀態(tài)，從而保證了船舶供配電系統的連續(xù)性和可靠性。
由于船體之間存在分布電容等因素，電網并非是理想的對“地”絕緣系統。若電網絕緣情況較差，可能會引發(fā)絕緣故障，嚴重時發(fā)生單相接地故障。由于電網是不接地系統，單相接地產生的接地故障電流較小，不足以觸發(fā)保護設備動作。但是如果故障狀態(tài)保持不去排查和處理，將導致局部發(fā)熱，使得絕緣損壞加劇，嚴重可能引起火災。也可能會將事故進一步擴大，當兩根相線接地時，會發(fā)生短路故障，造成斷路器跳閘，對船舶航行和人身安全帶來不同程度的危害。
船舶主配電板及分配電箱一般會配置絕緣監(jiān)測儀，當發(fā)生絕緣故障時，快速反應，及時報警。但是對絕緣故障點的定位（查找）只能依靠人工對數百條負載支路逐條斷電來實現，耗費人工和時間，而且需要短暫停電實現判斷，無法持續(xù)供電。
因此，船舶電力供配電系統需要可以實現絕緣監(jiān)測及故障定位的方案，絕緣監(jiān)測可以實時監(jiān)測系統的絕緣情況，故障定位可以在發(fā)生故障時查找定位出故障回路，幫助船員快速判斷故障點，及時切除故障回路及排查故障。從效益層面來講，絕緣監(jiān)測及故障定位方案可以為用戶提供絕緣狀態(tài)報警，提醒設備維護，快速定位節(jié)約維護、維修和保養(yǎng)成本。
1 方案介紹
船舶供配電系統一般采用主配電板（main Switch board）和應急配電板（emergency Switch board）配合的方式，其中，正常情況下，主配電板由多組柴油發(fā)電機供電，多個設備正常運行，當主配電板失電或者檢修時，應急柴油發(fā)電機啟動，由應急配電板供電。當船舶在碼頭時，由高壓岸電給船舶供電。
船舶供配電系統簡化如下圖所示。
   在主配電板和應急配電板分別設置絕緣監(jiān)測及故障定位方案，絕緣監(jiān)測及故障定位方案主要由絕緣監(jiān)測儀（IMD：Insulation monitor device）、測試信號發(fā)生器（TSG：test ** Generator）、絕緣故障定位儀（IFL：insulation fault locator），監(jiān)測互感器（ZCT：zero current transformer）組成，如下表所示：
 
2 0L絕緣監(jiān)測儀具有以下功能：
實時監(jiān)測IT系統的對地絕緣電阻，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，判斷系統運行狀況；自檢功能，可一鍵實現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協議；一路CAN通訊，自定義協議，用于和信號發(fā)生器、故障儀信息交互；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；支持手動啟動定位用于測試通訊線路；采用CAN總線技術，方便與系統內其它設備進行數據交互。
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AIL200-12多可定位12個回路；每個IT系統多可接90只定位儀，總計定位1080回路；采用CAN總線技術，方便與系統內其它設備進行數據交互。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。
3 技術指標
AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀技術指標
4 結論

船舶供配電系統的絕緣及接地故障對電網的運行很重要，為了避免接地故障及短路故障的發(fā)生，應提高安全意識，加強對電氣系統絕緣電阻的測量和監(jiān)視。及早發(fā)現潛在的故障隱患，并采取科學合理的方法迅除，確保船舶和人員的安全。對船舶供配電系統進行絕緣監(jiān)測及故障定位，對**船舶電力系統的安全及航行安全具有重要意義。

安科瑞 陳琪


安科瑞電氣股份有限公司專注于網絡電力儀表,智能網關,電能管理,電力監(jiān)控與保護,系統運維,新能源等

• 詞條

  詞條說明

• 淺析智能照明控制系統在圖書館照明節(jié)能中的應用

  ?摘 要：簡要介紹了一種新型的智能照明控制系統，論述了其系統特點和系統組成；結合該系統對某高校圖書館進行了照明節(jié)能設計。工程應用表明，該系統在公?共建筑節(jié)能中效果顯著。?關鍵詞：高校；圖書館；智能照明控制系統；照明節(jié)能??0 引 言?? ? 照明耗電在各國總發(fā)電量中都占有很大比例，根據2004年國家住房和城鄉(xiāng)建設部的統

• 物聯網技術在低壓安全用電云平臺的應用設計

  前言：低壓安全用電系統是**用電質量的重要依托，也是增強用電安全性的根本依據。而在其中應用物聯網技術，可進一步提升監(jiān)測效率。在此之上，文章簡要分析了低壓安全用電系統的設計基準與監(jiān)測內容，并通過科學制定系統建設方案、打造物聯網架構體系、引入安全保護技術，以此提高低壓安全用電系統的應用水平，擴大其監(jiān)測范圍。關鍵詞：物聯網技術；低壓安全用電系統；隱患故障1.背景分析? ?  

• 安科瑞醫(yī)用隔離電源系統在廣東某醫(yī)院項目中的應用

  【摘要】介紹該合醫(yī)院采用安科瑞醫(yī)用隔離電源系統，使用分體配電柜安裝方式，從而實現將TN系統轉化為IT系統，以及系統絕緣情況監(jiān)測?！娟P鍵詞】醫(yī)用隔離電源系統；IT系統；絕緣情況監(jiān)測；中西醫(yī)結合醫(yī)院。0概述該醫(yī)院于2001年落成啟用，建筑面積250000平方米，設有大型現代化門診部、住院部、急救中心和胸痛中心。全院共有臨床醫(yī)技科室42個，門診診室200余個，床位2100張，對標**設備約1400套，是

• 淺談電動汽車充電樁建設現狀及規(guī)劃方案

  摘 要：為實現對電動汽車充電樁的優(yōu)化建設，對其建設現狀及規(guī)劃方案展開研究。當前充電樁建設存在建設區(qū)域分布不均勻、社會公共停車場充電費用較高和部分充電設施維護不及時等問題。針對建設現狀，在明確用戶充電場景集中、整體高峰充電時間呈三段式分布、車主平均充電時長較短且用戶里程焦慮明顯等用戶充電行為的基礎上，擴大現有停車場充電樁的建設面積，加大多種充電站建設的推動力度；優(yōu)化充電樁運營管理模式，將私人充電樁納