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淺談絕緣監(jiān)測及故障定位系統(tǒng)在碼頭岸電的應(yīng)用案例

發(fā)布時間: 2022-12-30  點擊次數(shù): 378次

王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司

0 行業(yè)背景

      碼頭岸電系統(tǒng)是建設(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)的實施,對碼頭岸電系統(tǒng)的發(fā)展奠定了良好的理論和實踐基礎(chǔ)。

      隨著船舶大型化,電力系統(tǒng)容量變大,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。

      典型的岸電系統(tǒng)主要分高壓岸電系統(tǒng)和低壓岸電系統(tǒng)2 種。 全球常用的的碼頭船舶岸電系統(tǒng)輸出的電壓和頻率主要為6kV/50Hz和400V/50Hz。低壓岸電的受電系統(tǒng)如下圖所示。

 

      其中,變電所為兩路10kV進(jìn)線,經(jīng)過10/0.4kV變壓器到低壓系統(tǒng),低壓母線輸出多路饋線,分別接入到多個岸電箱,當(dāng)船舶靠岸時,接入岸電箱,停止柴油發(fā)電機(jī)組,由低壓岸電供電。

1 系統(tǒng)分析

      當(dāng)岸電電網(wǎng)是TN-S系統(tǒng)]時,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,人站在岸上觸及船體會有觸電危險,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,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,船舶電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時,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。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,及時發(fā)現(xiàn)單相接地故障時非常必要的。

      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。岸電宜采用中性點不接地系統(tǒng)供電,即IT系統(tǒng)供電。

2 產(chǎn)品介紹

      絕緣監(jiān)測及故障定位產(chǎn)品可以監(jiān)測碼頭岸電系統(tǒng)中低壓不接地系統(tǒng)。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,能及時報警,以提醒相關(guān)人員及時排查故障。


      AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀可以實時監(jiān)測IT系統(tǒng)的對地絕緣電阻,電阻啟動故障預(yù)警或報警功能;具有繼電器報警輸出、LED報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)生時間,判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況;具有自檢功能,可一鍵實現(xiàn)儀表硬件電路的故障自檢;具有斷線監(jiān)測功能,實時監(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AIL200-12多可定位12個回路,每個IT系統(tǒng)多可接90只定位儀,總計定位1080回路;

      AKH-0.66 L-xx系列電流互感器與AIL200-12絕緣故障定位儀配合使用實現(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。如果現(xiàn)場不具備斷電施工的條件,也可以選擇開口式AKH-0.66 L-xxKN系列電流互感器。

3 系統(tǒng)介紹

      絕緣監(jiān)測及故障定位系統(tǒng)是專門為了監(jiān)測IT系統(tǒng)不接地場景應(yīng)用開發(fā),擁有獨立的報警顯示功能,同時提供曲線和報表查詢功能,方便用戶通過歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測和判斷,主要界面如下:

      系統(tǒng)首頁包含地理位置顯示,項目簡介,安全運(yùn)行天數(shù)等信息。

      系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包含項目所有絕緣監(jiān)測設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系,可以清晰顯示現(xiàn)場所有設(shè)備連接關(guān)系和通訊狀態(tài)。

 

      系統(tǒng)接線可以顯示現(xiàn)場配電回路和絕緣監(jiān)測具體裝設(shè)位置,同時具備參數(shù)和報警看板,可以直觀查看現(xiàn)場具體的配電情況。

      曲線報表可以直觀顯示當(dāng)天絕緣阻值的變化,可以查看一年時間內(nèi)的日報表,月報表及年報表,同時可以選擇時間進(jìn)行查詢。

4 技術(shù)指標(biāo)

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

5 結(jié)語

      碼頭岸電的供電系統(tǒng)具有一定的特殊性,對電網(wǎng)要求較高。接岸電時,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。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉純, 唐葦葦, 姚建新. 國內(nèi)外碼頭岸電系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展綜述[J]. 水運(yùn)工程, 2020(5):5. 

[2] GB 50054-2011 低壓配電設(shè)計規(guī)范

[3] GB/T 51305-2018 碼頭船舶岸電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

[4] JTS 155-2019 碼頭岸電設(shè)施建設(shè)技術(shù)規(guī)范


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