絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)的方案介紹與硬件應用

摘要：為了更好的保障海上原油開采的安全性，完善好海上平面低壓配電盤設備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)。在本文中，將具體分析絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，同時分析絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的改造效果。

      關鍵詞：絕緣在線監(jiān)測；接地故障；改造效果；倒停

引言

      一般情況下，400V左右的海上平面低壓配電盤在線監(jiān)測只針對整個母線系統(tǒng)，并不能精確到某一路的絕緣狀況。而且，海上的環(huán)境狀況影響了相關電氣設備的正常運行，這導致設備在運行時難以完成倒停的工作，阻礙了海上平臺電氣人員排查接地故障。同時，當低壓盤母線其中有一路出了故障而遲遲得不到解決時，整個母線系統(tǒng)的工作壓力也會變大，給日后帶來了安全隱患。

      在本文中，我使用了一臺普通的低壓配電盤進行試驗，該低壓盤由A/B兩段分開運行，并且由同一型號的變壓器分開供電。在經過一系列準備工作后，我在兩段母線都進行了相同條件的母線絕緣監(jiān)測工作。監(jiān)測工作完成之后，B段的絕緣工作并未受影響，A段則出現了問題。以下，我將具體分析針對A段實行的改造計劃。

1改造的原因

      由于傳統(tǒng)的絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的不完善，我們無法監(jiān)測到各個設備的絕緣情況，也無法對其作出相關的解決措施。此次的改造計劃則是針對以往監(jiān)測不完善造成的諸多故障。根據絕緣在線監(jiān)測的工作原理看，此次的改造需要安裝零序電流互感器，從而更好的收集所有電器設備的零序電流情況。但是改造的重點在于如何在已有的電氣設備中安裝零序電流互感器，以及如何明確接入的方法。不同的電氣設備將采用不同的安裝方法，比如部分無法進行倒停的電氣設備在安裝時，只能利用開口式電流互感器進行在線安裝。

2絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)

2.1絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)的建立

      在此次的改造計劃中，我們在原有的在線監(jiān)測條件的基礎上增加了一些相關設備。主要是絕緣監(jiān)視儀和絕緣故障定位儀。絕緣監(jiān)視儀連接在系統(tǒng)和地之間，用于實時觀察并反饋系統(tǒng)和地之間的絕緣阻值。一旦絕緣阻值出現異常，絕緣監(jiān)視儀將會發(fā)出警報，并且傳達電流信號，同時對地進行閉合。由絕緣監(jiān)視儀發(fā)出的電流信號將在測量電流互感器的監(jiān)測下傳送到絕緣故障定位儀，之后絕緣故障定位儀將準確定位絕緣故障的地點。這兩個新增加的設備通過專業(yè)的通訊設備連接，相互配合工作，從而建立了絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)。

2.2相關設備的安裝

      首先安裝絕緣監(jiān)視儀。該設備安裝在開關盤柜面板，一般用于測量系統(tǒng)的絕緣阻值，在絕緣阻值出現異常的情況下發(fā)送測試電流到系統(tǒng)。其次是零序電流互感器的安裝。該設備工作的關鍵在于檢測絕緣監(jiān)視儀發(fā)出的測試電流，檢測后將其傳送到絕緣故障定位儀。由于需要進行檢測，因此該設備一般固定安裝在低壓盤柜的每個回路三相電纜上。再次是絕緣故障定位儀的安裝。該設備主要是為了收集所有回路的零序互感電流信息，利用導軌安裝，將其安裝于低壓盤柜后。最后是通訊網關的安裝。該設備通常安裝在盤柜中，是為了方便絕緣監(jiān)視儀和絕緣故障定位儀之間的溝通和交流。

3相關的調整和修改

      為了測試建立的絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)是否合格，將以A段中一已知絕緣為零的回路為測試工具。在完成相關設備的安裝后，將得到的設備絕緣數據與之前進行對比。同時，為了檢測絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)是否可靠，可以設定一個在線監(jiān)測報警定值，對其進行嚴謹的觀察，從而進一步確認。

4最終改造效果

4.1整個絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)的改造效果

      當絕緣監(jiān)視儀以及絕緣故障定位儀安裝使用之后，原來低壓配電盤A段的絕緣阻值已經由0變成371kΩ，雖然系統(tǒng)絕緣較低，但這屬于正常現象。當確定故障的準確地點時，也會發(fā)出定位成功的信號。定位信息通常是從絕緣監(jiān)測儀上獲取，獲取信息后還將進一步核實。核實工作一般需要借助盤柜回路與絕緣監(jiān)測儀的通道對應表，觀察定位信息與實際狀況是否吻合。

4.2絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)改造經濟效益

      絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)的建立是針對設備的全生命周期，提高了經濟效益。首先，絕緣在線監(jiān)測和定位系統(tǒng)的同時應用成功實現了絕緣故障的及時發(fā)現，不僅降低了工作人員的工作負擔，而且可以了解各個設備的在線監(jiān)測絕緣情況，從而在維修出現故障的電氣設備，降低了日后產生安全隱患的可能性。其次，該系統(tǒng)的建立可以將出現故障的電氣設備完全停止電網運行，緩解了母線系統(tǒng)的工作壓力，避免低壓母排出現兩相接地故障現象。

5絕緣監(jiān)測及絕緣故障定位產品

5.1絕緣監(jiān)測及絕緣故障定位產品

AIM-T系列工業(yè)用絕緣監(jiān)測儀

      AIM-T系列絕緣監(jiān)測儀主要應用在工業(yè)場所IT配電系統(tǒng)中，主要包括AIM-T300、AIM-T500和AIMT500L三款產品，均適用于純交流、純直流以及交直流混合的系統(tǒng)。

     其中AIM-T300適用于450V以下的交流、直流以及交直流混合系統(tǒng)，AIM-T500適用于800V以下的交流、直流以及交直流混合系。AIM-T500L相比AIM-T500增加了絕緣故障定位功能。

5.2絕緣故障定位產品

      工業(yè)用絕緣故障定位產品配合AIM-T500L絕緣監(jiān)測儀使用，主要包括ASG200測試信號發(fā)生器，AIL200-12絕緣故障定位儀，AKH-0.66L系列電流互感器，適用于出線回路較多的IT配電系統(tǒng)。

5.3絕緣監(jiān)測耦合儀

     絕緣監(jiān)測耦合儀配合AIM-T500絕緣監(jiān)測儀使用，主要包括ACPD100，ACPD200，適用于交流電壓高于690V，直流電壓高于800V的IT配電系統(tǒng)。

6技術參數

6.1絕緣監(jiān)測儀技術參數

6.2測試信號發(fā)生器技術參數

6.3絕緣故障定位儀技術參數

6.4 AKH-0.66L系列電流互感器技術參數

6.5絕緣監(jiān)測耦合儀技術參數

7結束語

      傳統(tǒng)的海上平臺絕緣在線監(jiān)測設備無法滿足絕緣在線定位監(jiān)測的需要。當某一電氣設備出現故障時，不能及時察覺到故障的發(fā)生，從而導致大量人力物力資源的損失。而絕緣在線監(jiān)測定位系統(tǒng)則很好地解決了這個問題，它可以觀察到整個系統(tǒng)的絕緣故障情況，并且在準確及時定位故障后，還能以最快的速度做出補救措施。這套系統(tǒng)的應用很大程度上提高了海上原油開采工作的效率，促進了海上原油開采工作的長遠發(fā)展。