一般情況下,400V左右的海上平面低壓配電盤(pán)在線監(jiān)測(cè)只針對(duì)整個(gè)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(guān)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,這導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行時(shí)難以完成倒停的工作,阻礙了海上平臺(tái)電氣人員排查接地故障。同時(shí),當(dāng)?shù)蛪罕P(pán)母線其中有一路出了故障而遲遲得不到解決時(shí),整個(gè)母線系統(tǒng)的工作壓力也會(huì)變大,給日后帶來(lái)了安全隱患。
在本文中,我使用了一臺(tái)普通的低壓配電盤(pán)進(jìn)行試驗(yàn),該低壓盤(pán)由A/B兩段分開(kāi)運(yùn)行,并且由同一型號(hào)的變壓器分開(kāi)供電。在經(jīng)過(guò)一系列準(zhǔn)備工作后,我在兩段母線都進(jìn)行了相同條件的母線絕緣監(jiān)測(cè)工作。監(jiān)測(cè)工作完成之后,B段的絕緣工作并未受影響,A段則出現(xiàn)了問(wèn)題。以下,我將具體分析針對(duì)A段實(shí)行的改造計(jì)劃。
1改造的原因
由于傳統(tǒng)的絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不完善,我們無(wú)法監(jiān)測(cè)到各個(gè)設(shè)備的絕緣情況,也無(wú)法對(duì)其作出相關(guān)的解決措施。此次的改造計(jì)劃則是針對(duì)以往監(jiān)測(cè)不完善造成的諸多故障。根據(jù)絕緣在線監(jiān)測(cè)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(shè)備的零序電流情況。但是改造的重點(diǎn)在于如何在已有的電氣設(shè)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(shè)備將采用不同的安裝方法,比如部分無(wú)法進(jìn)行倒停的電氣設(shè)備在安裝時(shí),只能利用開(kāi)口式電流互感器進(jìn)行在線安裝。
2絕緣在線監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)
2.1絕緣在線監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)的建立
在此次的改造計(jì)劃中,我們?cè)谠械脑诰€監(jiān)測(cè)條件的基礎(chǔ)上增加了一些相關(guān)設(shè)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(shí)時(shí)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(xiàn)異常,絕緣監(jiān)視儀將會(huì)發(fā)出警報(bào),并且傳達(dá)電流信號(hào),同時(shí)對(duì)地進(jìn)行閉合。由絕緣監(jiān)視儀發(fā)出的電流信號(hào)將在測(cè)量電流互感器的監(jiān)測(cè)下傳送到絕緣故障定位儀,之后絕緣故障定位儀將準(zhǔn)確定位絕緣故障的地點(diǎn)。這兩個(gè)新增加的設(shè)備通過(guò)專(zhuān)業(yè)的通訊設(shè)備連接,相互配合工作,從而建立了絕緣在線監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)。
2.2相關(guān)設(shè)備的安裝
首先安裝絕緣監(jiān)視儀。該設(shè)備安裝在開(kāi)關(guān)盤(pán)柜面板,一般用于測(cè)量系統(tǒng)的絕緣阻值,在絕緣阻值出現(xiàn)異常的情況下發(fā)送測(cè)試電流到系統(tǒng)。其次是零序電流互感器的安裝。該設(shè)備工作的關(guān)鍵在于檢測(cè)絕緣監(jiān)視儀發(fā)出的測(cè)試電流,檢測(cè)后將其傳送到絕緣故障定位儀。由于需要進(jìn)行檢測(cè),因此該設(shè)備一般固定安裝在低壓盤(pán)柜的每個(gè)回路三相電纜上。再次是絕緣故障定位儀的安裝。該設(shè)備主要是為了收集所有回路的零序互感電流信息,利用導(dǎo)軌安裝,將其安裝于低壓盤(pán)柜后。最后是通訊網(wǎng)關(guān)的安裝。該設(shè)備通常安裝在盤(pán)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(guān)的調(diào)整和修改
為了測(cè)試建立的絕緣在線監(jiān)測(cè)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(cè)試工具。在完成相關(guān)設(shè)備的安裝后,將得到的設(shè)備絕緣數(shù)據(jù)與之前進(jìn)行對(duì)比。同時(shí),為了檢測(cè)絕緣在線監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)是否可靠,可以設(shè)定一個(gè)在線監(jiān)測(cè)報(bào)警定值,對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^察,從而進(jìn)一步確認(rèn)。
4最終改造效果
4.1整個(gè)絕緣在線監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)的改造效果
當(dāng)絕緣監(jiān)視儀以及絕緣故障定位儀安裝使用之后,原來(lái)低壓配電盤(pán)A段的絕緣阻值已經(jīng)由0變成371kΩ,雖然系統(tǒng)絕緣較低,但這屬于正常現(xiàn)象。這時(shí)絕緣監(jiān)視儀也并未低于設(shè)定的30kΩ,因此并未出現(xiàn)報(bào)警情況。如出現(xiàn)故障,絕緣監(jiān)視儀測(cè)試的絕緣阻值低于設(shè)定的絕緣監(jiān)測(cè)報(bào)警定值,此時(shí)將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),同時(shí)向系統(tǒng)發(fā)送測(cè)試電流。發(fā)送報(bào)警信號(hào)后也會(huì)啟動(dòng)定位功能,定位功能的啟動(dòng)大大縮短了查找故障的時(shí)間,并且提高了查找的準(zhǔn)確性。當(dāng)確定故障的準(zhǔn)確地點(diǎn)時(shí),也會(huì)發(fā)出定位成功的信號(hào)。定位信息通常是從絕緣監(jiān)測(cè)儀上獲取,獲取信息后還將進(jìn)一步核實(shí)。核實(shí)工作一般需要借助盤(pán)柜回路與絕緣監(jiān)測(cè)儀的通道對(duì)應(yīng)表,觀察定位信息與實(shí)際狀況是否吻合。
4.2絕緣在線監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)改造經(jīng)濟(jì)效益
絕緣在線監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)的建立是針對(duì)設(shè)備的全生命周期,提高了經(jīng)濟(jì)效益。首先,絕緣在線監(jiān)測(cè)和定位系統(tǒng)的同時(shí)應(yīng)用成功實(shí)現(xiàn)了絕緣故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn),不僅降低了工作人員的工作負(fù)擔(dān),而且可以了解各個(gè)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)絕緣情況,從而在維修出現(xiàn)故障的電氣設(shè)備,降低了日后產(chǎn)生安全隱患的可能性。其次,該系統(tǒng)的建立可以將出現(xiàn)故障的電氣設(shè)備停止電網(wǎng)運(yùn)行,緩解了母線系統(tǒng)的工作壓力,避免低壓母排出現(xiàn)兩相接地故障現(xiàn)象。
5絕緣監(jiān)測(cè)及絕緣故障定位產(chǎn)品
5.1絕緣監(jiān)測(cè)及絕緣故障定位產(chǎn)品
AIM-T系列工業(yè)用絕緣監(jiān)測(cè)儀
AIM-T系列絕緣監(jiān)測(cè)儀主要應(yīng)用在工業(yè)場(chǎng)所IT配電系統(tǒng)中,主要包括AIM-T300、AIM-T500和AIMT500L三款產(chǎn)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(chǎn)品
工業(yè)用絕緣故障定位產(chǎn)品配合AIM-T500L絕緣監(jiān)測(cè)儀使用,主要包括ASG200測(cè)試信號(hào)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(cè)耦合儀
絕緣監(jiān)測(cè)耦合儀配合AIM-T500絕緣監(jiān)測(cè)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(shù)參數(shù)
6.1絕緣監(jiān)測(cè)儀技術(shù)參數(shù)
型號(hào) 技術(shù)指標(biāo) | AIM-T300 | AIM-T500 | AIM-T500L | ||||
輔助電源 | 電壓 | AC 85~265V;DC100~300 | AC 85~265V;DC100~300 | ||||
功耗 | <8W | <8W | |||||
被監(jiān)測(cè)IT系統(tǒng) | 電壓 | 480V以下的交流、直流以及交直流混合系統(tǒng) | 690V以下的交流及交直流混合系統(tǒng)、800V以下直流系統(tǒng) | ||||
頻率 | 40~60Hz | 40~60Hz | |||||
絕緣監(jiān)測(cè) | 測(cè)量范圍 | 1kΩ~5MΩ | 1kΩ~10MΩ | ||||
報(bào)警值范圍 | 10kΩ~5MΩ | 10kΩ~10MΩ | |||||
相對(duì)誤差 | 1~10k: 10k;10k~5M: ±10% | 1~10k: 10k;10k~10M: ±10% | |||||
允許系統(tǒng)泄露電容 | <150μF | <500μF | |||||
響應(yīng)時(shí)間 | <6s | <5s | |||||
通訊 | RS485,Modbus-RTU | RS485,Modbus-RTU | RS485,Modbus-RTU; | ||||
內(nèi)部參數(shù) | 測(cè)量電流 | <170μA | <270μA | ||||
絕緣故障定位 | 無(wú) | 無(wú) | 有 | ||||
電磁兼容/電磁輻射 | IEC61326-2-4 | IEC61326-2-4 | |||||
額定沖擊電壓/污染等級(jí) | 8kV/Ⅲ | 8kV/Ⅲ | |||||
內(nèi)部直流電阻 | ≥120kΩ | ≥180kΩ | |||||
輸出 | 繼電器輸出 | 預(yù)警、報(bào)警 | 出錯(cuò)、預(yù)警、報(bào)警 | ||||
環(huán)境 | 工作溫度 | -20~+60℃ | -15~+55℃ | ||||
存儲(chǔ)溫度 | -20~+70℃ | -20~+70℃ | |||||
相對(duì)濕度 | 5%~95%,不結(jié)露 | 5%~90%,不結(jié)露 | |||||
海拔高度 | ≤2500m | ≤2500m |
6.2測(cè)試信號(hào)發(fā)生器技術(shù)參數(shù)
輔助電源 | 電壓 | AC 85~265V DC100~300V |
功耗 | <7W | |
IT系統(tǒng) | 額定電壓 | 單相交流AC 220V 三相交流 AC 0~690V 直流DC 0~800V |
絕緣故障定位 | 響應(yīng)時(shí)間 | <5s |
定位電壓 | 20V/5Hz | |
定位電流 | 0~10mA | |
環(huán)境 | 電磁兼容/電磁輻射 | IEC61326-2-4 |
工作溫度 | -15-+55℃ |
6.3絕緣故障定位儀技術(shù)參數(shù)
輔助電源 | 電壓 | AC 85-265V DC100~300V |
功耗 | <5W | |
絕緣故障定位 | 響應(yīng)時(shí)間 | <12s |
定位電壓 | 無(wú) | |
定位電流 | 無(wú) | |
響應(yīng)靈敏度 | >0.5mA | |
輸出 | 繼電器輸出 | 報(bào)警Alarm |
環(huán)境 | 電磁兼容/電磁輻射 | IEC61326-2-4 |
工作溫度 | -15-+55℃ |
6.4 AKH-0.66L系列電流互感器技術(shù)參數(shù)
型號(hào) | 額定電流 | 變比 | 等級(jí) | 過(guò)載倍數(shù) |
L-45 | 16-100A | 5A:5mA | 1 | 10 |
L-80 | 100-250A | |||
L-100 | 250-400A | |||
L-150 | 400-800A | |||
L-200 | 800-1500A |
6.5絕緣監(jiān)測(cè)耦合儀技術(shù)參數(shù)
產(chǎn)品型號(hào) | ACPD100 | ACPD200 |
適用系統(tǒng) | 單相交、直流不接地系統(tǒng) | 三相交流、直流不接地系統(tǒng) |
電壓等級(jí) | 交流0~1150V,直流0~1760V | 交流0~1650V,帶直流元件0~1300V |
直流阻抗 | ≥160kΩ | AK1≥225kΩ |
工作溫度 | -10~+55℃ | |
存儲(chǔ)溫度 | -20~+70℃ | |
防護(hù)等級(jí) | IP30 |
7結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)上述分析可見(jiàn),傳統(tǒng)的海上平臺(tái)絕緣在線監(jiān)測(cè)設(shè)備無(wú)法滿足絕緣在線定位監(jiān)測(cè)的需要。當(dāng)某一電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),不能及時(shí)察覺(jué)到故障的發(fā)生,從而導(dǎo)致大量人力物力資源的損失。而絕緣在線監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)則很好地解決了這個(gè)問(wèn)題,它可以觀察到整個(gè)系統(tǒng)的絕緣故障情況,并且在準(zhǔn)確及時(shí)定位故障后,還能以最快的速度做出補(bǔ)救措施。這套系統(tǒng)的應(yīng)用很大程度上提高了海上原油開(kāi)采工作的效率,促進(jìn)了海上原油開(kāi)采工作的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
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