淺談船舶絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與產(chǎn)品選型

時(shí)間：2023-04-25作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：61

楊翠
安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801




 

 

   摘要:針對(duì)船舶供電系統(tǒng)電纜的絕緣狀態(tài)問題，設(shè)計(jì)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(diǎn)注入低頻的交流信號(hào)，通過取樣電路和A/D量化檢測注入信號(hào)在電路中的響應(yīng)，采用FIR濾波器及DFT算法提取注入信號(hào)，計(jì)算出系統(tǒng)的絕緣電阻和分布電容。基于MCGS嵌入版組態(tài)軟件開發(fā)出人機(jī)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法切實(shí)可行，裝置測量精度高，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，能較好地評(píng)估系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)。

   關(guān)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(luò)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(diǎn)不接地或經(jīng)高電阻接地的低壓配電網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)IEC等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)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(shí)，可繼續(xù)運(yùn)行，但應(yīng)有絕緣監(jiān)測器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

   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(gè)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(jìn)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(hào)，使得整個(gè)檢測網(wǎng)絡(luò)變得復(fù)雜，較大地降低了設(shè)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(luò)的單相接地故障，無法判斷整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的絕緣問題。單頻法原理簡單，能同時(shí)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(fù)雜等弊端。

2在線絕緣監(jiān)測技術(shù)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(fù)荷中性點(diǎn)注入一個(gè)低頻交流信號(hào)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測IT系統(tǒng)的等效絕緣電阻和分布電容，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yuǎn)大于負(fù)載電阻，所以注入源的電流對(duì)絕緣電阻的影響非常微弱。同時(shí)，由于IT供電系統(tǒng)三相呈對(duì)稱性，隔離變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)與絕緣變壓器的負(fù)荷中性點(diǎn)之間不存在電位差，且不接地。因此，低頻注入源和負(fù)載之間沒有形成電路，不考慮在負(fù)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(duì)地絕緣電阻和分布電容的并聯(lián)值，對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行在線監(jiān)測時(shí)，將對(duì)電路中的A，B，C三點(diǎn)的電壓進(jìn)行取樣，分別為UA，UB，UC。

 

圖1等效電路圖





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