淺談船舶交流電網(wǎng)在線絕緣監(jiān)測裝置研究

摘要:針對船舶供電系統(tǒng)電纜的絕緣狀態(tài)問題，設(shè)計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，通過取樣電路和A/D量化檢測注入信號在電路中的響應(yīng)，采用FIR濾波器及DFT算法提取注入信號，計算出系統(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，使測量裝置操作更加便捷，更方便地監(jiān)控IT系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)。實驗驗證該方法切實可行，裝置測量精度高，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好，能更好地評估系統(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)很容易發(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)生第一次單相接地故障或絕緣電阻低于規(guī)定的整定值時，可繼續(xù)運(yùn)行，但應(yīng)有絕緣監(jiān)測器發(fā)出報警信號。

   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)測的是整個電網(wǎng)的絕緣情況，無法判斷具體的某一線路，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，使得整個檢測網(wǎng)絡(luò)變得復(fù)雜，極大地降低了檢測設(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，無法判斷整個電力網(wǎng)絡(luò)的絕緣問題。單頻法原理簡單，能同時測量出系統(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.絕緣監(jiān)測及絕緣故障定位產(chǎn)品

2.1絕緣監(jiān)測及絕緣故障定位產(chǎn)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(yīng)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(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。

2.2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)。

2.3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)。

3.技術(shù)參數(shù)

3.1絕緣監(jiān)測儀技術(shù)參數(shù)

3.2測試信號發(fā)生器技術(shù)參數(shù)

3.3絕緣故障定位儀技術(shù)參數(shù)

3.4 AKH-0.66L系列電流互感器技術(shù)參數(shù)

3.5絕緣監(jiān)測耦合儀技術(shù)參數(shù)

3.6.分別在離線和在線兩種狀態(tài)下對絕緣故障監(jiān)測裝置的電阻電容的測量精度進(jìn)行了測試。實驗測試的數(shù)據(jù)表明：

1)基于低頻交流注入法的測量方法切實可行，設(shè)計絕緣故障監(jiān)測裝置，能夠?qū)崟r監(jiān)測IT系統(tǒng)的絕緣狀況。

2)絕緣監(jiān)測裝置的測量精度高，穩(wěn)定性好，反應(yīng)時間小于5s，所有的測量誤差遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)