低壓絕緣監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)在中海油海上平臺(tái)的應(yīng)用

高健

摘 要：系統(tǒng)原有在線絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備只對(duì)整個(gè)母線系統(tǒng)絕緣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并不能反映出到底是哪一路負(fù)載出現(xiàn)的絕緣故障，由于平臺(tái)大部分重要電氣設(shè)備受運(yùn)行環(huán)境工況的影響，倒停非常困難，這也為平臺(tái)電氣人員對(duì)接地故障查找?guī)?lái)了非常大的困難，有時(shí)甚至使低壓盤母線長(zhǎng)期處于單相接地故障下運(yùn)行，給低壓母線電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)非常大的安全隱患。

關(guān)鍵詞：低壓盤 絕緣監(jiān)測(cè) 故障點(diǎn) 定位

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）03（a）-0104-02

隨著中海油某平臺(tái)400 V低壓系統(tǒng)的運(yùn)行變化及擴(kuò)容等，系統(tǒng)漏電容會(huì)發(fā)生變化，現(xiàn)有的絕緣監(jiān)測(cè)儀不能自適應(yīng)系統(tǒng)分布電容（漏電容）的變化，這樣會(huì)導(dǎo)致絕緣監(jiān)視儀表失效或給出錯(cuò)誤的絕緣阻值。

為了提升低壓母排電力系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)水平，當(dāng)?shù)蛪耗概虐l(fā)生單相接地故障時(shí)，能第一時(shí)間鎖定故障點(diǎn)，并方便現(xiàn)場(chǎng)電氣人員及時(shí)對(duì)接地故障進(jìn)行排查、解決，需要增加一套在線絕緣監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)某個(gè)負(fù)載發(fā)生接地故障時(shí)，能第一時(shí)間定位到故障點(diǎn)，為故障排除節(jié)省時(shí)間，無(wú)需對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行倒停排查。

中海油某平臺(tái)400 V系統(tǒng)共分兩段母線，為不接地IT系統(tǒng)，在正常運(yùn)行過(guò)程中，母排絕緣監(jiān)測(cè)儀經(jīng)常顯示絕緣為零的情況，這就意味著盤柜所掛設(shè)備存在單相接地情況，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在人員觸電風(fēng)險(xiǎn)。若同一單相接地設(shè)備再有一相發(fā)生接地情況，將造成設(shè)備兩相短路，這將嚴(yán)重影響400 V配電盤的運(yùn)行，而受生產(chǎn)等工況影響，所有設(shè)備不能全部斷電逐一進(jìn)行排查，故傳統(tǒng)的斷電對(duì)每個(gè)回路進(jìn)行絕緣阻值測(cè)量的方式實(shí)施難度高，且工作量極大，為預(yù)防設(shè)備出現(xiàn)單相或兩相接地造成人員觸電、設(shè)備損壞和對(duì)電網(wǎng)的影響，急需采用一套更為先進(jìn)的絕緣監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)，能更為準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)絕緣情況，并通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)低壓盤柜所掛設(shè)備的絕緣情況，能在線定位絕緣低的設(shè)備，可以及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)異常情況，從而進(jìn)行有效處理，降低或排除設(shè)備絕緣低對(duì)人員和設(shè)備的損害。

1 工作原理

絕緣監(jiān)視儀WRIRDH575連接在系統(tǒng)和地之間，連續(xù)不間斷地測(cè)量并顯示不接地系統(tǒng)（IT系統(tǒng)）內(nèi)的相線和地之間的絕緣阻值。當(dāng)系統(tǒng)對(duì)地的絕緣阻值降至預(yù)先設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，絕緣監(jiān)視儀輸出報(bào)警信號(hào)。絕緣監(jiān)視儀報(bào)警以后，觸發(fā)其內(nèi)部的PGH絕緣故障測(cè)試電流發(fā)生裝置對(duì)地閉合并發(fā)送測(cè)試電流信號(hào)。該測(cè)試電流信號(hào)經(jīng)過(guò)絕緣故障點(diǎn)、大地、PGH絕緣故障測(cè)試電流發(fā)生裝置，構(gòu)成一個(gè)完整的回路，安裝在發(fā)生絕緣故障回路中的測(cè)量電流互感器監(jiān)測(cè)到該電流信號(hào)后，反饋給絕緣故障定位儀WREDS460，從而定位到該回路。絕緣監(jiān)視儀與絕緣定位儀之間采用RS485通訊，WREDS460定位到故障回路后，傳輸給WRIRDH575，在面板顯示屏上顯示故障回路等信息。工作原理見(jiàn)圖1。

2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

2.1 實(shí)施步驟

絕緣監(jiān)視儀WRIRDH575安裝：安裝于盤柜面板，用于監(jiān)視系統(tǒng)絕緣阻值并發(fā)送定位測(cè)試電流。

絕緣故障定位儀WREDS460安裝：安裝于每個(gè)盤柜后，用于監(jiān)視電流互感器、定位故障回路，并反饋定位信息。

電流互感器安裝：安裝于每個(gè)盤柜回路動(dòng)力電纜上，用于檢測(cè)絕緣監(jiān)視儀WRIRDH575發(fā)送的測(cè)試電流，反饋給絕緣故障定位儀WREDS460。

網(wǎng)關(guān)WRCOM460IP安裝：安裝于盤柜后，用于通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換，將絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)MODBUS通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)，連接至后臺(tái)。

2.2 系統(tǒng)圖

系統(tǒng)框圖見(jiàn)圖2。

3 應(yīng)用效果

（1）系統(tǒng)絕緣阻值測(cè)量準(zhǔn)確性驗(yàn)證見(jiàn)表1。

（2）絕緣故障定位功能驗(yàn)證見(jiàn)表2。

4 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)

該套絕緣監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)采用獨(dú)特的AMP測(cè)量技術(shù)，疊加自適應(yīng)的脈沖電壓信號(hào)，可應(yīng)用于各種系統(tǒng)，包括交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)和帶直流成分的交流系統(tǒng)以及變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。能夠在線定位接地故障點(diǎn)，并直接顯示故障回路信息；具備與后臺(tái)通訊功能，可將系統(tǒng)絕緣信息傳輸至后臺(tái)進(jìn)行顯示。另外，該系統(tǒng)采用毫安級(jí)開(kāi)口式電流互感器，安裝施工方便，大大節(jié)省了施工時(shí)間。

5 結(jié)語(yǔ)

低壓絕緣監(jiān)測(cè)與定位系統(tǒng)顛覆了傳統(tǒng)的低壓絕緣監(jiān)測(cè)方式，其獨(dú)特測(cè)量技術(shù)更能適應(yīng)目前復(fù)雜的電網(wǎng)工況，其在線故障定位功能能夠在故障發(fā)生的最短時(shí)間內(nèi)定位出故障回路，方便現(xiàn)場(chǎng)人員第一時(shí)間解決故障，排除隱患，無(wú)需停產(chǎn)，不影響生產(chǎn)，特別適合采油平臺(tái)的現(xiàn)場(chǎng)使用，其無(wú)需斷電的測(cè)量定位方式更適用現(xiàn)場(chǎng)UPS的監(jiān)測(cè)及定位，大大提升了控制系統(tǒng)及重要精密設(shè)備的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1] 樓云.低壓電纜絕緣狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)[M].清華大學(xué)出版社，2013.

[2] 楊濤，王金全，王巍，等.大功率低壓IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J].電工電氣，2013（1）：42-45.