絕緣監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)應(yīng)用于IT系統(tǒng)的必要性

摘 要IT不接地系統(tǒng)與大地之間不直接連接，電氣裝置的外殼通過保護(hù)接地線與接地極連接，由于電氣裝置與電源端沒有直接的連接，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)第一次故障時(shí)，接地故障電流僅為非故障相對(duì)地的電容電流，故障電流小，電氣設(shè)備金屬外殼不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)性的接觸電壓（外露導(dǎo)電部分對(duì)地電壓不超過50V），因此無(wú)需切斷電源，使電氣設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，并可通過報(bào)警裝置及檢查消除故障，正因?yàn)镮T不接地系統(tǒng)具備供電穩(wěn)定性以及低故障電流的特性，IT系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于海上采油平臺(tái)、煤礦、醫(yī)療等行業(yè)。IT系統(tǒng)發(fā)生第一次故障雖然不影響系統(tǒng)運(yùn)行，若發(fā)生第二次故障時(shí)應(yīng)自動(dòng)切斷電源，當(dāng)在另一相線或中性線上發(fā)生第二次故障時(shí)，必須快速切除故障，因?yàn)楫?dāng)?shù)诙喂收舷嗯c第一次故障相為不同相時(shí)，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的短路故障，因此需要在發(fā)生第二次故障前找出故障點(diǎn)，所以對(duì)于IT系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)及故障查找非常有必要。

【關(guān)鍵詞】IT系統(tǒng) 供電穩(wěn)定性 海上采油平臺(tái) 絕緣監(jiān)測(cè)及故障查找

1 IT系統(tǒng)在海上采油平臺(tái)應(yīng)用

1.1 IT系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

1.1.1 供電穩(wěn)定性

（1）由絕緣故障RF引起的對(duì)地漏電流IF只能通過系統(tǒng)對(duì)地泄漏電容構(gòu)成回路；

（2）熔斷器或空開不動(dòng)作；

（3）系統(tǒng)發(fā)生單點(diǎn)對(duì)地故障時(shí)，系統(tǒng)電力供應(yīng)不會(huì)中斷；

（4）系統(tǒng)或負(fù)載回路不會(huì)分?jǐn)啵?/p>

（5）絕緣監(jiān)視設(shè)備顯示絕阻值下降或輸出報(bào)警信號(hào)。

1.1.2 人身安全性

（1）微弱的漏電流，取決于系統(tǒng)對(duì)地泄漏電容；

（2）人體觸電的危險(xiǎn)性大大降低；

（3）負(fù)載接地電阻阻值的大小對(duì)人體觸電電流的影響小。

1.1.3 低火災(zāi)危險(xiǎn)性

（1）微弱的故障電流取決于系統(tǒng)對(duì)地泄漏電容；

（2）故障電流數(shù)值的降低 （mA或?A級(jí)）同時(shí)降低了火災(zāi)隱患；

（3）增加了對(duì)人身和設(shè)備的保護(hù)。

1.2 IT系統(tǒng)限制

1.2.1 成本較高

IT系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是每個(gè)子站都需要變壓器，導(dǎo)致系統(tǒng)搭建成本較高，但是由于其生產(chǎn)的穩(wěn)定性及維護(hù)效益的提高，系統(tǒng)搭建成本很容易就能收回。

1.2.2 系統(tǒng)需監(jiān)測(cè)及維護(hù)

IT系統(tǒng)由于其供電特性，在發(fā)現(xiàn)第一次故障時(shí)，不會(huì)切斷供電，在發(fā)生第二次故障時(shí)容易發(fā)生嚴(yán)重的短路事故，所以要求實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的絕緣情況，并在第二個(gè)故障點(diǎn)發(fā)生前找出故障點(diǎn)并解決。

海上采油平臺(tái)由于其特殊的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，石油及天然氣均屬于易燃物，對(duì)于供電安全環(huán)境要求非常高，IT系統(tǒng)的低火災(zāi)性非常適合海上采油平臺(tái)，此外采油工藝對(duì)于供電的持續(xù)性要求非常高，同時(shí)IT系統(tǒng)對(duì)于人員有更高的安全性保障，鑒于此，目前海上采油平臺(tái)基本都采用的IT系統(tǒng)。

目前海上平臺(tái)供電系統(tǒng)400V低壓盤基本采用傳統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)手段，只能夠監(jiān)測(cè)當(dāng)前系統(tǒng)的絕緣情況，并不能反應(yīng)出具體的故障點(diǎn)，而平臺(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)砹朔浅４蟮睦щy，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)行帶來非常大的安全隱患。

此外，隨著系統(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，傳統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)手段不能自適應(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)并方便于現(xiàn)場(chǎng)電氣人員及時(shí)對(duì)接地故障進(jìn)行排查、解決，我們引進(jìn)了一套全新的絕緣監(jiān)測(cè)方案-在線絕緣監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)

2 方案特點(diǎn)

2.1 測(cè)量更精確

采用更專業(yè)的AMP測(cè)量法（自適應(yīng)測(cè)量法），能適應(yīng)不斷變化的供電系統(tǒng)分布電容，更準(zhǔn)確的測(cè)量

2.2 適應(yīng)范圍廣

可應(yīng)用于各種系統(tǒng)，包括交流三相系統(tǒng)、交流單相系統(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)。

2.3 在線定位

該方案最大的特點(diǎn)，能夠在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)直接定位出故障點(diǎn)，相對(duì)于傳統(tǒng)的斷電或倒停設(shè)備查找故障相比：

（1）更快捷：從故障報(bào)警到故障定位，全程只需要5秒。

（2）更安全：故障定位全程自動(dòng)完成，無(wú)需人員進(jìn)行帶電操作。

（3）更經(jīng)濟(jì)：無(wú)需對(duì)設(shè)備依次倒停進(jìn)行查找，在線定位故障，節(jié)約大量的人工成本。

（4） 更穩(wěn)定：能第一時(shí)間找出故障，避免第二故障的發(fā)生，也無(wú)需對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行斷電，更利于供電系統(tǒng)穩(wěn)定。

3 方案原理

3.1 系統(tǒng)組成

如圖1。

（1）絕緣監(jiān)測(cè)儀：接入供電系統(tǒng)，實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)絕緣阻值、告警并發(fā)送定位電流信號(hào)。

（2）絕緣故障定位：監(jiān)測(cè)互感器，判斷故障信息并傳送故障信息至絕緣監(jiān)測(cè)儀。

（3）電流互感器：監(jiān)測(cè)絕緣監(jiān)測(cè)儀發(fā)送的定位電流信號(hào)并傳輸至絕緣故障定位儀。

3.2 系統(tǒng)工作過程

絕緣監(jiān)視儀連接在系統(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，從而定位到故障回路。

4 結(jié)語(yǔ)

IT供電系統(tǒng)以其高穩(wěn)定性、安全性廣泛的應(yīng)用于海上采油平臺(tái)，正所謂“好馬配好鞍”，如何更好的讓供電系統(tǒng)更加穩(wěn)定、安全也是我們一直致力的方向，在線絕緣監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)的快捷、安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定性十分符合海上平臺(tái)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、安全管理理念及降本增效的目標(biāo)發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[2]余建明.供電技術(shù)第四版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

作者簡(jiǎn)介

桂峰（1982-），江西省鷹潭市人。大學(xué)本科學(xué)歷。中級(jí)職稱。

作者單位

中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司 廣東省湛江市 524057endprint