安(ān)科瑞電氣股份(fèn)有(yǒu)限(xiàn)公司，上(shàng)海，嘉定 201801

摘 要(yào)：隨著現(xiàn)代(dài)船(chuán)舶發(fā)展，船(chuán)舶(bó)電氣化程(chéng)度越(yuè)來越高，船(chuán)舶(bó)電站的的(dí)容量也越(yuè)來越大，隨之而來的是(shì)電網的(dí)絕(jué)緣(yuán)問(wèn)題更加(jiā)復(fù)雜(zá)化(huà)。船(chuán)舶電(diàn)力係統一般采用IT係(xì)統，即不接地(dì)係統(tǒng)。由於(yú)電(diàn)網是(shì)不接(jiē)地係統，單(dān)相接地(dì)產生(shēng)的接(jiē)地故障電(diàn)流較小，不足(zú)以(yǐ)觸發保(bǎo)護設(shè)備動作。如(rú)果故障(zhàng)狀態保持不(bù)去排查(chá)和(hé)處理，將(jiāng)導致(zhì)局(jú)部(bù)發熱，使得(dé)絕(jué)緣(yuán)損壞加劇，嚴重(zhòng)可能(néng)引起(qǐ)火(huǒ)災。船舶電(diàn)力(lì)供配(pèi)電(diàn)係統需(xū)要(yào)可以(yǐ)實現(xiàn)絕緣(yuán)監測(cè)及(jí)故障(zhàng)定(dìng)位(wèi)的方案，絕緣(yuán)監測(cè)可以實時監測係(xì)統的絕緣(yuán)情(qíng)況，故障定位(wèi)可(kě)以在發(fā)生故障時查(chá)找定位出故障回路，幫(bāng)助船(chuán)員快速判(pàn)斷故(gù)障點，及(jí)時(shí)切(qiē)除故障回路及排(pái)查故(gù)障。從效益(yì)層麵來講，絕(jué)緣監測及故障(zhàng)定位方案可以為用(yòng)戶(hù)提供絕緣狀態(tài)報警，提醒設(shè)備維護(hù)，快速定位(wèi)節(jié)約(yuē)維(wéi)護，維修(xiū)和保(bǎo)養成(chéng)本(běn)。

關鍵詞(cí)：船(chuán)舶電氣；IT係(xì)統；不(bù)接地(dì)係統；絕緣(yuán)監測；故(gù)障(zhàng)定位(wèi)；接(jiē)地故障；

0 項目(mù)背景(jǐng)

隨著(zhuó)現代船舶發展，船舶電氣(qì)化(huà)程(chéng)度(dù)越來越高，船舶電站的的容(róng)量(liáng)也越來(lái)越大(dà)，隨之而(ér)來(lái)的是電(diàn)網(wǎng)的(dí)絕緣問題(tí)更加復(fù)雜化(huà)。船(chuán)舶電(diàn)力(lì)係(xì)統(tǒng)一般采(cǎi)用(yòng)IT係(xì)統，即(jí)不接(jiē)地係統(tǒng)。IT係(xì)統(tǒng)的優點(diǎn)是發(fā)生單相接(jiē)地(dì)時不(bù)會出(chū)現(xiàn)TN-S係(xì)統直(zhí)接短路(lù)跳閘而導(dǎo)致供(gōng)電中斷，可以(yǐ)短(duǎn)時間(jiān)帶故障運行(háng)，直到(dào)工作(zuò)人員排(pái)除故障後再次(cì)恢(huī)復(fù)到(dào)正(zhèng)常絕緣狀(zhuàng)態(tài)，從而(ér)保(bǎo)證了(liǎo)船舶供配(pèi)電係(xì)統的(dí)連續性和可靠(kào)性(xìng)。

由於船(chuán)體之間存在分布電容(róng)等(děng)因素，電網並非是(shì)理(lǐ)想的(dí)對(duì)“地(dì)"絕緣係(xì)統(tǒng)。若(ruò)電網絕緣情(qíng)況較差，可能會引發絕緣(yuán)故障(zhàng)，嚴重(zhòng)時發生單相接(jiē)地故(gù)障。由於電網是(shì)不接地係統，單相(xiāng)接地產(chǎn)生(shēng)的(dí)接(jiē)地故(gù)障(zhàng)電流較小，不足(zú)以(yǐ)觸發保護設(shè)備(bèi)動作。但是(shì)如果故(gù)障狀態(tài)保持不去排(pái)查(chá)和處理，將導(dǎo)致局部發(fā)熱，使得(dé)絕緣(yuán)損壞加(jiā)劇，嚴(yán)重可能(néng)引起火(huǒ)災(zāi)。也(yě)可能會將(jiāng)事故進(jìn)一步擴(kuò)大，當(dāng)兩(liǎng)根相綫接地(dì)時，會(huì)發生短(duǎn)路(lù)故(gù)障(zhàng)，造(zào)成(chéng)斷(duàn)路器跳閘(zhá)，對(duì)船舶航(háng)行(háng)和人(rén)身安(ān)全帶(dài)來不同(tóng)程度(dù)的危(wēi)害。

船舶主(zhǔ)配(pèi)電板(bǎn)及(jí)分配(pèi)電箱一般會(huì)配(pèi)置(zhì)絕(jué)緣監(jiān)測儀(yí)，當發生(shēng)絕(jué)緣故(gù)障時，快速反應(yīng)，及時報警。但是對絕緣(yuán)故障點(diǎn)的(dí)定(dìng)位（查找）隻能依靠(kào)人(rén)工對(duì)數百(bǎi)條負載(zǎi)支(zhī)路(lù)逐條斷電來實現，耗費(fèi)人(rén)工和時間，而且需要短(duǎn)暫(zàn)停電(diàn)實(shí)現判斷，無法持續供電。

因此(cǐ)，船(chuán)舶(bó)電力供配電(diàn)係統需要可以實(shí)現絕緣監測(cè)及(jí)故(gù)障定位的方(fāng)案(àn)，絕緣(yuán)監(jiān)測可(kě)以實時監測(cè)係統(tǒng)的絕緣(yuán)情(qíng)況(kuàng)，故障定位(wèi)可以(yǐ)在發(fā)生(shēng)故(gù)障(zhàng)時查找定(dìng)位(wèi)出故(gù)障回(huí)路(lù)，幫助船員快速判(pàn)斷故(gù)障(zhàng)點(diǎn)，及時切除故障回路及排(pái)查故障。從效(xiào)益(yì)層(céng)麵來講，絕緣監測(cè)及(jí)故(gù)障(zhàng)定位方案可(kě)以(yǐ)為(wéi)用(yòng)戶提供絕(jué)緣(yuán)狀態報警，提醒設備維護，快(kuài)速(sù)定位(wèi)節約維(wéi)護，維修和保養成本(běn)。

1 方案(àn)介(jiè)紹(shào)

船(chuán)舶供(gōng)配(pèi)電(diàn)係統一般采用主(zhǔ)配電(diàn)板(bǎn)（main Switch board）和應急配電板（emergency Switch board）配(pèi)合的方式(shì)，其(qí)中(zhōng)，正常情況下，主配電(diàn)板(bǎn)由(yóu)多(duō)組柴油(yóu)發(fā)電(diàn)機(jī)供電，多個設備(bèi)正(zhèng)常運行，當主(zhǔ)配電(diàn)板失電或(huò)者(zhě)檢(jiǎn)修時，應急柴(chái)油(yóu)發電(diàn)機啟動(dòng)，由(yóu)應急配電(diàn)板供(gōng)電。當船舶在碼(mǎ)頭時(shí)，由(yóu)高(gāo)壓(yā)岸電給船舶供電(diàn)。

船舶(bó)供(gōng)配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)簡化如下圖所示(shì)。

  在(zài)主(zhǔ)配(pèi)電板和應急(jí)配電(diàn)板(bǎn)分別設置(zhì)絕緣(yuán)監測(cè)及故障定位(wèi)方案(àn)，絕緣監測及故障定位(wèi)方(fāng)案主要由絕緣監(jiān)測(cè)儀(yí)（IMD：Insulation monitor device），測試信號發生器(qì)（TSG：test signal Generator），絕緣(yuán)故(gù)障定(dìng)位儀(yí)（IFL：insulation fault locator），監(jiān)測互感(gǎn)器（ZCT：zero current transformer）組成(chéng)，如(rú)下表所示：

2 功能介(jiè)紹

AIM-T500L絕(jué)緣監測(cè)儀具有以(yǐ)下(xià)功(gōng)能：

實時監測IT係(xì)統(tǒng)的對(duì)地(dì)絕(jué)緣電阻，電阻啟動故(gù)障預(yù)警或報警功(gōng)能(néng)；繼電(diàn)器報警輸(shū)出，LED報(bào)警(jǐng)輸(shū)出等(děng)多種故障指示方(fāng)式；事件記錄功能(néng)，方便操作(zuò)人員查看分析故障(zhàng)類型和發(fā)生時間(jiān)，判斷(duàn)係統(tǒng)運行狀況(kuàng)；自檢功能，可(kě)一鍵實(shí)現儀表硬件電路的故障(zhàng)自檢；斷綫(xiàn)監測，實時(shí)監測(cè)PE/KE功(gōng)能(néng)接(jiē)地(dì)綫(xiàn)連綫狀況(kuàng)；一路RS485接口，標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU協議；一路CAN通訊(xùn)，自定義協議(yì)，用(yòng)於(yú)和(hé)信(xìn)號(hào)發生器，故障定(dìng)位(wèi)儀(yí)信息(xī)交互；應(yīng)用(yòng)範圍廣，適用(yòng)於交(jiāo)流(liú)，直(zhí)流以(yǐ)及交(jiāo)直流(liú)混(hùn)合(hé)IT係統。

ASG200測(cè)試(shì)信號發(fā)生(shēng)器(qì)具有(yǒu)以(yǐ)下功(gōng)能(néng)：

指示故(gù)障(zhàng)所在相綫；支持手(shǒu)動啟動定位用(yòng)於(yú)測(cè)試通(tōng)訊綫(xiàn)路(lù)；采(cǎi)用(yòng)CAN總(zǒng)綫(xiàn)技術，方便(biàn)與(yǔ)係統(tǒng)內(nèi)其它(tā)設(shè)備進(jìn)行(háng)數(shù)據(jù)交(jiāo)互。

AIL200-12絕(jué)緣故(gù)障定位(wèi)儀具(jù)有(yǒu)以(yǐ)下功能(néng)：

定位(wèi)並指(zhǐ)示故(gù)障所(suǒ)在(zài)支(zhī)路(lù)；單個AIL200-12多可定位12個回(huí)路(lù)；每(měi)個IT係統多(duō)可(kě)接(jiē)90隻定位儀(yí)，總(zǒng)計(jì)定位1080回(huí)路；采用CAN總綫(xiàn)技術(shù)，方(fāng)便與(yǔ)係統內(nèi)其它(tā)設備(bèi)進(jìn)行(háng)數據交互。配合使用(yòng)AKH-0.66L係列電流(liú)互感(gǎn)器作為監(jiān)測(cè)互感器(qì)，變比1000:1，按(àn)照(zhào)回(huí)路(lù)額定電流選擇合適孔徑(jìng)。

3 技術指(zhǐ)標

AIM-T500L絕緣監測儀(yí)技(jì)術指標(biāo)

ASG200信號發生器(qì)技(jì)術(shù)指(zhǐ)標

AIL200-12絕(jué)緣故(gù)障(zhàng)定位(wèi)儀(yí)技(jì)術(shù)指標

4 結(jié)論

船舶(bó)供配(pèi)電係(xì)統的絕(jué)緣及(jí)接地(dì)故障對電(diàn)網(wǎng)的安全(quán)可靠運行(háng)很(hěn)重(zhòng)要，為了避(bì)免接地(dì)故(gù)障(zhàng)及短路故障(zhàng)的(dí)發(fā)生，應(yīng)提高安全(quán)意(yì)識，加(jiā)強對(duì)電氣係統(tǒng)絕(jué)緣電阻的測量和監(jiān)視(shì)。及早(zǎo)發現潛在的(dí)故障隱患(huàn)，並(bìng)采(cǎi)取科學(xué)合理的方法迅速排除(chú)，確(què)保(bǎo)船(chuán)舶(bó)和人員(yuán)的安全(quán)。對(duì)船舶供(gōng)配電係統(tǒng)進行絕緣監(jiān)測及(jí)故障(zhàng)定位，對(duì)保障船舶(bó)電力(lì)係統的(dí)安全及航行安(ān)全(quán)具有重(zhòng)要(yào)意(yì)義。

參(cān)考文(wén)獻

[1]孫張慧.船(chuán)舶(bó)電(diàn)氣(qì)接地(dì)故障的查(chá)找(zhǎo)及解決方(fāng)法(fǎ)[J].船舶(bó)標(biāo)準化工程師,2021,第(dì)54卷(6): 59-62

[2]邱(qiū)偉(wěi)偉(wěi).船舶(bó)電(diàn)氣接地(dì)故障的查找及防(fáng)治探討[J].科(kē)技(jì)風(fēng),2020,(1): 129-130

[3]呂(lǚ)錦(jǐn)釗(zhāo)，馮(féng)凱，李(lǐ)俊瑋，劉峰.艦(jiàn)船交流電(diàn)網(wǎng)絕(jué)緣(yuán)監(jiān)測及(jí)故障定(dìng)位(wèi)研(yán)究[J].廣(guǎng)東造(zào)船(chuán),2021,第40卷(3): 95-98