摘(zhāi)要(yào)：針(zhēn)對(duì)傳統(tǒng)船(chuán)舶(bó)電網絕(jué)緣(yuán)監測裝置(zhì)可(kě)靠性不足，受(shòu)泄漏(lòu)電(diàn)容(róng)的(dí)影響較大(dà)，測(cè)量範圍較窄，測量(liáng)準(zhǔn)確(què)度(dù)不高等問(wèn)題(tí)，以船舶IT交(jiāo)流供(gōng)配電網絡為(wéi)研究對象，建(jiàn)立一種能(néng)夠實時(shí)監測整個電網(wǎng)係統對地絕緣(yuán)值與泄(xiè)漏電容(róng)值，實(shí)現實時(shí)故障定位的(dí)係(xì)統，並(bìng)結合Hausdoff距離(lí)算法進(jìn)行容(róng)錯計(jì)算。結(jié)果(guǒ)表(biǎo)明：該係統可實時監測(cè)船(chuán)舶電網(wǎng)的絕(jué)緣(yuán)狀態，並(bìng)實(shí)現故障綫路(lù)的(dí)準確定位(wèi)，為操作(zuò)人員保養(yǎng)設備(bèi)和搶修設(shè)備提供及(jí)時(shí)，準確的判(pàn)斷信息，能夠(gòu)做到(dào)盡(jìn)快排除故障，恢(huī)復供電(diàn)，保證機電設備隨時處(chǔ)於備(bèi)航狀態。

   關鍵(jiàn)詞：絕(jué)緣(yuán)檢(jiǎn)測(cè)；故(gù)障定位；信號注入法(fǎ)；交(jiāo)流電(diàn)網(wǎng)

引言

   隨著船舶工(gōng)業的(dí)不斷發(fā)展(zhǎn)，智能(néng)船舶(bó)，智能(néng)機艙等理念(niàn)不(bù)斷(duàn)在(zài)船舶領域(yù)應(yīng)用，同時(shí)也對現(xiàn)代(dài)船舶電氣係(xì)統提出更高的(dí)要求(qiú)。由(yóu)於(yú)船舶(bó)常(cháng)在高鹽高濕(shī)環(huán)境下工作，船舶電力係統絕緣層(céng)故(gù)障(zhàng)發生率較高，因此(cǐ)為了船舶(bó)的(dí)安全(quán)運行(háng)，研究一種能夠實時(shí)監測船舶電網絕緣(yuán)狀(zhuàng)態並及(jí)時(shí)進(jìn)行故障(zhàng)定(dìng)位(wèi)的係(xì)統(tǒng)十分必要。

陳(chén)姍姍研究了基於DSP的(dí)在綫監(jiān)測係統裝置；周方俊(jùn)等(děng)提出了中點(diǎn)接地直流(liú)供(gōng)電網的(dí)高(gāo)壓直流電網(wǎng)絕(jué)緣三電(diàn)壓法的(dí)2種改(gǎi)進方法，並用PSCAD／EMTDC軟(ruǎn)件對結(jié)果進(jìn)行了(liǎo)仿真(zhēn)；許(xǔ)明華提(tí)出(chū)了船(chuán)舶(bó)三相(xiāng)三(sān)綫(xiàn)絕緣(yuán)監控(kòng)係統的自動查找電網絕緣(yuán)故(gù)障的方法(fǎ)；

以上(shàng)方法雖在某(mǒu)種程度上(shàng)解決(jué)了絕緣監(jiān)測(cè)係統的(dí)問(wèn)題(tí)，但(dàn)仍(réng)存在(zài)受泄漏(lòu)電容(róng)的(dí)影(yǐng)響較(jiào)大(dà)，測量範(fàn)圍(wéi)較(jiào)窄(zhǎi)和故(gù)障定(dìng)位不易查找等(děng)缺(quē)點。為(wéi)此，本文(wén)設計(jì)一種絕緣監測(cè)裝(zhuāng)置，向船(chuán)舶電(diàn)網電纜(lǎn)導體上注入某(mǒu)一特定(dìng)頻(pín)率(shuài)的交流電壓，利(lì)用軟硬(yìng)件(jiàn)濾波算法等技術測量出等(děng)效接地(dì)點(diǎn)相應(yīng)頻率響應電流(liú)，計(jì)算(suàn)出電網(wǎng)絕(jué)緣等效(xiào)阻抗(kàng)即係統的(dí)等效絕(jué)緣電(diàn)阻和係統(tǒng)對地泄漏(lòu)電(diàn)容(róng)等，並(bìng)通過安(ān)裝(zhuāng)在不(bù)同回(huí)路(lù)的環(huán)形互感器(qì)檢測獲(huò)取與絕緣(yuán)監測(cè)裝置注(zhù)入(rù)信(xìn)號(hào)成正(zhèng)比(bǐ)的(dí)信(xìn)號，通(tōng)過綜(zōng)合(hé)分析比較(jiào)可(kě)實現(xiàn)對故障(zhàng)回(huí)路的快(kuài)速自(zì)動定位(wèi)

1，交(jiāo)流(liú)電(diàn)網絕緣檢(jiǎn)測及故障定(dìng)位係統組成

   在傳統(tǒng)船舶(bó)電(diàn)力(lì)係統中(zhōng)，普遍(biàn)使(shǐ)用中性點不(bù)接(jiē)地方式來(lái)減小(xiǎo)電力係(xì)統接地短路時的過載電(diàn)流(liú)，使係統三(sān)相電(diàn)力(lì)保持平(píng)衡，從(cóng)而(ér)保證(zhèng)係統(tǒng)的(dí)安全(quán)，並(bìng)保持(chí)係統供(gōng)電的穩(wěn)定性(xìng)與持續性。但(dàn)是，一旦出(chū)現了(liǎo)電力(lì)係(xì)統(tǒng)絕緣層短(duǎn)路故障，定位隻(zhī)能通(tōng)過人工對(duì)係統(tǒng)負(fù)載電(diàn)纜進行(háng)排除(chú)，這樣大大增(zēng)加了(liǎo)短(duǎn)路(lù)排(pái)除(chú)時間(jiān)，又(yòu)有很(hěn)大的安全隱患。同(tóng)時，隨著船舶(bó)體(tǐ)積(jī)增(zēng)大(dà)，電(diàn)力(lì)係統供電容量(liáng)也迅速擴(kuò)大，電路(lù)越加復(fù)雜，就更加增加了排查故障(zhàng)的時(shí)間，因此中性(xìng)點不(bù)接地已經(jīng)越來越不(bù)能(néng)滿(mǎn)足現代船舶的(dí)安(ān)全(quán)要求。

現代常用的(dí)船(chuán)舶(bó)絕緣監測(cè)技術主要(yào)有(yǒu)4種(zhǒng)：直流疊(dié)加絕(jué)緣(yuán)監測(cè)法，S注(zhù)入監測(cè)法，雙頻(pín)信號監(jiān)測(cè)法(fǎ)和零(líng)序(xù)電流(liú)監測法。本文(wén)對(duì)注入信(xìn)號智能監(jiān)測船(chuán)舶(bó)電網係統(tǒng)絕緣狀態(tài)和(hé)基(jī)於(yú)截取(qǔ)信號的船舶(bó)電網(wǎng)係統智能(néng)故障(zhàng)定位(wèi)方法進行研(yán)究(jiū)。

   圖(tú)1為(wéi)船舶(bó)電(diàn)網係統智能(néng)絕緣監(jiān)測及故障(zhàng)定(dìng)位係(xì)統，包括(kuò)單片機(jī)控(kòng)製器(qì)，LCD液(yè)晶顯示單元(yuán)，采(cǎi)集單元(yuán)，信(xìn)號(hào)注入單元，通訊單元，報警單元(yuán)，按鍵單元(yuán)，電源(yuán)單(dān)元。各單(dān)元均(jūn)與單(dān)片機控製器(qì)相(xiāng)連接，由單片(piàn)機(jī)控製信(xìn)號(hào)注(zhù)入(rù)單(dān)元(yuán)向被監測電網係(xì)統(tǒng)注入(rù)低頻信(xìn)號(hào)，經(jīng)過采集單(dān)元進行(háng)采集處理分(fēn)析，再通(tōng)過(guò)通訊單元進(jìn)行(háng)傳(chuán)輸，由(yóu)采(cǎi)集(jí)單元利(lì)用(yòng)高精(jīng)度漏(lòu)電流(liú)互感器與采(cǎi)集電(diàn)路進(jìn)行信號采(cǎi)集與變(biàn)換，同時進行放(fàng)大(dà)及濾波(bō)算(suàn)法處理(lǐ)分析(xī)，從(cóng)而判(pàn)斷出被(bèi)監測(cè)電網係統各(gè)支(zhī)路對地絕緣狀態，由報警指示單(dān)元(yuán)進(jìn)行報警(jǐng)指(zhǐ)示。

                   圖1 絕緣監測係統智(zhì)能及(jí)故障定(dìng)位係統圖

   通訊單(dān)元包(bāo)括(kuò)CAN通訊總(zǒng)綫，RS485通訊。單(dān)片機控(kòng)製器與絕緣(yuán)監測通訊單元(yuán)之間通過(guò)CAN通訊總綫(xiàn)進行通訊連接，單片機(jī)控(kòng)製(zhì)器與上位(wèi)機(jī)或上(shàng)級模塊(kuài)通訊單元(yuán)之間通過RS485通訊進行通訊連接。RS485通訊總綫可(kě)以(yǐ)達到(dào)1200m，CAN通(tōng)訊總(zǒng)綫距(jù)離達(dá)200m。為適應遠距離傳(chuán)輸(shū)要(yào)求(qiú)，還(huán)可以在(zài)通訊(xùn)單元(yuán)設置多個(gè)CAN通訊總綫。多個CAN通訊總綫之間通過(guò)中(zhōng)繼器(qì)進(jìn)行轉接以提(tí)升通(tōng)訊(xùn)距離。

   單片機(jī)控製器同(tóng)時(shí)設(shè)置1個(gè)信(xìn)號注(zhù)入單(dān)元(yuán)，8個采(cǎi)集單元。1個(gè)信號注入(rù)單元(yuán)連(lián)接在被(bèi)監測(cè)船(chuán)舶(bó)電(diàn)網係統的任(rèn)意兩相(xiāng)總(zǒng)綫與接地點(diǎn)之(zhī)間(jiān)，8個采集單(dān)元(yuán)分(fēn)別連接(jiē)至(zhì)被監控船(chuán)舶電(diàn)網(wǎng)係統(tǒng)8條(tiáo)支路的每(měi)個(gè)高精(jīng)度漏電流互(hù)感器。被(bèi)監控(kòng)船舶(bó)電網(wǎng)係統支路的(dí)高(gāo)精(jīng)度漏(lòu)電流互感器為開(kāi)口(kǒu)式高精度漏電流互(hù)感(gǎn)器(qì)，分辨(biàn)率為0．01mA。注入(rù)綫路包含了信(xìn)號(hào)注入端(duān)口與信號采(cǎi)集(jí)端(duān)口，RN1，RL1分(fēn)別為注入綫路(lù)的(dí)限(xiàn)壓(yā)電阻，L-S，N-S分(fēn)別(bié)為(wéi)2路(lù)信(xìn)號采(cǎi)集端口，RN6，RL6分別為信號采(cǎi)集(jí)端的采樣電(diàn)阻。

2，智能(néng)絕(jué)緣狀態係統(tǒng)

2．1絕緣(yuán)監測係統(tǒng)結(jié)構

   絕(jué)緣監測係(xì)統(tǒng)向被(bèi)監(jiān)測電(diàn)網的(dí)任意兩(liǎng)相(xiāng)相(xiāng)綫上分(fēn)別(bié)注入0．25Hz或0．15Hz的低頻(pín)交流信號，與電網(wǎng)故(gù)障等(děng)效接(jiē)地(dì)點(diǎn)形成(chéng)通路回(huí)路；通過采(cǎi)集(jí)流過回路(lù)的(dí)電壓(yā)信號(hào)，運(yùn)算放大(dà)處理(lǐ)後輸送(sòng)至單片機控(kòng)製器進行軟件(jiàn)算(suàn)法處理(lǐ)，計算出(chū)電網對(duì)地絕緣(yuán)狀態，包括(kuò)絕(jué)緣電阻值(zhí)與泄(xiè)漏(lòu)電(diàn)容(róng)值(zhí)；利(lì)用測(cè)量(liáng)電容(róng)值設定預警(jǐng)和(hé)報警閾(yù)值進行預警(jǐng)／報(bào)警(jǐng)，經由通(tōng)訊(xùn)單元(yuán)連接至故障定(dìng)位(wèi)裝(zhuāng)置(zhì)通訊(xùn)單元，上位(wèi)機(jī)或(huò)上級模塊通訊(xùn)單(dān)元(yuán)。

2．2絕(jué)緣監測係(xì)統工作(zuò)流(liú)程(chéng)

   流(liú)過回(huí)路(lù)的電流(liú)信號(hào)經(jīng)過采(cǎi)樣電阻轉(zhuǎn)換(huàn)為電(diàn)壓(yā)信號(hào)。該電(diàn)壓采樣信號經過雙路(lù)一(yī)級電(diàn)壓跟隨(suí)電路，其(qí)特性是電壓(yā)放大倍(bèi)數(shù)恒小(xiǎo)於且接(jiē)近於1，使得輸出電壓(yā)與(yǔ)輸(shū)入電(diàn)壓是相(xiāng)同(tóng)的，具有輸(shū)入(rù)阻抗高，輸出阻抗低的特點(diǎn)，從而(ér)起到緩衝，隔離，提(tí)高帶載能力的作用。將電壓跟隨(suí)電路輸出信號通(tōng)過2級運(yùn)算放(fàng)大(dà)電路把微(wēi)弱(ruò)信(xìn)號放大(dà)，將2路(lù)放(fàng)大信號進(jìn)行(háng)疊加處(chǔ)理(lǐ)送(sòng)給單(dān)片(piàn)機(jī)控製(zhì)器，由單片機(jī)控(kòng)製器進行(háng)軟件算法(fǎ)編(biān)程(chéng)，計算出(chū)電網對(duì)地絕緣(yuán)狀態(tài)，包(bāo)括(kuò)絕緣電(diàn)阻值與泄漏電容(róng)值(zhí)。

設注(zhù)入信(xìn)號頻(pín)率(shuài)為f時，母綫的對(duì)地電壓為Uf。當沒有(yǒu)發(fā)生絕(jué)緣(yuán)故(gù)障(zhàng)時流過綫(xiàn)路(lù)的注入頻(pín)率(shuài)交流電(diàn)流(liú)為In，其(qí)表達(dá)式為(wéi)：

   式中：I·n為注(zhù)入(rù)電(diàn)源在正常綫(xiàn)路中產生的(dí)漏電流(liú)的向量；Uf為頻率f的(dí)注(zhù)入電源產生(shēng)的(dí)母綫(xiàn)對地電(diàn)壓；j為旋(xuán)轉90°因子，表(biǎo)示順時針旋轉90°；XCn為總的(dí)對地電(diàn)容(róng)；ω為角速(sù)度，ω＝2πf；Cn為(wéi)負(fù)載支路的對(duì)地電容(róng)。

支路(lù)i發生接(jiē)地(dì)短路故障或對地絕緣(yuán)降低(dī)時，相當於在綫路對(duì)地電(diàn)容旁(páng)邊(biān)並(bìng)聯了一個短(duǎn)路電阻R，其故障(zhàng)漏電流為(wéi)Ii，其向(xiàng)量表(biǎo)達(dá)式為

   式(shì)中：I·i為注入電源(yuán)在(zài)故(gù)障綫路(lù)中(zhōng)產生的漏(lòu)電(diàn)流(liú)的(dí)向量；R為(wéi)故障(zhàng)接地對地(dì)電(diàn)阻；Ci為(wéi)負(fù)載支(zhī)路的對地(dì)電容。

通(tōng)過比較(jiào)式(1)，式(2)可發(fā)現，故(gù)障(zhàng)後電量(liáng)的幅值將大於正常的(dí)電(diàn)流。比較(jiào)各(gè)綫路的漏電流幅(fú)值，能夠(gòu)準確(què)判斷出(chū)故障(zhàng)綫路，實現(xiàn)絕緣故(gù)障(zhàng)支路的故障(zhàng)定(dìng)位(wèi)。

在進(jìn)行(háng)綫路(lù)絕緣(yuán)監測(cè)時，需要(yào)在綫測量計算對地(dì)電(diàn)阻R。注入(rù)單(dān)一頻(pín)率信(xìn)號時，可(kě)通(tōng)過式(2)直接計算(suàn)電阻R，且不(bù)受(shòu)對地電容(róng)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)。推(tuī)導(dǎo)出(chū)故障綫路(lù)的(dí)阻(zǔ)抗(kàng)表(biǎo)達(dá)式(shì)為

   式中(zhōng)：Z為(wéi)故障(zhàng)綫路的測量阻(zǔ)抗(kàng)值(zhí)；Uf·頻率為(wéi)f的注(zhù)入電(diàn)源產生(shēng)的母綫對(duì)地(dì)電壓(yā)的向(xiàng)量；C為負載支路(lù)的對地電(diàn)容(róng)。將式(3)用(yòng)實(shí)部，虛部形(xíng)式表(biǎo)征(zhēng)可(kě)得：

   求解式(4)，式(5)，可(kě)得(dé)到此絕(jué)緣(yuán)支(zhī)路(lù)的(dí)對(duì)地電阻大(dà)小(xiǎo)，從而實現(xiàn)注入(rù)單頻(pín)信(xìn)號f下(xià)對發生絕緣(yuán)故障的支(zhī)進行路(lù)在(zài)綫(xiàn)電阻監測(cè)。

絕緣(yuán)監測(cè)係統工(gōng)作流(liú)程(chéng)見(jiàn)圖(tú)2。

                圖2 絕緣監測(cè)係(xì)統(tǒng)工(gōng)作(zuò)流程(chéng)圖

   當(dāng)電網工(gōng)頻電(diàn)源(yuán)和注入低頻信號源同(tóng)時作用時(shí)，故障(zhàng)綫(xiàn)路上(shàng)流過(guò)的電(diàn)流為工頻(pín)電流(liú)和(hé)低(dī)頻電流兩(liǎng)者的疊加(jiā)，疊(dié)加電(diàn)流Ｉ為

   式中(zhōng)：Ig為發(fā)生(shēng)接地(dì)故障時(shí)，故(gù)障支路上流(liú)過(guò)的工(gōng)頻電流(liú)；If為(wéi)注(zhù)入低頻信號後(hòu)，故障(zhàng)支(zhī)路(lù)上流(liú)過的工頻電(diàn)流(liú)；fg為工(gōng)頻(pín)頻率；t為(wéi)時(shí)間(jiān)；αg為低(dī)頻信號(hào)注入(rù)時工頻電(diàn)流的初始相位角(jiǎo)；αf為(wéi)低(dī)頻信(xìn)號注(zhù)入時低(dī)頻電流(liú)的初(chū)始相位角(jiǎo)。

   通(tōng)過式(6)可發現(xiàn)，漏電電流(liú)是(shì)周期函(hán)數，通過傅(fù)裏葉(yè)級數(shù)計算，可(kě)以得到漏電流幅值。

3，智(zhì)能故障定位係(xì)統

   基於(yú)截取(qǔ)信(xìn)號(hào)的船(chuán)舶電網係統(tǒng)智能故(gù)障(zhàng)定(dìng)位係(xì)統(tǒng)電路示意圖見圖3。圖(tú)中，R1，R2為限(xiàn)壓(yā)電阻，由2路開關切換配合控製截取(qǔ)電網峰值(zhí)波形作為定位信號(hào)。該(gāi)信號在故障支(zhī)路絕緣(yuán)電阻(zǔ)Rf上流過(guò)，產生(shēng)微(wēi)弱(ruò)漏電流Id，由(yóu)高(gāo)精度(dù)漏電流互感器提(tí)取(qǔ)微弱(ruò)信號，接(jiē)入(rù)采集電路(lù)處理，由(yóu)單片機控製器進(jìn)行(háng)分析從(cóng)而(ér)判斷故障支(zhī)路(lù)。采(cǎi)集(jí)單(dān)元輸(shū)入端(duān)連接在被(bèi)監控船舶電網(wǎng)係(xì)統(tǒng)支(zhī)路的高精度漏(lòu)電(diàn)流互(hù)感器(qì)上(shàng)，輸出(chū)端(duān)連接至單(dān)片機(jī)控製(zhì)器，實現(xiàn)微弱定位信號的采集處理，並(bìng)由(yóu)單(dān)片(piàn)機(jī)控製器進行分析，作出(chū)是否(fǒu)為故障支(zhī)路的判斷。

                    圖3 故(gù)障定(dìng)位電(diàn)路示意圖

3．1故(gù)障定位(wèi)係統(tǒng)組成

   由采(cǎi)集單元利用(yòng)高精度(dù)漏(lòu)電流互(hù)感(gǎn)器(qì)與采(cǎi)集(jí)電路進行信號(hào)采集(jí)與變換並(bìng)進(jìn)行放大(dà)及(jí)濾波(bō)算(suàn)法處理分析(xī)，從而判斷出被(bèi)監(jiān)測電網係統(tǒng)各(gè)支(zhī)路對地絕緣狀(zhuàng)態(tài)並由報(bào)警指(zhǐ)示單(dān)元(yuán)進(jìn)行(háng)報警指示(shì)，實(shí)現實(shí)時(shí)檢(jiǎn)測(cè)，準確識(shí)別(bié)故(gù)障支路，提升船舶(bó)電網及設(shè)備(bèi)的(dí)工(gōng)作安全(quán)連續性與可靠性；每(měi)一個(gè)智(zhì)能(néng)故障定位(wèi)裝(zhuāng)置(zhì)可實現對(duì)8路(lù)負(fù)載(zǎi)支路(lù)在第一次(cì)發生故(gù)障時(shí)自(zì)動準確識(shí)別定位並及時(shí)進(jìn)行(háng)檢修。

   CTA與(yǔ)GND為第1支路的(dí)高精(jīng)度漏電(diàn)流互感(gǎn)器(qì)接綫(xiàn)端口(kǒu)，將(jiāng)微弱(ruò)電流信號接入(rù)采集電路。采(cǎi)用基(jī)於針(zhēn)對微(wēi)弱(ruò)信(xìn)號(hào)處理(lǐ)的TLC2652AI高(gāo)精度(dù)放大(dà)器(qì)及(jí)低(dī)失調高開(kāi)環增(zēng)益(yì)的(dí)OP07運(yùn)算(suàn)放大(dà)器的組(zǔ)合(hé)電路，實現微弱定位(wèi)信號的(dí)采集(jí)。調理(lǐ)信(xìn)號送至(zhì)單片機(jī)控(kòng)製(zhì)器ADC-IN0端口(kǒu)，並(bìng)由軟件算(suàn)法(fǎ)處理進(jìn)行(háng)分析(xī)，作(zuò)出是(shì)否為(wéi)故障(zhàng)支(zhī)路的判斷，其(qí)餘7個(gè)支路依次進(jìn)行輪(lún)詢處(chǔ)理(lǐ)。

3．2故障(zhàng)定位係(xì)統(tǒng)工作過(guò)程

   船舶(bó)電網(wǎng)係統智(zhì)能故障(zhàng)定位裝置，由信(xìn)號注(zhù)入單(dān)元(yuán)向被(bèi)監測(cè)電(diàn)網係(xì)統(tǒng)與地之(zhī)間注入(rù)高(gāo)幅值低有(yǒu)效值(zhí)的定(dìng)位(wèi)電壓(yā)信號，與電(diàn)網(wǎng)故障等效(xiào)接地點(diǎn)形(xíng)成通(tōng)路回(huí)路(lù)。該電壓信(xìn)號(hào)取(qǔ)自(zì)電(diàn)網(wǎng)係(xì)統本身，可避免增(zēng)加額外注(zhù)入(rù)裝置(zhì)並(bìng)提(tí)升(shēng)抗幹(gān)擾(rǎo)能力(lì)。由采(cǎi)集單元利用高精度(dù)漏電(diàn)流(liú)互感(gǎn)器與采(cǎi)集(jí)電(diàn)路(lù)進行信號采集(jí)與(yǔ)變換(huàn)並進(jìn)行放大及濾(lǜ)波(bō)算法處理(lǐ)分(fēn)析，從而判(pàn)斷出被監(jiān)測電(diàn)網係統各支路對地絕緣狀(zhuàng)態並由(yóu)報警指示(shì)單(dān)元進行(háng)報警(jǐng)指示。其作用(yòng)是(shì)將(jiāng)報警(jǐng)信息傳輸給絕緣監測裝(zhuāng)置，觸摸屏或上位(wèi)機(jī)係統。每(měi)一(yī)個智(zhì)能故(gù)障(zhàng)定(dìng)位裝(zhuāng)置可實(shí)現對(duì)各路負載支(zhī)路在第一次發生(shēng)故(gù)障(zhàng)時自(zì)動(dòng)準確識別(bié)定(dìng)位(wèi)並(bìng)及(jí)時進行檢(jiǎn)修(xiū)。

   故障(zhàng)定位(wèi)子係統工作流(liú)程圖(tú)見圖4。

   容(róng)錯算法采(cǎi)用(yòng)Hausdorff算法測量(liáng)比較波形(xíng)距離(lí)，計算公(gōng)式為(wéi)

   式(shì)中：A，B為2個有(yǒu)限點集；H(A，B)為A，B點(diǎn)集之(zhī)間(jiān)的(dí)Hausdorff距(jù)離(lí)；h(A，B)為(wéi)點集A到(dào)點集(jí)B的有(yǒu)向(xiàng)Hausdorff距離(lí)；h(B，A)為點集B到點(diǎn)集A的有向Hausdorff距離；a，b為相鄰2個測(cè)量支(zhī)路高(gāo)精度(dù)漏電流互(hù)感器(qì)的(dí)波(bō)形幅值(zhí)經過(guò)多次(cì)采(cǎi)樣得(dé)到(dào)的係列值(zhí)。

                         圖4 故障定位(wèi)流(liú)程(chéng)圖

   計算出n個(gè)最小(xiǎo)值的最大值即(jí)單向Hausdorff距(jù)離h(A，B)和(hé)h(B，A)。確定(dìng)相鄰兩測量(liáng)支(zhī)路(lù)匹配度(dù)係數(shù)Hs[Hs＝(1－H)]，即(jí)判斷(duàn)相(xiāng)鄰兩支路(lù)波形幅值(zhí)的差(chà)異，設定閾(yù)值。如(rú)果(guǒ)超出閾值則舍棄(qì)此次(cì)測(cè)量(liáng)，否則(zé)認可，從(cóng)而(ér)排(pái)除錯誤(wù)信號(hào)。

4，絕緣監(jiān)測(cè)及絕緣故(gù)障(zhàng)定位產(chǎn)品 

4.1絕(jué)緣監測及絕緣(yuán)故(gù)障定(dìng)位(wèi)產(chǎn)品

   AIM-T係列工業(yè)用(yòng)絕(jué)緣(yuán)監測儀

   AIM-T係列絕(jué)緣監測(cè)儀主要應用在(zài)工業(yè)場所(suǒ)IT配(pèi)電(diàn)係(xì)統中，主(zhǔ)要包括(kuò)AIM-T300，AIM-T500和AIMT500L三款產(chǎn)品(pǐn)，均適(shì)用於(yú)純交流(liú)，純直(zhí)流(liú)以(yǐ)及交直流(liú)混合(hé)的(dí)係統。

其中AIM-T300適(shì)用於450V以下(xià)的交(jiāo)流，直流以(yǐ)及(jí)交(jiāo)直(zhí)流(liú)混合(hé)係(xì)統(tǒng)，AIM-T500適(shì)用(yòng)於800V以下的交(jiāo)流(liú)，直流(liú)以及(jí)交直流混合係(xì)。AIM-T500L相比(bǐ)AIM-T500增加了絕緣故障定位(wèi)功能(néng)。

4.2絕緣故障定位(wèi)產品(pǐn)

   工(gōng)業用絕緣(yuán)故障定位產品配(pèi)合AIM-T500L絕(jué)緣監測儀(yí)使(shǐ)用，主要(yào)包括ASG200測(cè)試(shì)信(xìn)號發生(shēng)器，AIL200-12絕(jué)緣故(gù)障(zhàng)定(dìng)位儀，AKH-0.66L係(xì)列電流互(hù)感(gǎn)器(qì)，適用於出綫(xiàn)回路較(jiào)多的IT配電(diàn)係(xì)統。

4.3絕緣(yuán)監測耦(ǒu)合儀

   絕緣(yuán)監(jiān)測耦合儀配合AIM-T500絕緣監測儀使(shǐ)用，主要(yào)包括ACPD100，ACPD200，適(shì)用(yòng)於(yú)交(jiāo)流(liú)電壓高於(yú)690V，直流電壓高於800V的(dí)IT配電係(xì)統。

5，技(jì)術參(cān)數

5.1絕(jué)緣(yuán)監測(cè)儀技術參數

5.2測(cè)試(shì)信(xìn)號發生器技術參(cān)數(shù)

5.3絕(jué)緣(yuán)故(gù)障(zhàng)定位儀技(jì)術(shù)參(cān)數(shù)

        5.4 AKH-0.66L係列電(diàn)流(liú)互感器(qì)技術(shù)參(cān)數(shù)

5.5絕緣監測耦合(hé)儀(yí)技(jì)術(shù)參(cān)數(shù)

6，結論

(1)利用通(tōng)信單元(yuán)和單片(piàn)機連(lián)接絕緣監(jiān)測及(jí)故(gù)障定位係統與上位(wèi)機(jī)，使得(dé)數(shù)據快速(sù)傳輸。

(2)通過(guò)單(dān)片機計算注入法(fǎ)監(jiān)測係統的(dí)絕緣電(diàn)阻值與(yǔ)泄漏電(diàn)容值，體現(xiàn)係統(tǒng)智能化功能。

(3)采用(yòng)Hausdorff容錯算法(fǎ)，設(shè)定(dìng)閾值(zhí)對(duì)故障定位(wèi)係統(tǒng)進行(háng)優化，提(tí)高故(gù)障(zhàng)定位(wèi)精度。

在實際(jì)應用中(zhōng)，係(xì)統排除(chú)了泄漏(lòu)電容的(dí)影響，提(tí)高了測量(liáng)範圍，減(jiǎn)輕(qīng)了(liǎo)故(gù)障(zhàng)排除的(dí)勞(láo)動力(lì)且節約時間，體(tǐ)積小，重量輕(qīng)，安裝靈活(huó)，維(wéi)護方便，運行可靠(kào)。

參(cān)考(kǎo)文獻：

[1]陳姍(shān)姍(shān)．船(chuán)舶交流電(diàn)網在綫(xiàn)絕緣監測裝(zhuāng)置(zhì)研究[J]．艦船科學(xué)技術，2015，37(1)：165-168．

[2]周方(fāng)俊，繆(móu)傑雄．船舶中(zhōng)點接地(dì)直(zhí)流(liú)供電網(wǎng)的絕(jué)緣(yuán)檢測(cè)方(fāng)法(fǎ)研(yán)究[J]．船舶，2017(4)：74-79．

[3]許明華．基於CAN總綫的船舶電(diàn)網(wǎng)絕緣(yuán)監(jiān)控係統的設計[J]．成(chéng)都(dū)工業學(xué)院(yuàn)學報(bào)，2015，4(3)：8-10．

[4]安科瑞企(qǐ)業(yè)微(wēi)電網(wǎng)設(shè)計與應用手(shǒu)冊.2020.6版

[5]安(ān)科瑞(ruì) IT 係(xì)統(tǒng)絕緣(yuán)監測(cè)故障定(dìng)位裝(zhuāng)置及監控係(xì)統（中(zhōng)英(yīng)文(wén)）2020.01版

作(zuò)者簡(jiǎn)介：

魏健輝(huī)，女，現任職於安(ān)科(kē)瑞(ruì)電氣股份(fèn)有限公司。