摘 要:隨著岸電係統寫(xie) 入“十二五”規劃,碼頭岸電係統成為(wei) 建設綠色,智慧港口的重要組成部分。船舶大型化,電力係統容量增大,對碼頭岸電的供電容量要求也越來越高,絕緣在線監測對碼頭岸電的供電可靠性提供了有效支持。船舶停泊時對船舶電網絕緣狀態進行在線監測也可以依靠岸電絕緣監測實現。絕緣監測及故障定位既可以避免一些事故的發生,也減少了碼頭工作人員和船員檢查配電網絡是否絕緣良好的工作量。
關(guan) 鍵詞:岸電係統;綠色港口;智慧港口;碼頭岸電;絕緣監測;故障定位
0 行業(ye) 背景
隨著岸電係統寫(xie) 入“十二五”規劃,碼頭岸電係統成為(wei) 建設綠色,智慧港口的重要組成部分。近20年來,我國碼頭岸電的應用和發展比較迅速,岸電係統的組成和配置方案比較靈活。相關(guan) 國家標準和行業(ye) 標準的實施,對碼頭岸電係統的發展奠定了良好的理論和實踐基礎。[1]
隨著船舶大型化,電力係統容量增大,對碼頭岸電的供電容量要求也越來越高,絕緣在線監測對碼頭岸電的供電可靠性提供了有效支持,船舶停泊時對船舶電網絕緣狀態進行在線監測也可以依靠岸電絕緣監測實現。絕緣監測及故障定位既可以避免一些事故的發生,也減少了碼頭工作人員和船員檢查配電網絡是否絕緣良好的工作量[2]。
1 係統分析
當岸電電網是TN-S係統[3][4]時,船體(ti) 未接專(zhuan) 用接地線且船舶電網未與(yu) 岸電零線接通,船舶電網發生單相接地故障時,人站在岸上觸及船體(ti) 會(hui) 有觸電危險,零線上可能出現高電壓,單相接地電流大。當船體(ti) 接專(zhuan) 用接地線且船舶電網接入岸電零線,船舶電網發生單相接地故障時,保護裝置跳閘,保障了人身安全,但是供電連續性無法保證。
當岸電電網是IT係統時,船舶電網發生單相接地故障時,單相對地短路電流取決(jue) 於(yu) 船舶電網對地絕緣和對地分布電容大小,短路電流較小,人站在岸上觸及船體(ti) 不會(hui) 有觸電危險。一旦船舶電網或者岸電另一相再出現對地短路故障,將會(hui) 導致兩(liang) 相短路,引起岸電保護裝置動作,有可能造成危害。所以進行絕緣監測,及時發現單相接地故障時非常必要的。
為(wei) 了保證人身安全,避免火災事故,船舶金屬船體(ti) 應與(yu) 岸電裝置中接地裝置連接。岸電宜采用中性點不接地係統供電,即IT係統供電[5][6]。
2 產(chan) 品介紹
絕緣監測及故障定位可以用於(yu) 配電回路中性點不接地的場所。
該產(chan) 品功能豐(feng) 富,包括絕緣電阻監測、絕緣故障預警、絕緣故障報警、事件記錄、參數設置、通訊組網等,當係統出現絕緣降低或者接地故障時,能及時報警,以提醒相關(guan) 人員及時排查故障。
3 功能介紹
AIM-T500L絕緣監測儀(yi) 可以實時監測IT係統的對地絕緣電阻,電阻越啟動故障預警或報警功能;具有繼電器報警輸出、LED報警輸出等多種故障指示方式;具有事件記錄功能,方便操作人員查看分析故障類型和發生時間,判斷係統運行狀況;具有自檢功能,可一鍵實現儀(yi) 表硬件電路的故障自檢;具有斷線監測功能,實時監測PE/KE功能接地線連線狀況;具有一路RS485接口,標準Modbus-RTU協議;
ASG200測試信號發生器可以產(chan) 生定位信號並注入不接地係統,指示故障所在相線,
AIL200-12絕緣故障定位儀(yi) 可以定位並指示故障所在支路,單個(ge) AIL200-12最多可定位12個(ge) 回路,每個(ge) IT係統最多可接90隻定位儀(yi) ,總計定位1080回路;
AKH-0.66 L係列電流互感器與(yu) AIL200-12絕緣故障定位儀(yi) 配合使用實現故障定位。該係列有多種不同規格,可以按照回路額定電流選擇合適孔徑,可以選擇圓形或者矩形互感器。
4 技術指標
3.1 AIM-T500L絕緣監測儀(yi) 的技術指標如下
項目 | 指標 | |
輔助電源 | AC 85~265V;DC100~300V;50/60Hz | |
最大功耗 | <8W | |
適用範圍 | AC 0~690V;DC 0~800V;40~460Hz | |
適用係統 | IT係統(在線),其他係統(離線) | |
絕緣 監測 | 絕緣電阻範圍 | 1k~10MΩ |
預警、報警值範圍 | 10k~10MΩ | |
絕緣電阻精度 | 1~10k,1k;10k~10M,±10% | |
係統泄漏電容 | <500μF | |
響應時間(Ce=1μF) | <5s | |
內(nei) 部參數 | 測量電壓 | <50V |
測量電流 | <270μA | |
內(nei) 部直流阻抗 | ≥180kΩ | |
繼電器輸出 | 出錯、報警、預警 | |
故障記錄 | 20條記錄(故障類型、故障值、故障時間) | |
報警方式 | 液晶、指示燈報警 | |
通訊 | RS485接口,Modbus-RTU協議; CAN接口,自定義(yi) 協議 | |
額定衝(chong) 擊電壓/汙染等級 | 8kV/Ⅲ | |
EMC電磁兼容/電磁輻射 | 符合IEC61326-2-4 | |
安裝使 用環境 | 工作溫度 | -10 ~+65℃ |
存儲(chu) 溫度 | -20~+70℃ | |
相對濕度 | <95%,不結露 | |
海拔高度 | ≤2500m |
5 係統原理圖
岸電絕緣監測基本原理如圖所示:
當船舶未接入岸電電網時,絕緣監測儀(yi) 監測岸電電網的絕緣情況;任意一路岸電箱的絕緣有問題時候,都可以通過絕緣及故障定位的方式發現並提示工作人員解除故障。
當船舶接入電網後,船用絕緣監測儀(yi) 退出,岸電絕緣監測儀(yi) 開始工作,當絕緣監測儀(yi) 監測出絕緣故障,提示某船有絕緣故障,此時,再由船舶電網絕緣監測儀(yi) 去找出具體(ti) 故障回路及故障點,提醒工作人員排查絕緣降低或者單相接地故障。
6 結語
碼頭岸電及船舶供電具有特殊性,對電網要求較高。接岸電時,一方麵要采用安全可靠的接地型式的電網供電,另一方麵對船舶電網絕緣在線監測問題不能忽視,應注重岸電及船舶的絕緣在線監測。絕緣監測儀(yi) 的使用,為(wei) 岸電和船舶的安全可靠運行提供有力的支持。
參考文獻
[1] 劉純, 唐葦葦, 姚建新. 國內(nei) 外碼頭岸電係統技術應用及發展綜述[J]. 水運工程, 2020(5):5.
[2] 魯曉革, 鄭林, 張薇. 艦船接岸電時的安全性及絕緣監測問題[J]. 船電技術, 2001, 21(006):25-28.
[3] GB 50054-2011 低壓配電設計規範
[4] GB 51348-2019 民用建築電氣設計標準
[5] GB/T 51305-2018 碼頭船舶岸電設施工程技術標準
[6] JTS 155-2019 碼頭岸電設施建設技術規範
[7] 华体会棋牌透视企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2022.02版