江(jiang)苏安(an)科瑞電器製造有限公司 214400
杨興媚
傳統船舶在靠岸(an)期間通常采用柴油发電機作為主要供電裝置,但(dan)这種方式不仅消耗大量燃料,還會(hui)產生废氣排(pai)放,對港(gang)口(kou)及周边環境造成污染。為解決这(zhe)一問題,現代化碼头(tou)普遍引入岸電供電系統,允許停泊船舶(bo)直接(jie)接入岸基電網获取電力。随着船舶大型化趨勢(shi)的持續推進,船(chuan)舶電力系(xi)統的容量需求不断增长,相應對碼头(tou)岸電的供(gong)電容量提出了更高要求。在这一背景下,絕缘在線(xian)监測技術成為保障碼头岸電供電可(ke)靠性的關键手段。通過對船舶停泊期間的(de)電網(wang)絕缘状態進行持續在線监測,可以利用岸電絕缘监測系統實現對船舶(bo)内部(bu)電氣系統的實時評估。
關键詞:碼头(tou)岸電(dian);絕缘(yuan)监測(ce);故障定位;絕缘监測系統。
行業背景
碼头岸電系統作為港口(kou)基礎設施(shi)的重要枢纽,直接支撐綠(lv)色港口和智(zhi)慧港口建設的推進。在(zai)我國(guo)港口運營實践中,碼头岸電的應用範围和(he)技術水平(ping)實現了快速发展,岸電系(xi)統的組成結構和具體配置方案呈現出多樣化特(te)點,能够適應不同泊位、不(bu)同(tong)船型的接電需求。
随着船舶大型化,電力系統容量變(bian)大,對碼头(tou)岸電的供(gong)電容量要求也越來越高,絕缘在(zai)線监測對碼头岸電的供電可靠性提(ti)供了有效支持,船舶停泊(po)時對船舶電網絕缘状態進行在(zai)線监測也可以依靠岸電絕缘监測實現。絕缘监(jian)測及故障定(ding)位既可以避免一些事故的发生,也减少了碼头工作人員和船員檢查配電網絡是否絕缘良(liang)好(hao)的工作量。
典型的岸電系統(tong)按(an)電壓等級劃分為高壓岸電系統和低壓岸電系統兩大類。在國(guo)际(ji)港口碼头的實际應用中,船舶岸電(dian)系統所輸出(chu)的電壓和頻率規格主要為6kV/50Hz和400V/50Hz兩種標(biao)準,其中低壓岸電系統(tong)因其(qi)安裝灵活、接驳相對簡便的特點而(er)在中小型碼(ma)头得到廣泛應用。
其中(zhong),變電所為兩(liang)路(lu)10kV進線,經過10/0.4kV變壓器到低壓系統,低壓母線輸出多(duo)路(lu)饋線,分別接入到多個(ge)岸電箱,当船舶靠岸時,接(jie)入(ru)岸電箱,停止柴(chai)油发電機組,由低壓岸電供(gong)電(dian)。
系統分析
在船舶岸電供電系統中(zhong),当岸電電網采用TN-S系統時(shi),存在兩種典型的接地配置方案(an)及其對應風险。若船體未接專用接地線且船(chuan)舶電網未與岸電零線接(jie)通的情况下,一(yi)旦船舶電網发生單相接地故障,人員站在(zai)岸上触及船(chuan)體會面臨触電危险,这是因為零線(xian)上可能出(chu)現高電壓,同時(shi)單相接(jie)地電流也會随之增大。相比之下,当船體接入專用(yong)接地線且船舶電網與岸電(dian)零線接通后,船舶電網(wang)若发生單相接地(di)故障,保護裝置會及時跳闸,有效保障了人(ren)身安全。
在岸電(dian)電網作為IT系統的工作状(zhuang)態(tai)下,船舶電網(wang)若发生單相接地(di)故障,其對地短路(lu)電流的大小主要取決於船舶電網自身的對地絕缘性能以及對(dui)地分布電容的数值。由於这類單相接地故障產生的短(duan)路電流(liu)相對较小,人員即使站在岸上接触到(dao)船體也不會面臨触電(dian)的危险。然而(er),一旦船舶電網或(huo)岸電電源的另一(yi)相再次出現對地短路故障,勢必形成(cheng)兩相短路的嚴重工况,这(zhe)將直接触发岸電保護裝(zhuang)置的保護動作,由此引发的故障后果可能對船(chuan)舶和岸電設(she)施造成顯著危害。
為了保證(zheng)人身(shen)安全,避(bi)免火(huo)災事故,船舶金屬船(chuan)體應與岸電裝置中接地裝(zhuang)置连接。岸電宜采用中性點不接地系(xi)統(tong)供電,即IT系統供電。
產品介紹
絕缘监測及故障定位產(chan)品可以监測碼头岸電系統中低壓不接地(di)系統。该產品功能豐富(fu),包括(kuo)絕缘電阻监(jian)測、絕缘故障(zhang)预警、絕缘故障(zhang)報警、事件記錄、參数設置、通訊組網等,当系(xi)統出現絕缘降低或者接地故(gu)障時,能及時報(bao)警,以提醒相關人員及時排查故障(zhang)。
AIM-T500L絕缘监測儀專門针對IT系統的絕缘安全管(guan)理而設計,能够(gou)實時监測系統對地絕缘電阻状態,当絕缘電阻值下降至設定阈值時自動启動故障预警或報警功能(neng),帮助運維人員(yuan)及時发現潜在的絕缘缺陷。该儀表配備繼電器報警輸出和(he)LED報警輸出等多種故障指示方(fang)式(shi),確保异常状態能够通過不同渠道(dao)清(qing)晰傳達。内置事件記錄功能使操作人員可以查看(kan)和分析历史(shi)故障類型、发生時間(jian)等關键信息,便於判断(duan)系統(tong)长期運行状况和趨勢變化。儀表具備自檢功能,支持(chi)一键启動硬件電路的故障自(zi)檢流程,快速(su)驗證(zheng)儀表自身工作状態。
ASG200測(ce)試信號发生器可以產生定位信號並注入不接地系統,指(zhi)示故障所在相線(xian);
AIL200-12絕缘(yuan)故障定位儀可以定位並指示故障所在(zai)支路,單(dan)個AIL200-12多可定位12個回路,每個(ge)IT系統多可(ke)接90只定位儀,总計定位1080回(hui)路;
AKH-0.66 L-xx系列電流互感器是(shi)專門用於(yu)配合AIL200-12絕缘故障定位儀進行故障定位的配套(tao)產品,能够在配(pei)電(dian)線路中準確捕捉泄漏信號。该(gai)系列產品针對不同應用(yong)場景提供了多種規格選項,用戶可根(gen)據被測回路的额定電流大小(xiao)灵活選擇相應的互感器孔径,以確保測(ce)量精(jing)度,同時兼容圆形和矩(ju)形兩種互感器結構(gou)形式。
系統介紹
絕缘(yuan)监測及故障(zhang)定位系統是專門為了监測IT系(xi)統不接地場景應用開发,擁有独(du)立的報警顯示功能,同時提供曲線和報表查(cha)詢功能(neng),方便用戶通過(guo)历史数據和實時数據進行预測和(he)判断,主要界面如下:
系統首頁包含地理(li)位置顯(xian)示,項目簡介,安全運行天(tian)数等信息(xi)。
系統結構設計完整映射了項目内(nei)全部絕缘监測設備的拓扑關系,能够清(qing)晰呈現現場所有(you)設備間的物理连接關系與實時通訊状態,為運維人員提供
系(xi)統接線功能可以清晰顯示現場配電回路的具體布局和(he)絕缘监測裝設的準確位置,同時(shi)配備參数监測和報(bao)警看板,使用戶能够直觀(guan)查看現場的(de)配電運行情况及各類電氣指標数據。
曲線報表功能通過圖形化方式直觀(guan)顯示当天絕缘阻值的動態變化趨(qu)勢,支持查阅一年時間範(fan)围(wei)内的日報表、月報表及年報表等多維(wei)度数(shu)據統計,同(tong)時提(ti)供灵活的時間段選擇機製,用
技術指標
AIM-T500L絕缘监測儀的技術(shu)指(zhi)標如下:
結语
碼头岸電的供(gong)電系統在港口運營中(zhong)呈現出一定的特殊性,對整體電網(wang)的稳定性和安(an)全性要求较高。当船舶(bo)接驳岸(an)電進行充電或運行時,一方面需(xu)要采用接地型式安全可靠的岸基電網供電來確保電源(yuan)質量,另一方面對船舶電網絕(jue)缘状態的在線监測工作不能(neng)忽視,應注重建立岸電(dian)侧和(he)船舶侧的絕缘在線监測體系。