Acrel绝缘监测系统设备解决方案在船舶用电的应用

安科瑞 缪凯伦

      摘 要：船舶电力系统采用交流三相三线制绝缘系统，这种系统的优点是当某相对地短路时不会出现短路跳闸而导致供电中断，从而保证了船舶供电的连续性和可靠性。随着现代船舶电力系统容量不断扩大，电力网络越来越复杂和密集，同时船舶的实际环境，如温度、湿度、盐雾、霉菌等条件比较恶劣，使得电力系统绝缘故障的发生率较高，并由此引发的火灾和相间短路的严重事故屡见不鲜。长期以来，限于技术手段，难以对绝缘状态实时监测,且一旦出现故障。对绝缘故障点的定位(查找)只能依靠人工对数百条负载支路逐条断电来实现，严重破坏了供电连续性。由此可见,电力系统绝缘状态的实时监测对船舶电力系统供电的安全性和连续性具有十分重要的意义。

  关键词：三相三线制；绝缘系统；IT配电系统；不接地系统；船舶；绝缘监测；

     Abstract: the ship power system adopts AC three-phase three wire insulation system. The advantage of this system is that when a phase to ground short circuit occurs, there will be no short-circuit trip and power supply interruption, so as to ensure the continuity and reliability of ship power supply. With the continuous expansion of the capacity of modern ship power system, the power network is becoming more and more complex and dense. At the same time, the actual environment of ships, such as temperature, humidity, salt fog, mold and other conditions are relatively bad, which makes the occurrence rate of insulation failure of power system higher, and the serious accidents of fire and phase to phase short circuit caused by this are common. For a long time, limited to technical means, it is difficult to monitor the insulation status in real time, and in case of failure. The location (search) of insulation fault point can only be realized by manually cutting off hundreds of load branches one by one, which seriously destroys the continuity of power supply. It can be seen that the real-time monitoring of insulation state of power system is of great significance to the safety and continuity of power supply of ship power system.

  key words: three-phase three wire system; Insulation system; It power distribution system; Ungrounded system; a ship; Insulation monitoring;

  0 行业背景

  随着我国经济的飞速发展，各国船运贸易随之扩大，各种游艇，游船娱乐设施增多。传统船舶电力系统采用交流三相三线制绝缘系统，这种系统的优点是当某相对地短路时不会出现短路跳闸而导致供电中断，从而保证了船舶供电的连续性和可靠性。现代船舶电力系统容量不断扩大，电力网络越来越复杂和密集，同时船舶的实际环境，如温度、湿度、盐雾、霉菌等条件比较恶劣，使得电力系统绝缘故障的发生率较高，并由此引发的火灾和相间短路的严重事故屡见不鲜。长期以来，限于技术手段，难以对绝缘状态实时监测,且一旦出现故障。对绝缘故障点的定位(查找)只能依靠人工对数百条负载支路逐条断电来实现，严重破坏了供电连续性。由此可见,电力系统绝缘状态的实时监测对船舶电力系统供电的安全性和连续性具有十分重要的意义。

  本文介绍玻璃厂，钢铁厂等工厂中绝缘监测的解决方案。

  1 方案介绍

  本方案针对小型游艇，客船等小型船舶，推荐使用绝缘监测仪监测系统相线对地的绝缘状况，当系统绝缘性能下降或者发生单相接地故障时，及时报警。报警信号通过RS485总线上传到Acrel-2000L/A绝缘监测系统设备，该设备可以查看整个系统的一次接线图，远程设置参数，报警信息查看，曲线查看。

  2 产品介绍

  AIM-T300绝缘监测仪用于监测IT配电系统（不接地系统）对地绝缘状况。 产品集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化、数字化、网络化于一身。具有测量范围广、反应速度快、允许系统泄漏电容大等特点。同时其拥有丰富的功能，绝缘故障预警、故障报警、事件记录、参数自由设置。

  Acrel-2000L/A绝缘监测系统设备可以安装在船长室或者监控室内，远程查看绝缘监测仪的运行状况，当发生报警信号，会及时通知相关人员进行排查。

  3 功能介绍

  具有对被监测IT系统对地绝缘电阻监测、故障预警及报警功能；

  继电器报警输出、LED报警输出等多种故障指示功能；

  采用*现场总线通讯技术，可与上位机管理终端通讯，实时在线监控IT系统和离线监测电机的绝缘状况；

  具有故障事件记录功能，能够记录故障发生的时间和故障类型，方便操作人员分析系统运行状况，及时排除故障；

  应用范围广，适用于交流、直流以及交直流混合IT系统以及非IT的电机绝缘监测；

  自检功能。可一键实现仪表硬件电路的故障自检；

  断线监测功能。实时监测PE/KE功能接地线连线状况；

  手动/自动复位自由选择；

  测量范围广、允许系统泄漏电容大。

  4 技术指标

  AIM-T300绝缘监测仪技术指标

  5接线原理

  6 系统介绍

  现场所有AIM-T300仪表通过总线接入Acrel-2000L/A系统设备，系统设备适用于1kV及以下低压配电系统。该设备可以集中采集监测显示绝缘监测仪的数据，实现顶多8个绝缘监测仪的数据，并且实时记录告警信息和曲线查询。

  设备采用金属壁挂箱，内部集成采集元件，防护等级为IP65。安装方便简单，工作可靠，适用于多种工业场合。

  系统拓扑图如下图所示：

  系统设备包含回路监测，参数设置，报警记录，曲线查看，权限管理等功能。系统启动画面如下：

  回路监测可以显示现场的一次系统图，可以直观的显示配电情况。如下图所示

  参数设置需要登录用户，点击用户登录按钮，显示用户登录界面，点击登录用户，输入密码后确认，界面显示当前用户名。

  进入用户登录界面后，可以直接查看版本信息，用于自查记录

  登录用户后可以设置参数，用户可以自行设置绝缘预警和报警的值。

  报警记录可以查看设备运行期间所有的报警记录，方便用户根据报警信息排查故障。

  曲线查看可以查看设备运行期间所有的绝缘阻值情况，可以查看绝缘阻值的变化趋势。用以判断系统是否有绝缘降低的隐患。

  系统设备设置权限管理，参数设置需要登录才能设置，如果没有登录，将会弹出告警。

  7 结语

  AIM-T300绝缘监测仪能够监测船舶配电系统的绝缘状况。

  Acrel-2000L/A绝缘监测系统设备可以集中采集监测显示绝缘监测仪的数据，实现顶多8个绝缘监测仪的数据，并且实时记录告警信息和曲线查询。为设备的安全运行提供有用的防护。给现场工作人员绝缘检测提供了很大的便利，为游艇船舶生产和检查提供有力的支持。