安科(kē)瑞 陳(chén)聰(cōng) 周潔 陳正

 1， 概(gài)述(shù)

  岸(àn)電係統是船舶停靠碼(mǎ)頭(tóu)時的供電(diàn)係統，船(chuán)舶靠岸(àn)後(hòu)，除了日常生活用(yòng)電(diàn)外，船(chuán)舶(bó)上(shàng)許(xǔ)多電(diàn)氣(qì)設(shè)備仍(réng)然(rán)需(xū)要工作，這些設(shè)備主要同(tóng)碼頭的(dí)岸(àn)電箱(xiāng)來(lái)供電。考慮(lǜ)到船舶(bó)供電係統為IT係統(tǒng)，為了(liǎo)保護供電(diàn)係統的(dí)安全，岸電係(xì)統(tǒng)也(yě)多為(wéi)IT係(xì)統(tǒng)（或ITn係統，即(jí)引出(chū)中(zhōng)性(xìng)綫的(dí)IT係(xì)統），係(xì)統配置絕緣監測(cè)裝置來監(jiān)測IT係統的(dí)初(chū)次(cì)接地故障(zhàng)，防止兩相同時出(chū)現接(jiē)地(dì)故障(zhàng)時(shí)，引起岸電保護(hù)裝置動作。國(guó)家行業標(biāo)準JTS155-2019《碼頭岸電設(shè)施建(jiàn)設技術(shù)規範(fàn)》中也(yě)提到碼頭(tóu)岸電設施(shī)的低(dī)壓配(pèi)電係統(tǒng)宜采(cǎi)用IT方(fāng)式，若(ruò)采用TN方(fāng)式的(dí)配電(diàn)係統應通(tōng)過隔離(lí)變壓器(qì)向船舶(bó)供(gōng)電。

  安(ān)科(kē)瑞AIM-T係(xì)統絕緣(yuán)監測產(chǎn)品及(jí)絕緣故障(zhàng)定(dìng)位產(chǎn)品適用(yòng)於交(jiāo)流(liú)額(é)定(dìng)電壓(yā)690V和直(zhí)流(liú)800V及以下的不(bù)接(jiē)地係(xì)統，用於(yú)實時監(jiān)測(cè)係統(tǒng)對(duì)地的絕緣(yuán)狀況(kuàng)，當(dāng)係統(tǒng)出現絕(jué)緣(yuán)故障(zhàng)時，能(néng)發出(chū)報警信(xìn)號(hào)，絕緣故(gù)障定(dìng)位產(chǎn)品(pǐn)可(kě)以定位出故障回(huí)路，方便(biàn)工作(zuò)人員(yuán)進行(háng)故障排查(chá)。可(kě)以(yǐ)應(yīng)用在岸電的(dí)IT（或(huò)ITn）係(xì)統中(zhōng)，實時(shí)監測係統的(dí)運行狀況。

  2， 應用場(cháng)所(suǒ)

  港口碼頭變(biàn)電(diàn)所低壓配電(diàn)係(xì)統，岸電(diàn)箱。

  3， 應(yīng)用(yòng)方案

  下麵(miàn)以某工程為例介紹(shào)絕緣(yuán)監測及定位(wèi)係(xì)統的應用(yòng)方(fāng)案。

  該工(gōng)程為新建碼頭一座，長為480m，寬(kuān)20m；引(yǐn)橋二座，其中東(dōng)引橋長(cháng)194m，寬8m，西引橋長100m，寬8m。工程(chéng)設計(jì)了陸域變電(diàn)所(suǒ)和碼(mǎ)頭變電(diàn)所(suǒ)，其中碼頭(tóu)變電(diàn)所與碼頭(tóu)相連(lián)，從陸域(yù)變電所(suǒ)引(yǐn)來(lái)一(yī)路10kV電源(yuán)，內設(shè)10kV中壓(yā)開關櫃，2台(tái)1000kVA 10/0.4kV幹(gān)式變壓(yā)器。 碼頭變電所(suǒ)內(nèi)10kV側(cè)采用單(dān)母綫(xiàn)形式運行，0.4kV采用(yòng)單母綫分段(duàn)運(yùn)行(háng)方式，正常(cháng)運行時(shí)，0.4kV母(mǔ)綫分(fēn)段斷(duàn)路器打開(kāi)，兩(liǎng)台配電變壓(yā)器(qì)分(fēn)列(liè)運行，各帶一段母(mǔ)綫，當一(yī)台變壓器退出(chū)運(yùn)行時，母綫分段(duàn)斷路(lù)器閉合(hé)，由另一台配電變壓器(qì)供本所(suǒ)內(nèi)的全部一，二級(jí)負(fù)荷。當退出運(yùn)行的變(biàn)壓器恢(huī)復(fù)供(gōng)電時，係(xì)統自(zì)動復位(wèi)為正常(cháng)運(yùn)行方式。碼頭變(biàn)電所主(zhǔ)要(yào)負(fù)荷為岸(àn)電箱(xiāng)，共設(shè)置(zhì)了(liǎo)7台(tái)岸電箱，每(měi)個(gè)岸(àn)電箱功率為(wéi)250kW，提(tí)供一(yī)艘靠(kào)泊船的供(gōng)電(diàn)。

  碼頭變電所(suǒ)低壓配電係(xì)統(tǒng)接地保(bǎo)護為(wéi)ITn係統，低壓(yā)部(bù)分(fēn)設絕(jué)緣監測及定(dìng)位係統。碼頭(tóu)變電所(suǒ)低壓(yā)主(zhǔ)接綫圖(tú)及其絕緣監測(cè)和絕(jué)緣故障定位方案分別如圖1和圖2所(suǒ)示。

  在(zài)主(zhǔ)接綫(xiàn)圖上，變壓器(qì)出綫(xiàn)采(cǎi)用(yòng)中(zhōng)性(xìng)點引(yǐn)出的IT係統，絕(jué)緣(yuán)監(jiān)測(cè)和測試信(xìn)號發(fā)生器(qì)安裝在進綫(xiàn)櫃內(nèi)，絕緣故障定位儀安裝(zhuāng)在各(gè)配電櫃(guì)內。絕緣監測(cè)儀(yí)接在母(mǔ)綫與地(dì)綫之間(jiān)，用於(yú)監(jiān)測變壓器二次(cì)側0.4kV低(dī)壓係(xì)統對地(dì)的(dí)絕(jué)緣狀態，若(ruò)低(dī)壓(yā)母綫或某支路出(chū)現接地(dì)故障，絕緣監(jiān)測儀將發出故(gù)障報警信號，提醒工(gōng)作人員進(jìn)行故障排查(chá)。信號(hào)發(fā)生(shēng)器(qì)也接(jiē)在係統和地之(zhī)間(jiān)，在故障時向(xiàng)係(xì)統和地之間(jiān)注入(rù)定(dìng)位信(xìn)號，由分(fēn)布(bù)於各配(pèi)電櫃(guì)內的絕緣故障(zhàng)定(dìng)位儀(yí)定位絕緣故障所在回路。

圖1 碼(mǎ)頭變(biàn)電所(suǒ)低(dī)壓主(zhǔ)結(jié)綫圖一

圖(tú)2 碼頭(tóu)變電所低(dī)壓主接綫(xiàn)圖(tú)二

  岸電(diàn)箱為(wéi)岸側(cè)電(diàn)力係統向停靠(kào)碼頭的船舶提供電能的重要(yào)設備，本係統(tǒng)共設置了(liǎo)7台岸(àn)電箱，其輸(shū)入電(diàn)源(yuán)分別(bié)引自(zì)不同的(dí)低壓出(chū)綫(xiàn)櫃。圖3為岸(àn)電箱接綫圖，配置(zhì)了(liǎo)絕緣故障定位(wèi)儀，用(yòng)於配合變(biàn)壓器出(chū)綫側的絕緣(yuán)監測儀和(hé)測試信號發生(shēng)器，實現本岸電箱內各支(zhī)路絕緣故(gù)障(zhàng)定(dìng)位(wèi)功能。

圖3 岸(àn)電(diàn)箱(xiāng)接(jiē)綫圖(tú)

  為了方(fāng)便(biàn)係(xì)統的監測和管理(lǐ)，提高管(guǎn)理效率，本(běn)方案(àn)在變電所值班室(shì)內(nèi)還配置了Acrel-2000A/L絕緣監測及(jí)故障定位係(xì)統(tǒng)，該係(xì)統(tǒng)通過RS484總綫（圖(tú)中綠色(sè)通(tōng)訊(xùn)綫）將(jiāng)絕緣監(jiān)測儀(yí)與後(hòu)台(tái)主(zhǔ)機(jī)連(lián)接，用於實時監測(cè)各ITn係(xì)統的(dí)絕緣狀態(tài)及(jí)故(gù)障(zhàng)回(huí)路。絕(jué)緣監(jiān)測儀和測(cè)試信(xìn)號(hào)發(fā)生(shēng)器，各絕緣故(gù)障定(dìng)位(wèi)儀(yí)之間(jiān)通(tōng)過CAN總綫（圖(tú)中紅(hóng)色通(tōng)訊(xùn)綫）連接(jiē)，用(yòng)於(yú)同一(yī)ITn係統內，各監測(cè)儀(yí)表(biǎo)之(zhī)間的數據交互(hù)。後台監(jiān)護(hù)主機(jī)采用(yòng)了(liǎo)1台(tái)10.2寸的(dí)觸摸屏(píng)，安裝在壁掛式箱(xiāng)內(nèi)，並配(pèi)置相應的(dí)報警指(zhǐ)示(shì)裝(zhuāng)置(zhì)。該(gāi)工(gōng)程(chéng)絕(jué)緣(yuán)監(jiān)測及(jí)故障定(dìng)位係統圖(tú)如(rú)圖4所(suǒ)示(shì)。

圖4 絕緣(yuán)監(jiān)測及(jí)定位係(xì)統圖

  該工程(chéng)中(zhōng)絕緣監測及定位(wèi)係統設備選型(xíng)如下(xià)表(biǎo)所示。

  表1：

  4， Acrel-2000A/L絕(jué)緣監測(cè)及(jí)故障定位係統功(gōng)能介(jiè)紹(shào)

  Acrel-2000L/A絕(jué)緣監(jiān)測(cè)係統設備采用壁(bì)掛(guà)式(shì)安(ān)裝(zhuāng)的(dí)方(fāng)式，可(kě)安裝於牆壁上，通過(guò)通訊(xùn)總(zǒng)綫(xiàn)采集現場的(dí)絕(jué)緣監測儀的監測數據，實現遠程(chéng)故(gù)障(zhàng)報警等功能。具(jù)體功能(néng)如下(xià)：

  ※ 回路監(jiān)測

  Acrel-2000L/A絕緣監(jiān)測係(xì)統設備(bèi)上電進入工作狀態(tài)後(hòu)，默(mò)認(rèn)為(wéi)“回路監測”界麵，在(zài)此界麵可(kě)觀察(chá)到(dào)現(xiàn)場的一次係統圖以(yǐ)及(jí)具(jù)體的數據(jù)顯示。

  ※ 參(cān)數設(shè)置

  參(cān)數設置需要用戶點(diǎn)擊“用(yòng)戶登(dēng)錄(lù)”，默(mò)認用(yòng)戶為admin，默認登錄(lù)密碼(mǎ)為(wéi) 0001，可通過登錄(lù)界麵修(xiū)改密(mì)碼。

  此界(jiè)麵可以設(shè)置更改係統時(shí)間，如(rú)果主界麵時間顯示不對(duì)，可以登錄(lù)後進(jìn)行時間(jiān)更改(gǎi)，完(wán)成後(hòu)點擊保存(cún)修改(gǎi)。

  登錄(lù)後(hòu)，當前用戶顯示(shì)用(yòng)戶名(míng)稱，此時(shí)點擊“參數設(shè)置(zhì)”按鈕進(jìn)入參數(shù)設置(zhì)界(jiè)麵(miàn)，可以(yǐ)單個回路(lù)的絕(jué)緣監測儀(yí)的預警值(zhí)和告警(jǐng)值(zhí)。當(dāng)測得絕(jué)緣阻值(zhí)超(chāo)出設定(dìng)值時(shí)，觸摸(mō)屏顯示(shì)告警(jǐng)並(bìng)且(qiě)蜂鳴(míng)器鳴(míng)叫。設(shè)置好(hǎo)參(cān)數之後，點擊“設置(zhì)”按鈕，更(gēng)改絕(jué)緣監測儀設(shè)定值(zhí)。

  ※ 報警(jǐng)信息(xī)

  點擊報(bào)警(jǐng)記(jì)錄(lù)，進入(rù)報(bào)警記錄界麵，顯示告(gào)警發生情(qíng)況。當(dāng)儀表發生報(bào)警時，主(zhǔ)界(jiè)麵(miàn)顯示(shì)報(bào)警(jǐng)，並且(qiě)蜂鳴器鳴叫，此界麵顯(xiǎn)示出(chū)報(bào)警提(tí)示(shì)。接觸(chù)報(bào)警(jǐng)後(hòu)，蜂鳴(míng)器關(guān)閉(bì)。

  ※ 曲綫(xiàn)查(chá)看

  點(diǎn)擊曲綫查(chá)詢(xún)按(àn)鈕(niǔ)，進入“曲(qū)綫(xiàn)查看(kàn)”界麵，每一個(gè)頁麵存有4條曲綫，根據現場(cháng)實(shí)際情況(kuàng)顯示。每1小時記錄(lù)一次溫(wēn)度，可(kě)以存儲(chǔ)30天(tiān)。具(jù)體曲(qū)綫(xiàn)要求可在(zài)屏(píng)上自行調節(jié)。

  5， 產品(pǐn)選型

  6， 技術指(zhǐ)標

  ※ AIM-T500L絕緣監測儀(yí)

  ※ ASG200測(cè)試(shì)信號發(fā)生器

  ※ AIL200-12絕緣故障定位(wèi)儀(yí)

  7， 定位(wèi)互感(gǎn)器選型

  8，結束(shù)語

  隨(suí)著航運事(shì)業的發展，船(chuán)舶(bó)停靠碼頭時使(shǐ)用岸電係(xì)統具(jù)有節能，減(jiǎn)排(pái)，降噪等優點(diǎn)，具(jù)有(yǒu)很強的(dí)可操(cāo)作性，前(qián)景廣闊。安科瑞(ruì)AIM-T係統絕(jué)緣監測產品(pǐn)運用(yòng)在(zài)該係統中可(kě)以保(bǎo)障該(gāi)係統的安全性，連續性及(jí)可靠性(xìng)，值得推(tuī)廣。

  參(cān)考文獻

  [1] 安科(kē)瑞IT係(xì)統絕(jué)緣監(jiān)測及(jí)監控(kòng)係統（中(zhōng)英文） 2020.1

  [2] 李學文，孫(sūn)可平(píng).船舶接用岸(àn)電技(jì)術(shù)[J]. 上(shàng)海(hǎi)海事大(dà)學，2006，（9）