浅谈船舶交流电网在线绝缘监测装置研究

摘要:针对船舶供电系统电缆的绝缘状态问题，设计了一款电缆绝缘在线监测装置。装置采用低频交流注入法，在IT系统的中心点注入低频的交流信号，通过取样电路和A/D量化检测注入信号在电路中的响应，采用FIR滤波器及DFT算法提取注入信号，计算出系统的绝缘电阻和分布电容。基于MCGS嵌入版组态软件开发出人机交互界面，使测量装置操作更加便捷，更方便地监控IT系统的绝缘状态。实验验证该方法切实可行，装置测量精度高，数据稳定性好，能更好地评估系统的绝缘状态。

   关键词：绝缘在线监测；船舶绝缘在线监测系统；

1引言

   由于船舶的工作环境十分恶劣，因此船舶电力网络系统很容易发生绝缘故障。船舶供电系统一般采用IT系统。IT系统是指中性点不接地或经高电阻接地的低压配电网络。根据IEC等相关标准规定，当IT系统发生第一次单相接地故障或绝缘电阻低于规定的整定值时，可继续运行，但应有绝缘监测器发出报警信号。

   目前，用于IT系统绝缘检测的方法主要有直流叠加法、单频法、双频法、“S"注入法和零序电流法。几种检测方法中，直流法监测的是整个电网的绝缘情况，无法判断具体的某一线路，需在各支路加装互感器后能够进行选线，但是无法测量系统的分布电容大小。双频法需要给电网输入两种不同频率的检测信号，使得整个检测网络变得复杂，极大地降低了检测设备工作的可靠性；“S"注入法通常用于判断电网电力网络的单相接地故障，无法判断整个电力网络的绝缘问题。单频法原理简单，能同时测量出系统绝缘电阻和分布电容，克服了双频法变频控制装置复杂等弊端。

2.绝缘监测及绝缘故障定位产品

2.1绝缘监测及绝缘故障定位产品

AIM-T系列工业用绝缘监测仪

           AIM-T系列绝缘监测仪主要应用在工业场所IT配电系统中，主要包括AIM-T300、AIM-T500和AIMT500L三款产品，均适用于纯交流、纯直流以及交直流混合的系统。

   其中AIM-T300适用于450V以下的交流、直流以及交直流混合系统，AIM-T500适用于800V以下的交流、直流以及交直流混合系。AIM-T500L相比AIM-T500增加了绝缘故障定位功能。

2.2绝缘故障定位产品

   工业用绝缘故障定位产品配合AIM-T500L绝缘监测仪使用，主要包括ASG200测试信号发生器，AIL200-12绝缘故障定位仪，AKH-0.66L系列电流互感器，适用于出线回路较多的IT配电系统。

2.3绝缘监测耦合仪

   绝缘监测耦合仪配合AIM-T500绝缘监测仪使用，主要包括ACPD100，ACPD200，适用于交流电压高于690V，直流电压高于800V的IT配电系统。

3.技术参数

3.1绝缘监测仪技术参数

3.2测试信号发生器技术参数

3.3绝缘故障定位仪技术参数

3.4 AKH-0.66L系列电流互感器技术参数

3.5绝缘监测耦合仪技术参数

3.6.分别在离线和在线两种状态下对绝缘故障监测装置的电阻电容的测量精度进行了测试。实验测试的数据表明：

1)基于低频交流注入法的测量方法切实可行，设计绝缘故障监测装置，能够实时监测IT系统的绝缘状况。

2)绝缘监测装置的测量精度高，稳定性好，反应时间小于5s，所有的测量误差远低于国家标准