1、 概述

考虑到矿山供电系统为IT系统，为了保护供电系统的安全，系统配置绝缘监测装置来监测IT系统的初次接地故障，防止两相同时出现接地故障时，引起岸电保护装置动作。

安科瑞AIM-T系统绝缘监测产品及绝缘故障定位产品适用于交流额定电压690V和直流800V及以下的不接地系统，用于实时监测系统对地的绝缘状况，当系统出现绝缘故障时，能发出报警信号，绝缘故障定位产品可以定位出故障回路，方便工作人员进行故障排查。可以应用在岸电的IT（或ITn）系统中，实时监测系统的运行状况。

2、 应用场所

矿山变电所低压配电系统

3、 应用方案

下面以某工程为例介绍绝缘监测及定位系统的应用方案。

在主接线图上，变压器出线采用中性点引出的IT系统，绝缘监测和测试信号发生器安装在进线柜内，绝缘故障定位仪安装在各配电柜内。绝缘监测仪接在母线与地线之间，用于监测变压器二次侧0.4kV低压系统对地的绝缘状态，若低压母线或某支路出现接地故障，绝缘监测仪将发出故障报警信号，提醒工作人员进行故障排查。信号发生器也接在系统和地之间，在故障时向系统和地之间注入定位信号，由分布于各配电柜内的绝缘故障定位仪定位绝缘故障所在回路。

图1　

图2　

本系统共设置了7台岸电箱，其输入电源分别引自不同的低压出线柜。图3为岸电箱接线图，配置了绝缘故障定位仪，用于配合变压器出线侧的绝缘监测仪和测试信号发生器，实现本岸电箱内各支路绝缘故障定位功能。

图3　岸电箱接线图

为了方便系统的监测和管理，提高管理效率，本方案在变电所值班室内还配置了Acrel-2000A/L绝缘监测及故障定位系统，该系统通过RS484总线（图中绿色通讯线）将绝缘监测仪与后台主机连接，用于实时监测各ITn系统的绝缘状态及故障回路。绝缘监测仪和测试信号发生器、各绝缘故障定位仪之间通过CAN总线（图中红色通讯线）连接，用于同一ITn系统内，各监测仪表之间的数据交互。后台监护主机采用了1台10.2寸的触摸屏，安装在壁挂式箱内，并配置相应的报警指示装置。该工程绝缘监测及故障定位系统图如图4所示。

 

图4　绝缘监测及定位系统图

该工程中绝缘监测及定位系统设备选型如下表所示。

表1：

序号	设备名称	设备型号	单位	数量
1	绝缘监测及定位监控器	Acrel-2000L/A	套	1
2	绝缘监测仪	AIM-T500L	台	2
3	测试信号发生器	ASG200	台	2
4	绝缘故障定位仪	AIL200-12	台	14
5	剩余电流互感器	AKH-0.66/L-45	只	14
6	剩余电流互感器	AKH-0.66/L-100	只	35
7	剩余电流互感器	AKH-0.66/L-150	只	7

 

4、 Acrel-2000A/L绝缘监测及故障定位系统功能介绍

Acrel-2000L/A绝缘监测系统设备采用壁挂式安装的方式，可安装于墙壁上，通过通讯总线采集现场的绝缘监测仪的监测数据，实现远程故障报警等功能。具体功能如下：

v 回路监测

Acrel-2000L/A绝缘监测系统设备上电进入工作状态后，默认为“回路监测"界面，在此界面可观察到现场的一次系统图以及具体的数据显示。

 

v 参数设置

参数设置需要用户点击“用户登录"，默认用户为admin，默认登录密码为 0001，可通过登录界面修改密码。

 

此界面可以设置更改系统时间，如果主界面时间显示不对，可以登录后进行时间更改，完成后点击保存修改。

 

登录后，当前用户显示用户名称，此时点击“参数设置"按钮进入参数设置界面，可以单个回路的绝缘监测仪的预警值和告警值。当测得绝缘阻值超出设定值时，触摸屏显示告警并且蜂鸣器鸣叫。设置好参数之后，点击“设置"按钮，更改绝缘监测仪设定值。

 

v 报警信息

点击报警记录，进入报警记录界面，显示告警发生情况。当仪表发生报警时，主界面显示报警，并且蜂鸣器鸣叫，此界面显示出报警提示。接触报警后，蜂鸣器关闭。

 

v 曲线查看

点击曲线查询按钮，进入“曲线查看"界面，每一个页面存有4条曲线，根据现场实际情况显示。每1小时记录一次温度，可以存储30天。具体曲线要求可在屏上自行调节。

 

5、 产品选型

型号及名称	型号	功能
AIM-T500L 绝缘监测仪		l 可监测690V以下交流及交流混合的不接地系统对地电阻和电容，具有故障预警和报警功能； l 1路RS485通讯，1路CAN通讯，2路继电器输出； l 自检功能；20条事件记录； l 支持绝缘故障定位功能。
ASG200 测试信号发生器		l 1路CAN接口，可与其它设备进行数据交互。 l 当系统发生绝缘故障时，可产生故障定位信号注入系统中，配合绝缘故障定位仪定位故障回路。 l 具有绝缘故障所在相线指示功能。
AIL200-12 绝缘故障定位仪		l 1路CAN接口，可与其它设备进行数据交互。 l 当系统发生绝缘故障时，配合测试信号发生器实现绝缘故障回路定位功能，可定位12个回路。

 

6、 技术指标

v AIM-T500L绝缘监测仪

辅助 电源	电压	AC85~265V DC120~370V	适用电压等级	系统电压	AC0~690V DC 0~800V
	功耗	<8W		频率范围	40~460Hz
绝缘 监测	绝缘电阻测量范围	1k~10MΩ	环境	工作温度	-15~+55℃
	预警、报警值范围	10k~10MΩ		存储温度	-20~+70℃
	响应时间(Ce=1uF)	<5s		相对湿度	<95%，不结露
	允许系统泄漏电容	<500μF		海拔高度	≤2500m
内部参数	测量电压	<50V	输出	继电器输出	出错、预警、报警
	测量电流	<270μA	通讯		RS485，Modbus-RTU CAN，自定义
	内部直流阻抗	≥180kΩ	额定冲击电压/污染等级		8kV/Ⅲ

v ASG200测试信号发生器

辅助电源	电压	AC 85~265V
	功耗	<7W
IT系统	电压	单相交流220V 三相交流0~690V 直流0~800V
故障定位	响应时间	<5s
	定位电压	20V/5Hz
	定位电流	0~20mA
	响应灵敏度	无
内部参数	电磁兼容/电磁辐射	IEC61326-2-4
输出	继电器输出	无
工作环境	工作温度	-15~+55℃

v AIL200-12绝缘故障定位仪

辅助电源	电压	AC 85~265V
	功耗	<5W
IT系统	电压	无
故障定位	响应时间	<20s
	定位电压	无
	定位电流	无
	响应灵敏度	>0.5mA
内部参数	电磁兼容/电磁辐射	IEC61326-2-4
输出	继电器输出	报警
工作环境	工作温度	-15~+55℃

7、定位互感器选型

互感器外形	型号	额定电流	额定电流比	准确度	内孔尺寸（mm）
	L-35	16~100A	5A/5mA	0.5	35
	L-70	100~250A	5A/5mA	0.5	70
	L-105	250~400A	5A/5mA	0.5	105
	L-45	16~100A	5A/5mA	1	45
	L-80	100~250A	5A/5mA	1	80
	L-100	250~400A	5A/5mA	1	100
	L-150	400~800A	5A/5mA	1	150
	L-200	800~1500A	5A/5mA	1	200
	L-80X50II	16~100A	5A/5mA	0.5	82X52
	L-100X50II	16~100A	5A/5mA	0.5	103X55
	L-130X50II	100~200A	5A/5mA	0.5	135X55
	L-150X130II	100~300A	5A/5mA	0.5	150X133
	L-180II	100~200A	5A/5mA	0.5	182X35
	L-200X50II	250~400A	5A/5mA	0.5	202X61
	L-260X100II	450~800A	5A/5mA	0.5	265X104
	L-17030	100~200A	5A/5mA	1	172X34
	L-210 X160	450~800A	5A/5mA	0.5	210 X160

 

8、结束语

随着航运事业的发展，船舶停靠码头时使用岸电系统具有节能、减排、降噪等优点，具有很强的可操作性，前景广阔。安科瑞AIM-T系统绝缘监测产品运用在该系统中可以保障该系统的安全性、连续性及可靠性，值得推广。