海上采油平台400V低压盘绝缘监测及故障定位系统

一、系统概况-项目背景
海上采油平台供电系统为不接地系统（IT系统），当出现单相接地故障时，并不破坏系统电压的对称性，且故障电流值较小，不影响连续供电。但长期运行，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大。然而，传统绝缘监测设备仅能监测整段母线的绝缘水平，无法定位具体故障回路。例如，渤海某平台原有设备只能发出报警，需人工逐路断电排查，导致故障处理时间长达数小时，严重影响生产效率。低压盘系统包含大量负载支路（如 400V 系统L A 段可能有 116 路负载），传统方法需逐一测试，且可能因设备倒停困难而被迫带故障运行，增加相间短路风险；且平台空间狭小、设备密集，且需在带电状态下维护，传统监测设备的检修需专业人员携带工具现场操作，成本高昂。此外，设备故障率高（如传感器损坏、通信中断）进一步增加了运维负担。此外，设备故障率高（如传感器损坏、通信中断）进一步增加了运维负担。因此海上采油平台低压盘系统的绝缘监测迫切需要 “精准定位 + 智能分析 + 环境适配” 的综合解决方案。乾博电子的绝缘监测装置就能够很好地解决海上采油平台低压盘系统绝缘监测的各种痛点。
某海上采油平台400V低压盘绝缘监测及故障定位系统，采用乾博电子绝缘监测装置，基于低频交流注入法的低压绝缘监测与故障定位系统应用，采用叠加自适应的脉冲电压信号对供电系统进行绝缘监测，在具有较高对地泄漏电容的系统内应用更加稳定、可靠。当出现绝缘接地故障时，可锁定发生绝缘故障的回路，并在上位机画面显示具体回路故障具体情况，设备能及时修复，保证供电系统稳定运行。
海上采油平台低压盘系统通常包含：LA段、 LB段、应急段、生活楼、正常照明、应急照明。其中下位系统：每段独立的IT系统配置了1台绝缘监测主机（QB600L）、若干台定位模块（QIFL12）及低频电流互感器组成；上位系统：Co-Plat触摸屏。可监测各种工频、变频传动系统，交流、直流等复杂工况，在设备回路数上千条的系统中，也能实时保障设备的监测运行。
二、系统设备
绝缘监测主机（QB600L）、故障定位仪（QIFL12）均为标准的导轨安装，CT低频电流互感器采用全屏蔽工艺，可选配开口、闭口式。

QB600L监测主机需要注入绝缘监测信号至IT系统的母排，然后绝缘监测信号通过PE回到监测主机形成回路。CT则是用于接收故障定位电流的装置，安装时，负载的三相电源线均要穿过互感器，CT安装在抽屉柜出线出即可。可采用开口式互感器，便于安装、更换。CT输出接入到定位模块对应的通道。
绝缘监测仪QB600L与故障定位仪QIFL12之间是通过RS485总线进行数据交互，系统的数据通过上位系统读取数据。每个独立的IT系统配置1台监测主机、而故障定位仪根据实际需定位负载回路数量决定。

系统设备-监测主机绝缘阻值测量原理
绝缘监测仪QB600L作为系统核心，采用低频交流测量法测量IT系统的绝缘值，并且在系统产生绝缘故障报警时，对系统注入定位电流以定位故障回路。
低频交流注入法，是先进的主动式（监测设备主动向IT系统注入电压信号）测量方法。如右图所示，监测主机内部信号源”G”发出测量电压信号UG， UG通过低通滤波器和电压衰减单元进入IT供电系统，系统产生绝缘故障时，就会产生接地故障电阻R，从而产生电流I，I通过地线回到监测主机，参数计算出接地电阻R的值。
系统设备：监测主机及故障定位原理
故障定位需要绝缘监测主机、故障定位模块、CT共同配合完成定位。每个定位模块有12路CT通道，CT接入到故障定位模块中对应的通道，故障定位模块通过RS485总线与监测主机进行数据交互。
当监测主机检测到系统发生绝缘故障，且触发报警时，如右图所示，监测主机会发射一个定位电流至IT系统母排，此电流大部分会通过系统中绝缘阻值最小的回路，通过地线回到监测主机。此时，发生故障的回路上安装的CT就能检测到定位电流，反馈至定位模块，从而实现故障定位。
三、系统结构：数据通信结构
上位系统Co-Plat通过Modbus RTU协议读取QB600L的数据，经过内置芯片运算处理后，将数据实时显示、存盘。

四、系统成果
1.通过低压盘绝缘监测及故障定位系统的投用可以：
2.防止因设备绝缘故障导致的任何计划外的断电，并可适当的进行预知性的维修。
3.提高供电系统运行稳定性。
4.减少现场绝缘故障检测工作量。
5.预知性的维修可以让工作人员有准备的干活，提高工作的安全性。
6.人体密切接触设备绝缘故障后跳闸，保证人身安全。