一种双电制岸电供电系统及其故障检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双电制岸电供电系统及其故障检测方法，包括：变压器、IT系统模块、ITN系统模块和绝缘监测模块；变压器的输出端为星型四相输出；IT系统模块和ITN系统模块输入端分别与变压器的输出端线路连接，IT系统模块输出端分别与若干个船侧用电负载连接，ITN系统模块输出端分别与若干个岸侧用电负载连接；绝缘监测模块分别与变压器的输出端每相线路和IT系统模块、ITN系统模块的每个支路连接，获取每相线路的相状态信息和支路的支路状态信息，进行故障判断。通过可以同时向船侧用电负载供电的IT系统模块和岸侧用电负载供电的ITN系统模块，实现了岸侧与船侧负载兼容供电，满足了供电需求，提高了港口供电系统可靠性。提高了港口供电系统可靠性。提高了港口供电系统可靠性。

A dual electric shore power supply system and its fault detection method

【技术实现步骤摘要】
一种双电制岸电供电系统及其故障检测方法


[0001]本专利技术涉及船舶供电
，特别涉及一种双电制岸电供电系统及其故障检测方法。

技术介绍

[0002]靠港船舶引接岸电是今后世界各国发展的重点。船舶供电通常采用IT系统，为了满足岸侧大量单相负荷用电，则需要单相变压器隔离降压处理，增加了费用；若采用TN系统供电，船电系统通过海水与大地又构成了TT系统，威胁靠港船舶水下维护人员的人身安全，产生安全隐患。
[0003]IT系统通常不会引出中性线，这是由于当中性线发生接地故障时，IT系统可能变成TT系统或者TN系统，虽然TT系统和TN系统本身安全，但是由IT系统由于中性线发生接地故障而变成的TT系统或TN系统，后续若再发生接地故障，就会造成中断供电，从而失去了IT系统的优越性。然而，目前我国陆地供电普遍采用TN系统，中性点与火线之间的220V交流电源，其中的中性线必须引出，由此使得IT系统的应用范围受限。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种双电制岸电供电系统及其故障检测方法，通过可以同时向船侧用电负载供电的IT系统模块和岸侧用电负载供电的ITN系统模块，实现了岸侧与船侧负载兼容供电，满足了港口停靠船舶岸电供电的需求，提高了港口供电系统的可靠性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术实施例的第一方面提供了一种双电制岸电供电系统，包括：变压器、IT系统模块、ITN系统模块和绝缘监测模块；
[0006]所述变压器的输出端为星型四相输出，其中性点为悬空状态；<br/>[0007]所述IT系统模块输入端和所述ITN系统模块输入端分别与所述变压器的输出端线路连接，所述IT系统模块输出端分别与若干个船侧用电负载连接，所述ITN系统模块输出端分别与若干个岸侧用电负载连接；
[0008]所述绝缘监测模块分别与所述变压器的输出端每相线路和所述IT系统模块、所述ITN系统模块的每个支路连接，获取所述每相线路的相状态信息和所述支路的支路状态信息，判断双电制岸电供电系统的故障信息。
[0009]进一步地，所述绝缘监测模块包括：控制单元、选相单元和若干个选线单元；
[0010]所述选线单元分别与所述IT系统模块和所述ITN系统模块中的支路连接，获取所述支路的支路状态信息，并发送至所述控制单元；
[0011]所述选线单元分别与所述变压器的四相输出线路连接，获取所述变压器输出端每相的相状态信息，并发送至所述控制单元；
[0012]所述控制单元依据所述支路状态信息和所述相状态信息判断所述双电制岸电供电系统的所述故障信息，得到故障判断结果。
[0013]进一步地，所述绝缘监测模块还包括：人机交互单元；
[0014]所述人机交互单元与所述控制单元电连接，获取显示所述控制单元的所述故障判断结果。
[0015]进一步地，所述选线单元通过注入电压法对所述支路进行绝缘电阻检测；
[0016]所述支路中的所述绝缘电阻的检测电压小于或等于预设电压值。
[0017]进一步地，所述预设电压值为50V。
[0018]进一步地，所述支路中设置有零序电流互感器；
[0019]所述选线单元与所述零序电流互感器的二次侧连接，获取所述支路的电流信号，并发送至所述控制单元。
[0020]相应地，本专利技术实施例的第二方面提供了一种双电制岸电供电系统故障检测方法，用于检测上述任一所述的双电制岸电供电系统，包括如下步骤：
[0021]获取当前检测周期内的变压器输出端每相线路的相电压数值；
[0022]将所述相电压数值与前一所述检测周期内所述相线路的所述相电压数值进行对比；
[0023]当二者的差值大于或等于预设电压阈值时，判定所述变压器输出端的所述相线路的超前相或滞后相处于故障状态；
[0024]当二者的差值小于所述预设电压阈值时，判定所述变压器输出端的所述相线路的超前相或滞后相处于正常状态。
[0025]进一步地，所述当二者的差值大于或等于预设阈值时判定所述变压器输出端的所述相线路的超前相或滞后相处于故障状态，包括：
[0026]当所述相线路的所述滞后相的电压数值减小时，判定所述相线路的滞后相为故障相；
[0027]当所述相线路的所述滞后相的电压数值未变化，则判定所述相线路的超前相为故障相。
[0028]相应地，本专利技术实施例的第三方面还提供了一种双电制岸电供电系统故障检测方法，用于检测上述任一所述的双电制岸电供电系统，包括如下步骤：
[0029]获取绝缘电阻的零序电流检测值；
[0030]判断所述绝缘电阻的所述零序电流检测值是否大于或等于预设电流阈值；
[0031]如所述零序电流检测值大于或等于所述预设电流阈值，则判定与所述绝缘电阻相对应的支路为故障状态；
[0032]如所述零序电流检测值小于所述预设电流阈值，则判定与所述绝缘电阻相对应的支路为正常状态。
[0033]本专利技术实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0034]通过可以同时向船侧用电负载供电的IT系统模块和岸侧用电负载供电的ITN系统模块，实现了岸侧与船侧负载兼容供电，满足了港口停靠船舶岸电供电的需求，提高了港口供电系统的可靠性。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例提供的双电制岸电供电系统原理示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例提供的绝缘监测模块网络架构图；
[0037]图3是本专利技术实施例提供的单相接地故障时的电路模型示意图。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0039]请参照图1，本专利技术实施例的第一方面提供了一种双电制岸电供电系统，包括：变压器、IT系统模块、ITN系统模块和绝缘监测模块；变压器的输出端为星型四相输出，其中性点为悬空状态；IT系统模块输入端和ITN系统模块输入端分别与变压器的输出端线路连接，IT系统模块输出端分别与若干个船侧用电负载连接，ITN系统模块输出端分别与若干个岸侧用电负载连接；绝缘监测模块分别与变压器的输出端每相线路和IT系统模块、ITN系统模块的每个支路连接，获取每相线路的相状态信息和支路的支路状态信息，判断双电制岸电供电系统的故障信息。
[0040]具体的，如图1所示，双电制岸电供电系统可以为10kV高压电源输入，按照星形连接的变压器四相输出线路，并且变压器中性点不接地，保持悬空状态。船侧用电负载接入IT系统模块侧，岸侧用电负载接入ITN系统模块侧；双电制岸电供电系统中一般包含多个配电柜，一个配电柜中配出多条支路。
[0041]进一步地，绝缘监测模块包括：控制单元、选相单元和若干个选线单元；选线单元分别与IT系统模块和ITN系统模块中的支路连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电制岸电供电系统，其特征在于，包括：变压器、IT系统模块、ITN系统模块和绝缘监测模块；所述变压器的输出端为星型四相输出，其中性点为悬空状态；所述IT系统模块输入端和所述ITN系统模块输入端分别与所述变压器的输出端线路连接，所述IT系统模块输出端分别与若干个船侧用电负载连接，所述ITN系统模块输出端分别与若干个岸侧用电负载连接；所述绝缘监测模块分别与所述变压器的输出端每相线路和所述IT系统模块、所述ITN系统模块的每个支路连接，获取所述每相线路的相状态信息和所述支路的支路状态信息，判断双电制岸电供电系统的故障信息。2.根据权利要求1所述的双电制岸电供电系统，其特征在于，所述绝缘监测模块包括：控制单元、选相单元和若干个选线单元；所述选线单元分别与所述IT系统模块和所述ITN系统模块中的支路连接，获取所述支路的支路状态信息，并发送至所述控制单元；所述选线单元分别与所述变压器的四相输出线路连接，获取所述变压器输出端每相的相状态信息，并发送至所述控制单元；所述控制单元依据所述支路状态信息和所述相状态信息判断所述双电制岸电供电系统的所述故障信息，得到故障判断结果。3.根据权利要求2所述的双电制岸电供电系统，其特征在于，所述绝缘监测模块还包括：人机交互单元；所述人机交互单元与所述控制单元电连接，获取显示所述控制单元的所述故障判断结果。4.根据权利要求2所述的双电制岸电供电系统，其特征在于，所述选线单元通过注入电压法对所述支路进行绝缘电阻检测；所述支路中的所述绝缘电阻的检测电压小于或等于预设电压值。5.根据权利要求4所述的双电制岸电供电系统，其特征在于，所述预设电压值为50V。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦奎，刘玉振，王翼，杜贤来，熊浩然，王佰超，刘荔，王永峰，马占宾，张小广，高飞扬，贾甜，刘苗苗，陈俊凯，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：