Aplikasi Relai Arus Sisa Seri ASJ pada Platform Lepas Pantai

Abstrak:Melalui analisis gangguan tanah pada anjungan laut, makalah ini membahas perlunya pemasangan pelindung kebocoran pada peralatan listrik genggam dan bergerak pada anjungan laut, dan menjelaskan secara singkat prinsip kerja pelindung kebocoran.

Kata kunci: Platform laut; Sistem TI; Pelindung kebocoran

0. Gambaran Umum

Dalam proses eksploitasi minyak dan gas alam di laut, anjungan laut sangat berbahaya karena merupakan tempat penting untuk pengumpulan minyak dan gas, penyimpanan sementara, dan pemrosesan sederhana. Pada saat yang sama, dipengaruhi oleh banyak faktor seperti sinar matahari dan hujan, erosi semprotan garam, peralatan listrik yang padat, dan ruang operasi yang sempit, selalu ada bahaya tersembunyi dalam keselamatan listrik anjungan laut. Untuk menghindari kecelakaan keselamatan listrik anjungan laut, perlu untuk memilih bentuk pentanahan sistem catu daya dan distribusi sesuai dengan karakteristik lingkungan anjungan laut, dan memilih metode perlindungan pentanahan yang sesuai.

1.Karakteristik Sistem Distribusi Tenaga Listrik Anjungan Laut

Sistem distribusi daya tegangan rendah dibagi menjadi tiga bentuk: sistem TN, sistem TT, dan sistem IT. Setiap jenis sistem distribusi daya tegangan rendah yang dibumikan memiliki kelebihan, kekurangan, dan ruang lingkup penerapannya sendiri. Perancang harus membuat pilihan khusus berdasarkan faktor-faktor seperti kondisi lingkungan tempat kerja, karakteristik peralatan listrik, dan persyaratan listrik. Saat ini, platform laut umumnya menggunakan sistem IT untuk catu daya, yang ditentukan oleh karakteristiknya sendiri: 1) platform laut jauh dari daratan dan membutuhkan catu daya tak terputus yang tinggi. Misalnya, tindakan proteksi kebakaran platform dan fasilitas pelarian darurat tidak boleh dimatikan; 2) Platform laut memiliki lingkungan yang keras, semprotan garam, dan kelembapan rentan terhadap kerusakan pada isolasi peralatan listrik dan saluran catu daya, dan terjadi gangguan tanah.

2.Perlindungan kebocoran peralatan listrik genggam dan bergerak di anjungan laut

1）Gangguan arde pada peralatan listrik genggam dan bergerak di anjungan laut umumnya disebabkan oleh alasan-alasan berikut; a) Peralatan listrik genggam dan bergerak perlu sering dipindahkan, sehingga sambungan kabel dan peralatan listrik mudah kendur, yang menyebabkan saluran fasa bersentuhan. Gangguan arde terjadi pada cangkang peralatan; b) Kabel berulang kali tertekuk selama penggunaan peralatan listrik genggam dan bergerak, yang menyebabkan kabel inti putus, menembus isolasi kabel dan menyentuh bagian konduktif eksternal sehingga menyebabkan gangguan arde.

2）Analisis gangguan tanah pada peralatan listrik genggam dan bergerak di anjungan laut

a）Gangguan arde satu fasa. Standar Komisi Elektroteknik Internasional IEC4.79 (Efek arus yang melewati tubuh manusia) menentukan bahwa ketika arus AC 50Hz melalui tubuh manusia tidak melebihi 30mA, tubuh manusia tidak akan mati karena fibrilasi ventrikel. Ini tidak memiliki hubungan langsung dengan kelembaban tubuh manusia dan tingkat tegangan kontak. Sebagian besar sistem distribusi daya tegangan rendah dari platform laut selalu menggunakan sistem IT dengan titik netral yang tidak diarde, sehingga jika kontak langsung dengan konduktor hidup satu fasa, pentanahan satu fasa atau kegagalan kontak tidak langsung terjadi, arus gangguan pentanahan satu fasa adalah dua lainnya relatif. Jumlah vektor arus kapasitansi arde biasanya sangat kecil, yaitu, arus gangguan sangat kecil. Dalam hal ini, tidak ada bahaya sengatan listrik. Oleh karena itu, catu daya tidak boleh terputus. Namun, karena jumlah peralatan listrik yang digunakan pada anjungan samudra meningkat, maka saluran kabel listrik juga meningkat, dan arus kapasitif juga meningkat, dan arus tanah fase tunggal juga meningkat ketika terjadi gangguan. Jika cangkang peralatan listrik tidak dibumikan dengan andal atau kabel pembumian terputus, arus gangguan tanah fase tunggal hanya dapat membentuk loop melalui tubuh manusia. Ketika arus AC 50Hz melalui tubuh manusia melebihi 30mA, tubuh manusia dapat disebabkan oleh fibrilasi ventrikel. mati. Dalam sistem distribusi daya tegangan rendah, kerusakan isolasi satu fase pada peralatan listrik menyebabkan cangkang peralatan menjadi bertegangan. Ketika arus gangguan tanah fase tunggal Id=Ia+Ib≥30mA, arus tersebut melebihi ambang batas aman arus AC yang dapat ditahan oleh tubuh manusia, dan catu daya harus segera diputus untuk memastikan keamanan. Pada saat ini, memasang pelindung kebocoran pada peralatan listrik adalah satu-satunya solusi.

b）Gangguan pentanahan di luar fase. Ketika gangguan pentanahan satu fase terjadi, dua tegangan fase-ke-tanah lainnya meningkat, dan isolasi peralatan listrik diperlukan untuk menahan tegangan yang lebih tinggi, yang dapat menyebabkan kerusakan isolasi dan semakin memperbesar gangguan, yang akan mengakibatkan gangguan pentanahan di luar fase. Menurut Pasal 4.4.14 dari "Kode untuk Desain Distribusi Daya Tegangan Rendah" GB50054-1995: Bagian konduktif yang terbuka dari sistem IT dapat dibumikan dengan elektroda pentanahan umum, atau secara individual atau berkelompok dengan elektroda pentanahan terpisah. Ketika bagian konduktif yang terbuka dibumikan bersama-sama, ketika gangguan tanah di luar fase kedua terjadi, pemutusan sirkuit gangguan harus memenuhi persyaratan perlindungan gangguan tanah sistem TN. Platform lepas pantai adalah struktur baja, yang merupakan konduktor itu sendiri, yang setara dengan elektroda pentanahan umum dari bagian konduktif yang terbuka dari peralatan listrik. Bila terjadi gangguan ground yang tidak sefase, pemutusan sirkuit gangguan harus memenuhi persyaratan proteksi gangguan ground sistem TN. Menurut spesifikasi, dalam sistem TN, peralatan listrik genggam dan bergerak harus dilengkapi dengan pelindung kebocoran.

3.deskripsi produk

Relai arus sisa adalah transformator arus sisa untuk mendeteksi arus sisa, dan dalam kondisi tertentu, saat arus sisa mencapai atau melebihi nilai tertentu, satu atau lebih kontak rangkaian keluaran listrik pada peralatan listrik akan terbuka dan tertutup. Menghidupkan peralatan listrik.

Berikut tiga situasi kebocoran umum.

1.RCD sensitivitas tinggi dengan I△n≤30mA harus digunakan untuk mencegah kontak langsung dan sengatan listrik.

2. RCD sensitivitas sedang dengan I△n lebih besar dari 30mA dapat digunakan untuk mencegah kontak tidak langsung dan sengatan listrik.

3. RCD 4 kutub atau 2 kutub harus digunakan untuk RCD tahan api.

Untuk sistem IT, relai arus sisa digunakan sesuai kebutuhan. Untuk mencegah penurunan kualitas isolasi sistem dan sebagai perlindungan cadangan terhadap gangguan sekunder, sesuai dengan jenis kabel, tindakan perlindungan yang serupa dengan sistem TT atau TN diadopsi. Pertama, perangkat pemantauan isolasi harus digunakan untuk memprediksi kegagalan.

Untuk sistem TT, relai arus sisa direkomendasikan. Sebab, saat terjadi gangguan ground satu fasa, arus gangguan sangat kecil dan sulit diperkirakan. Jika arus operasi sakelar tidak tercapai, tegangan berbahaya akan muncul pada casing. Pada saat ini, kabel N harus melewati transformator arus sisa.

Untuk sistem TN-S, relai arus sisa dapat digunakan. Putuskan kesalahan dengan lebih cepat dan lebih sensitif untuk meningkatkan keamanan dan keandalan. Pada saat ini, kabel PE tidak boleh melewati transformator, dan kabel N harus melewati transformator, dan tidak boleh diarde berulang kali.

Untuk sistem TN-C, relai arus sisa tidak dapat digunakan. Karena kabel PE dan kabel N terintegrasi, jika kabel PEN tidak dibumikan berulang kali, saat cangkang diberi energi, arus masuk dan keluar transformator sama, dan ASJ menolak untuk bergerak; jika kabel PEN dibumikan berulang kali, sebagian arus fase tunggal akan mengalir ke pentanahan berulang. Setelah mencapai nilai tertentu, ASJ tidak berfungsi. Perlu mengubah sistem TN-C menjadi sistem TN-CS, yang sama dengan sistem TN-S, lalu menghubungkan transformator arus sisa ke sistem TN-S.

4. Pengenalan Produk

Relai arus sisa seri ASJ dari Acrel Electric dapat memenuhi perlindungan terhadap kondisi kebocoran yang disebutkan di atas, dan dapat digunakan bersama dengan sakelar trip jarak jauh untuk memutus pasokan daya tepat waktu guna mencegah kontak tidak langsung dan membatasi arus bocor. Relai ini juga dapat langsung digunakan sebagai relai sinyal untuk memantau peralatan listrik. Relai ini sangat cocok untuk perlindungan keselamatan konsumsi listrik di sekolah, gedung komersial, bengkel pabrik, pasar, perusahaan industri dan pertambangan, unit proteksi kebakaran utama nasional, gedung pintar dan komunitas, kereta bawah tanah, petrokimia, telekomunikasi, dan departemen pertahanan nasional.

Produk seri ASJ terutama memiliki dua metode pemasangan. Seri ASJ10 adalah pemasangan yang dipasang di rel. Tampilan dan fungsinya ditunjukkan pada tabel berikut:

Seri ASJ20 dipasang pada panel, tampilan dan fungsinya ditunjukkan pada tabel berikut:

Di antara mereka, perbedaan antara relai arus sisa tipe AC dan tipe A adalah: Relai arus sisa tipe AC adalah relai arus sisa yang dapat memastikan pemutusan arus bolak-balik sinusoidal sisa yang diterapkan secara tiba-tiba atau perlahan naik, dan terutama memantau sinyal arus bolak-balik sinusoidal. Relai arus sisa tipe A adalah relai arus sisa yang dapat memastikan pemutusan arus bolak-balik sinusoidal sisa dan arus searah berdenyut sisa yang diterapkan secara tiba-tiba atau perlahan, dan terutama memantau sinyal arus bolak-balik sinusoidal dan sinyal arus searah berdenyut.

Terminal kabel spesifik dan kabel tipikal instrumen tersebut adalah sebagai berikut:

5.Kesimpulan

5.Kesimpulan

Dalam desain kelistrikan anjungan laut sebelumnya, pada dasarnya tidak ada atau jarang dipasang pelindung kebocoran untuk perlindungan distribusi daya peralatan listrik genggam dan bergerak. Lebih banyak perancang percaya bahwa dalam sistem catu daya TI anjungan laut, genggam dan tidak perlu memasang pelindung kebocoran untuk peralatan listrik bergerak. Dari sudut pandang di atas, ide ini hanya mempertimbangkan satu aspeknya dan bersifat sepihak. Produk relai arus sisa seri ASJ dapat memantau arus bocor di saluran. Ketika arus bocor mencapai atau melebihi nilai yang ditetapkan, relai internal akan bertindak untuk mengeluarkan alarm, dan dapat dihubungkan dengan sakelar pemutus arus untuk segera memutus saluran guna memastikan keamanan saluran.

Referensi

[1] Shujiao Su, Long Zhang. Aplikasi pelindung kebocoran di anjungan lepas pantai [J]. Komunikasi Sains dan Teknologi, 2010, 000(011):70,75.

[2] Manual Desain dan Aplikasi Mikrogrid Perusahaan. 2020.6

[3] Wei Wong, Jiankui XU, Changwei Li. Perlindungan pentanahan sistem kontrol termoelektrik untuk komponen anjungan minyak lepas pantai [J]. China High-Tech Enterprise, 2008 (20): 93-93.

[4] Ping Yuan. Berbicara tentang penerapan proteksi kebocoran pada keselamatan listrik [J]. Zona Teknologi Tinggi Tiongkok, 2017(23):130-131.

Tentang penulis:Jianguo Wu, laki-laki, sarjana, Acrel Co., Ltd., arah penelitian utamanya adalah pemantauan isolasi dan pemantauan arus sisa, Email: zimmer.wu@qq.com, telepon seluler: 13524474635