［摘  要］在海上平台电力系统的不断发展中，经常会出现一些问题，这些问题在很大程度上影响到海上平台运行的安全。所以，应该针对海上平台电力系统故障进行判断，为其提供一套集信息收集、实时监测、故障记录等功能于一体的系统，这样才能够更好地保证海上平台电力稳定，也能够为维护人员提供帮助。文章先说明海上平台电力系统功能内容，然后说明海上平台电力系统故障录波和故障分析法，最后说明综合故障诊断系统。

［关键词］海上平台；电力系统；综合故障；诊断

［中图分类号］TM73　　　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2020）10–0141–02

1  海上平台电力系统功能

该系统为海上平台提供在线故障检测，并且还能够实现远程管理。该系统能够及时收集现场信息，了解整个系统的电压、电流情况，然后和中央控制平台联系，使其对海上平台进行管理，为海上平台电力系统提供技术帮助，更快地解决故障，有效地提高生产效率^[1]。

1.1  系统基本功能

因为海上平台环境较为复杂，所以电力系统很容易受到污染，自身的调节能力较差，这就要求电力系统综合故障诊断系统要具备一些功能。第一，能够在电力系统正常运行的情况下，准确了解整个电力系统的运行状况，明确其电压、电流、谐波、频率等等情况^[2]。第二，需要对整个电力系统的电能质量进行控制，了解电力系统中三相电压、谐波畸变率等相关数据，而且电力系统综合故障诊断系统还能够提前设定数值，一旦发现数据异常，就会及时报警，实时形成报警记录。第三，如果发现高压系统出现问题，或者存在较大干扰时，系统能够及时报警，将问题数据上传至信息中心。第四，当低压系统出现短路时，系统能够直接明确问题位置，并且发出报警信号。第五，在电动机发生故障时，能够自动记录故障信息

1.2  系统结构

1.2.1  系统整体结构

该系统主要分为采集信息、网络和控制三方面，进行这其中有多个不同功能的元件所组成。通过信息采集功能，采集现场信息，然后通过交换机将信息上传至服务器^[3]。服务器会对信息进行计算，进而完成故障诊断。系统主要由两个服务器所组成，然后利用交换机进行连接，这样能够保证系统整体构造完成，还不会影响到工作效率。

1.2.2  数据采集单元

这部分主要是对海上平台电力系统的状况进行了解，能够接收到来自主设备的相关信息。这部分是由模拟量通道和开关通道所构成，上传满足实际需求的相应信息数据。所使用的装备可以根据海上平台情况决定，要能够保证在线监测的稳定。

2  海上平台电力系统故障录波和故障分析算法

海上平台电力系统故障录波功能能够及时检测平台的基础电力信息，在遇到问题时会自动生成故障报告，然后分析功能就会对其故障位置、原因进行分析，明确故障路径。

2.1  故障录波启动判定

针对海上平台电力系统的运行情况，故障录波程序会采取多种手段来检查电力运行情况，及时检测到系统在出现干扰时的实际状态，并具备自动录入功能^[4]。在对信息进行采集时，可能会以为是A/D芯片的问题，导致出现误差，为了能够更好地保证数据录入的正确，就应该设计在三次较大不同数据时才能够启动故障录波功能，保证录波数据的准确。

2.2  故障选线

对海上平台的电力系统来说，能够达到的最大电压为35kV，而且整个系统都为中性点不接地。因为海上平台有着很大的大功率机器，而海上平台发电机器和用电机器的数据相差不多，就无法营造一个良好的用电环境，导致在运行过程中经常出现故障，而且大多数都是短路故障。并没有人对海上平台的电力系统进行开关，所以只有在出现问题的第一时间就能够确定故障位置，这样才能及时解决故障，更好地保证海上平台电力系统稳定，防止故障的进一步扩大。

2.2.1  接地故障选线

首先，应该分析中性点不接地系统发生故障后的运行特点^[5]。在正常情况下，不接地系统对于三相电压和中性点对地电压都为零。所以，通过对其数据分析得知，中性点不接地系统出现故障后，会对地电容构成零序，并且存在很大的阻力。在单相接地发生短路时，整个系统都会出现零序电压。在系统出现故障后，会产生较小的电流，能够在故障的情况下继续运行2h左右。

因此，当中性点不接地系统出现短路时，三个线电压之间依然稳定，整个系统的稳定性不会受到破坏，能够让系统带电运行，不需要进行跳闸处理。工作人员在这一过程中可以采取相应的方法解决问题，保证整个电力系统的稳定运行，更好地提高海上平台供电的稳定。但是，如果刚开始出现故障时，发生间歇性弧光接地，那么就可能会导致电压过高，容易造成相间短路，使事故严重。一旦让中性点不接地系统长时间在故障情况下运行，就会加快电缆老化，影响整个平台的稳定性，所以应该及时找出问题，解决问题，才能够保证整个平台的安全。

2.2.2  非接地故障选线

在相间短路发生时，不会出现较多零序，但是在位置会存在很明显的负序分量，可以利用负序电流法来检查故障位置^[6]。这种方法的原理就是对各线路之间的电流进行检查，其中负序电流最大的线路就是故障所在位置。

因为负序没有明显阻抗，所以出现问题的线路中负序电流源就大于正常线路，这样也更加有利于明确故障位置。但是，因为负序电流数值并不明显，如果只是按照负序电流大小来判断问题，存在较大误差。为了能够更好的确定位置，就应该将负序无功率作为明确位置的方法，通过了解负序无功率大小来找到故障位置所在。如果是发生三相短路，并且没有零序和负序，又存在较大的电流，功能就可以利用以上方法来进行检查。

2.3  故障选相

只有准确了解到故障的类型，才能够明确故障的性质，这也是问题分析过程中，正确检查自动装置的理论依据，能够帮助维修人员及时解决问题。

2.3.1  电流差突变量选相法

在分析电力系统问题时，需要先了解问题的类型，当前能够明确问题类型的主要方法就是电流差突变量选相法^[7]。这种方法是当系统出现问题时，通过区分两相电流差来明确各种问题。这种方法的主要特点：第一只检查问题的电流量，不会受到其他因素的影响，所以灵敏度更高，还会允许较大故障点通过；第二，只会检查电流量，所以并不需要过多计算；第三，突变量大多存在于两个周期内，那么在利用程序对问题检查时，无法获取过长时间的数据。针对这些特点能够看出，在海上平台进行故障选相时，如果是三相短路问题就可以利用电流差突变量选相法，如果是接地问题就应该利用其他方法。

2.3.2  接地故障选相

在故障选相过程中，应该先了解故障类型是否为接地故障，这样才能够根据接地和非接地的特点，来明确故障类型^[8]。如果系统发生接地故障时，会明显看到零序电压分流问题，这为提高电流突变量选相实际内容的判断提供相应帮助，还能够防止对其他问题的误判现象发生，更好的保证检测的准确性。如果确定为是接地故障，就应该进一步确定是否为单相接地故障，可以通过电压来判断。

2.3.3  非接地故障选相

为了能够更好地提高选相的准确性，在了解到问题并不是接地故障后，就应该判断故障是否为对称性故障，进一步明确故障类型。在系统发生故障后，如果出现明显的负序电压，就说明是非对称性故障。如果是非对称性故障，就应该先判断是否为两相短路，这种短路的特点是分量电流基本为零。

3  海上平台电力系统综合故障诊断系统

3.1  系统功能

综合故障诊断系统由多个系统组成，其能够对海上平台电力系统实时监控，对其电力质量进行分析，及时检查各部分出现问题的原因，标明出现问题的位置。其系统功能分为几大部分，分别是实时监视、图形编辑、功能划分和故障分析等。其中，实时监视会与系统进行连接，然后能够明确电力系统的运行情况，这也是系统的主要部分；而图形编辑是利用图形来转化资源。本文仔细介绍这两部分。

3.2  实时监视

实时监视界面会在电力系统出现问题的第一时间，及时弹出各类故障警告，比如说高压系统、小电流接地等，在这一过程中对故障位置进行记录，并生成故障报告[9]。对于高压系统来说，主要是以一次系统主接线图的方式进行展示，会按照规定频率实时刷新，而低压系统主要是模拟现场实际情况，显示零序电压和电流情况，通过红绿颜色来说明运行状态。

3.3  图形编辑

图形编辑可以让用户进行个性化设置，通过图形编辑功能，用户可以自主更改系统的界限，添加或者删除相应的模块，能够对其中的数据进行修改。而且图形编辑，顾名思义也给用户提供编辑图形的工具，让用户能够对系统接线图进行绘制。

3.4  功能配置

这部分能够让用户对系统进行综合管理，其所具有的采集功能能够对电力系统中的数据进行采集，然后添置所需要的各类设备，对电力系统故障、数据等进行记录。在这其中用户可以加入或者删除某个参数，编辑支路参数，对支路遥信量进行添加，还可以在原有基础上增加新功能。

4  结语

总而言之，随着海上平台电力系统的不断发展，其规模和结构在不断变化，对电力系统稳定性提出了更加严格的要求。海上平台电力系统需要一套更加完善的综合故障诊断系统，确保电力系统能够稳定运行，及时检查出其中所存在的问题，并利用正确的方法解决。目前，虽然有很多电能质量分析仪、故障录波器等相关仪器，但是这些仪器功能单一，而且使用效果不好。针对这种问题所研制出的综合故障诊断系统，就能够更好地保证诊断结果，为海上平台电力系统运行提供帮助。

参考文献

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[2]刘冠荣.浅谈海上平台的供配电技术应用[J].石化技术，2019，26（4）：148-149.

[3]万光芬，刘国锋，车久玮.大型海上平台中压系统抑制短路电流措施分析[J].自动化应用，2018（6）：88-89，92.

[4]张忠伟.某海上平台接地电阻柜逻辑优化实例分析[J].科学技术创新，2018（16）：58-59.

[5]白春园，刘树慰，许建奎，等.某海上平台改造供电方案研究分析[J].机电信息，2017（36）：77，79.

[6]孙贺.关于海上平台电力系统中性点接地方式研究分析[J].石化技术，2017，24（8）：215-216.

[7]唐浩.海上平台电力系统综合故障诊断[J].通讯世界，2016（19）：155-156.

[8]欧阳俊，朱小津，张德生.海上平台分布式故障录波系统的应用[J].电气时代，2016（3）：73-76.

[9]李雪，张安安，敬佳佳，等.海上平台电力系统研究综述[J].电网与清洁能源，2016，32（2）：1-7.
  ［Abstract］With the continuous development of power system of offshore platform, there are often some problems in this process,which will directly affect the safety of offshore platform operation to a large extent. Therefore, we should judge the fault of the power system of the offshore platform, and provide a set of information collection, real-time monitoring, fault recording and other functions of the system, so as to better ensure the power stability of the offshore platform and provide help for the relevant maintenance personnel.This paper fi rst describes the function of the power system of the offshore platform, then describes the fault recording and fault analysis method of the power system of the offshore platform, and fi nally describes the content of the comprehensive fault diagnosis system.

［Keywords］offshore platform; power syste;comprehensive fault;diagnosis