斷路器動作特性在線監(jiān)測系統(tǒng)

背景

    隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，變電站自動化技術(shù)取得了很大進(jìn)步，但在反映電氣設(shè)備健康狀況的狀態(tài)監(jiān)測方面還有所欠缺，不能做到真正意義上的無人值守。變電站中斷路器是機(jī)械和電氣動作頻繁的設(shè)備，運(yùn)行過程中易發(fā)生故障，易引起電網(wǎng)事故，從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，斷路器的在線狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是實(shí)現(xiàn)變電站無人值守的關(guān)鍵的技術(shù)。本公司的高壓斷路器在線狀態(tài)監(jiān)測產(chǎn)品正是以此為背景，采用先進(jìn)的通訊、微處理器、傳感器、數(shù)據(jù)庫管理等技術(shù)對運(yùn)行中斷路器的機(jī)械特性、溫度等進(jìn)行長期連續(xù)監(jiān)視，實(shí)時在線監(jiān)測斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，通過提取斷路器機(jī)械運(yùn)動參數(shù)，建立標(biāo)準(zhǔn)的斷路器監(jiān)測模型和完整的專家診斷系統(tǒng)，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷，對每一個波形數(shù)據(jù)提供最佳的評價體系等。

產(chǎn)品概述

    斷路器動作特性在線監(jiān)測系統(tǒng)采用先進(jìn)的LoRa無線通訊、微處理器、傳感器、數(shù)據(jù)庫管理等技術(shù)對運(yùn)行中斷路器的機(jī)械特性、溫度等進(jìn)行長期連續(xù)監(jiān)視，實(shí)時在線監(jiān)測斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，通過提取斷路器機(jī)械運(yùn)動參數(shù)，建立標(biāo)準(zhǔn)的斷路器監(jiān)測模型和完整的專家診斷系統(tǒng)，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷，對每一個波形數(shù)據(jù)提供完善的評價體系等。

    本產(chǎn)品采用以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議，通過以太網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)本地數(shù)字化、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化、監(jiān)測與預(yù)警自動化，快速而又精準(zhǔn)的對斷路器的問題進(jìn)行定位，為運(yùn)行調(diào)度和檢修人員提供快速、準(zhǔn)確的信息，推動泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

系統(tǒng)功能

     本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對斷路器帶電運(yùn)行狀態(tài)和停運(yùn)狀態(tài)兩種模式的監(jiān)測。

檢測項目

    ★ 斷路器分、合閘線圈電流波形

    ★ 斷路器分、合閘時間

    ★ 儲能電機(jī)電流

    ★ 儲能時間

    ★ 動作行程波形圖（選配）

    ★ 斷路器分合閘狀態(tài)和儲能狀態(tài)

    ★ 斷路器分合閘次數(shù)及失敗次數(shù)統(tǒng)計

產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)

根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T596-1996）、《12kV戶外高壓真空斷路器檢修工藝規(guī)程》（DL/T 391-2010）及國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《高壓開關(guān)設(shè)備反事故技術(shù)措施》，江蘇久創(chuàng)電氣科技有限公司研制的斷路器在線狀態(tài)監(jiān)測裝置，為斷路器的檢修提供科學(xué)依據(jù)，其主要優(yōu)點(diǎn)：

l 不影響、不改變斷路器本身結(jié)構(gòu)、接線及特性。

l 滿足各種常規(guī)三相斷路器、鐵路牽引單相斷路器、地鐵直流斷路器等各種形式的監(jiān)測要求。

l 液晶彩色觸摸屏（選配）顯示斷路器的運(yùn)行狀態(tài)及健康狀況，實(shí)時獲取斷路器參數(shù)及曲線。

l 可通過有線或無線集中顯示，滿足了新建項目和改造項目的不同需求。

l 對斷路器分合閘線圈及儲能線圈進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，線圈電流異常時進(jìn)行報警，裝置采用穿芯式霍爾傳感器采集電流信號，不影響斷路器原有操作，提高供電可靠性。

l 斷路器真空度在線監(jiān)測，并將設(shè)備狀態(tài)上傳觸摸屏或后臺顯示。

l 帶標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)、RS485及物聯(lián)網(wǎng)無線通信接口，也可擴(kuò)展為IEC61850規(guī)約，符合泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

檢測意義

   斷路器分閘、合閘時間：分合閘時間的變化反映出機(jī)構(gòu)的靈活性及機(jī)構(gòu)磨損信息。

   斷路器分閘、合閘線圈電流曲線：機(jī)構(gòu)卡澀，開關(guān)分、合不到位，分、 合閘鐵芯卡死或機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸生銹，都將造成線圈燒毀，這些故障都可以從線圈電流上反映出來。

   儲能時間：儲能機(jī)構(gòu)中合閘彈簧強(qiáng)度下降、部件磨損或卡澀、電機(jī)故障、微動開關(guān)故障等，對斷路器的儲能或分合閘操作產(chǎn)生不利影響

   儲能電流曲線：通過監(jiān)測儲能電機(jī)的電流能夠監(jiān)測彈簧、儲能機(jī)構(gòu)以及電機(jī)和微動開關(guān)的狀態(tài)。

   斷路器分合閘次數(shù)及失敗次數(shù)統(tǒng)計：直觀顯示斷路器操作次數(shù)與操作狀態(tài)。

  檢修人員可根據(jù)裝置所測量的上述參數(shù)了解斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，掌握斷路器的運(yùn)行參數(shù)，從而進(jìn)行檢修計劃的制定和調(diào)整。

傳感器的安裝

機(jī)械特性監(jiān)測包括分合閘線圈電流波形、儲能狀態(tài)等，涉及傳感器比較多。分合閘線圈電流波形由小電流傳感器以穿芯方式從分、合閘控制回路取樣，傳感器應(yīng)緊固于合適的位置；儲能狀態(tài)的監(jiān)測包括儲能電機(jī)的電流和電壓，其中電流由小電流傳感器以穿芯方式從儲能電機(jī)電源回路取樣，電壓可由分壓器取樣，確保電流和電壓傳感器不影響儲能電機(jī)的安全運(yùn)行。

穿芯式電流傳感器安裝圖

穿芯式電流傳感器線槽里安裝圖