開關(guān)柜綜合在線監(jiān)測解決方案

開關(guān)柜在線監(jiān)測解決方案一、背景意義開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中非常重要的電氣設(shè)備。隨著電網(wǎng)的發(fā)展和設(shè)備技術(shù)的提高，10,35kV系統(tǒng)開關(guān)柜在電網(wǎng)中已大量使用。開關(guān)柜的在長期運行中，由于各種客觀原因造成開關(guān)柜在安裝和投運后的過程中出現(xiàn)電纜搭接處故障、母線故障、觸頭故障、操作機構(gòu)故障、避雷器故障等，從而對電網(wǎng)的可靠運行帶來了隱患，直接影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。在這樣的背景下，本公司開發(fā)的最新智能開關(guān)柜監(jiān)測儀采用了最新的在線監(jiān)測技術(shù)，利用高靈敏度的傳感器連續(xù)提取能夠反映電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的信息參量，根據(jù)其數(shù)值的大小及變化趨勢運用智能技術(shù)，對多面開關(guān)柜的電纜的溫度、母線樁頭的溫度、環(huán)境溫濕度、操作機構(gòu)的特性及多面開關(guān)柜的狀態(tài)進行實時的監(jiān)測，并能實時采集多面開關(guān)柜的各電量參數(shù)，對電能的質(zhì)量進行分析與管理，智能開關(guān)柜監(jiān)測儀對設(shè)備的可靠性實時診斷和對剩余壽命做出預(yù)測，根據(jù)診斷結(jié)果制定出檢修方案，為狀態(tài)維修提供依據(jù)。本產(chǎn)品可長期穩(wěn)定的工作在高電壓、高溫度、強電磁干擾等惡劣環(huán)境中，設(shè)備均通過了EMC試驗檢測。智能開關(guān)柜監(jiān)測儀以先進的微處理器為控制核心，采用高性能的數(shù)字式傳感器，能準(zhǔn)確及時地監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)溫度，斷路器的機構(gòu)特性，避雷器相關(guān)參數(shù)，對開關(guān)柜因溫升和絕緣等原因引起的事故進行預(yù)警，為電力系統(tǒng)安全可靠的運行提供有力的保障。二、基本原理智能開關(guān)柜監(jiān)測儀采用多優(yōu)先級中斷服務(wù)機制，提高了控制的實時性。裝置下級外置功能單元采用模塊化設(shè)計，各功能模塊相互獨立，由智能開關(guān)柜監(jiān)測儀控制。各功能單元模塊分別實現(xiàn)了各類信號的處理測量，通過統(tǒng)一的通訊總線接口與智能開關(guān)柜監(jiān)測儀連接并實現(xiàn)可靠通信，最終由智能開關(guān)柜監(jiān)測儀實時顯示各種測量參數(shù)和設(shè)備運行狀態(tài)。智能開關(guān)柜監(jiān)測儀提供了大容量數(shù)據(jù)存儲及歷史數(shù)據(jù)查詢功能，并可通過USB接口向USB設(shè)備轉(zhuǎn)存記錄的歷史數(shù)據(jù)。智能開關(guān)柜監(jiān)測儀由觸摸式液晶顯示單元、帶電顯示及閉鎖控制單元、主控單元、開關(guān)量輸入接口、操控單元及通訊接口等組成。三、主要功能1、人機界面友好，操作簡易1）7'（10'）紅外控制觸摸式液晶顯示屏2）圖標(biāo)式顯示各功能菜單，清晰明了3）支持觸摸方式和導(dǎo)航控制方式，滿足客戶不同2、數(shù)據(jù)接口方式多樣化1）支持標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS、IEC61850通訊協(xié)議2）標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口3）標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口4）所有數(shù)據(jù)可通過USB接口讀取3、斷路器狀態(tài)在線監(jiān)測功能通過標(biāo)準(zhǔn)R485接口與智能斷路器配合使用，可以滿足以下功能：1）斷路器分合閘監(jiān)測，儲能監(jiān)測等模塊在斷路器動作時，可以精確采集到相關(guān)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)以曲線的形式顯示到觸摸式液晶顯示屏上，參考動作曲線相比較，判別故障，將采集到的數(shù)據(jù)保存到存儲單元，通過通信接口可將數(shù)據(jù)上傳給遠程監(jiān)控系統(tǒng)2）檢測斷路器的機械特性，主觸頭的三相位移曲線3）計算斷路器合/分閘時間，合/分閘速度，開距，超程等技術(shù)參數(shù)4）在線測量斷路器分閘，合閘控制回路線圈電流的波形5）在線測量儲能回路的電流波形6）可保存斷路器3萬次（20年）以上的各種電氣和機械特性曲線，并且隨時調(diào)用查看4、溫度在線監(jiān)測功能數(shù)字化的溫度在線監(jiān)測主要用于在線監(jiān)測斷路器觸頭溫度、電纜溫度、開關(guān)柜內(nèi)母線溫度及開關(guān)柜內(nèi)環(huán)境溫濕度及其變化趨勢。當(dāng)有關(guān)指標(biāo)出現(xiàn)變化時，給出變化曲線；有關(guān)指標(biāo)達到報警狀態(tài)時，報警或自動啟動報警裝置；當(dāng)有關(guān)指標(biāo)超標(biāo)達到危險狀況時，報警或自動啟動閉鎖裝置，禁止開關(guān)柜斷路器動作，以保障設(shè)備和系統(tǒng)的安全。5、集成電量采集功能通過標(biāo)準(zhǔn)R485接口與智能多功能網(wǎng)絡(luò)儀表配合使用，可測量額定電壓，額定電流,有功功率，無功功率，電度等數(shù)據(jù)，并通過觸摸液晶顯示屏實時顯示各種參數(shù)6、電能質(zhì)量分析及電能管理通過系統(tǒng)可及時全面了解開關(guān)柜實際運行情況和存在的問題，如電壓波動、頻率波動、負荷不平衡、電網(wǎng)過載、諧波畸變、電壓凹陷等，這些可能會導(dǎo)致用電設(shè)備的損壞，嚴(yán)重的影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以根據(jù)實測數(shù)據(jù)進行電網(wǎng)或用電設(shè)施的預(yù)防性維護，可以將電網(wǎng)設(shè)備和用電設(shè)備損壞下降到最低程度。6、報警功能根據(jù)檢測到的各項數(shù)據(jù)通過專家診斷系統(tǒng)對開關(guān)柜設(shè)備進行全面的狀態(tài)監(jiān)測，診斷并給出報警信號。并通過監(jiān)測儀內(nèi)置的短信報警模塊向指定的手機發(fā)送報警信息。點擊報警信號指示燈，可獲取故障信息和操作指南。

、系統(tǒng)構(gòu)成多個智能型開關(guān)柜可組成一個供配電系統(tǒng)，通過配置主站監(jiān)控，能對各個開關(guān)柜的各種參數(shù)進行遠程監(jiān)測，并能根據(jù)實時負荷遠程對智能開關(guān)柜進行調(diào)度操作，具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見下圖。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖五、技術(shù)指標(biāo)參數(shù)指標(biāo)裝置電源額定電壓AC-DC220V交流頻率50Hz±5%整機功率W15W電磁兼容靜電放電抗擾度GB/T17626.2:19984級射頻電磁場輻射抗擾度GB/T17626.3:19984級電快速瞬變脈沖群抗擾度GB/T17626.4:19984級浪涌（沖擊）抗擾度GB/T17626.5:19984級射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度GB/T17626.6:19984級脈沖磁場抗擾度GB/T17626.9:19985級

通訊功能環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)工頻磁場抗擾度通訊功能環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)工頻磁場抗擾度GB/T17626.8:19985級阻尼振蕩磁場抗擾度GB/T17626.10:19985級震蕩波抗擾度GB/T17626.12:19984級電壓暫降，短時中斷電壓變化抗擾度中間時間為200ms,電壓暫降和短時中斷30%Ut,裝置工作正常通訊接口與ANSI標(biāo)準(zhǔn)RS485電氣兼容并符合ITUV.11推薦標(biāo)準(zhǔn)；以太網(wǎng)接口通訊協(xié)議MODBUSRTU/ASCII(IEC61850可選)信息傳輸方式異步傳輸，以字節(jié)為單位。每字節(jié)用11位傳輸，包括：1位起始，8位數(shù)據(jù)位，1位偶校驗位，1位停止位數(shù)據(jù)傳輸波特率57600bps(M0DBUS)最大傳輸距離1500M(M0DBUS)運行環(huán)境溫度-15°C~50°C存儲，運輸極限環(huán)境溫度-20°C~60°C相對濕度三95%,無凝露六、特點優(yōu)勢本產(chǎn)品是常規(guī)開關(guān)柜操控儀更新?lián)Q代產(chǎn)品，以下是常規(guī)開關(guān)柜操控儀與智能開關(guān)柜監(jiān)測儀的簡要比較：產(chǎn)品系列優(yōu)點缺點備注常規(guī)操控儀將開關(guān)柜溫濕度、及斷路器的操作開關(guān)集成于塊操控裝置中，裝置具有次方案圖顯示，開關(guān)柜中次元器件動作能在面板上進行反映。不能對開關(guān)柜內(nèi)觸點運行溫度進行監(jiān)測，對開關(guān)柜常見故障點未有監(jiān)測預(yù)警智能開關(guān)柜監(jiān)測儀采用真彩觸摸式顯示屏，一次系統(tǒng)圖能全部顯示，開關(guān)柜內(nèi)的溫度、濕度、機械特性、避雷器狀態(tài)及電量狀態(tài)能集中顯示及故障預(yù)警，防止事故發(fā)生，出現(xiàn)問題能通過裝置專家?guī)煜到y(tǒng)迅速找出問題點。開關(guān)柜成套組裝時，