无线断路器机械特性监测系统

背景

    随着智(zhi)能(neng)电(dian)(dian)(dian)网的(de)(de)(de)(de)快速发展，变电(dian)(dian)(dian)站(zhan)自动化技术(shu)取(qu)得了很大(da)进(jin)(jin)步，但在(zai)(zai)反映电(dian)(dian)(dian)气设备健康状(zhuang)况的(de)(de)(de)(de)状(zhuang)态(tai)(tai)监(jian)测(ce)(ce)方面还有(you)所欠缺，不能(neng)做到真正意义上的(de)(de)(de)(de)无(wu)人值守。变电(dian)(dian)(dian)站(zhan)中(zhong)断(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)器(qi)(qi)是机(ji)械(xie)(xie)和电(dian)(dian)(dian)气动作频繁(fan)的(de)(de)(de)(de)设备，运(yun)行(xing)(xing)(xing)过(guo)程中(zhong)易发生故障(zhang)，易引起(qi)电(dian)(dian)(dian)网事故，从(cong)而造成较大(da)的(de)(de)(de)(de)经济损(sun)失。因此，断(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)在(zai)(zai)线状(zhuang)态(tai)(tai)监(jian)测(ce)(ce)技术(shu)是实(shi)现变电(dian)(dian)(dian)站(zhan)无(wu)人值守的(de)(de)(de)(de)关(guan)键的(de)(de)(de)(de)技术(shu)。本公司的(de)(de)(de)(de)高(gao)压断(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)器(qi)(qi)在(zai)(zai)线状(zhuang)态(tai)(tai)监(jian)测(ce)(ce)产品(pin)正是以此为背景，采用先(xian)进(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)通(tong)讯、微处理器(qi)(qi)、传感(gan)器(qi)(qi)、数据库管理等技术(shu)对运(yun)行(xing)(xing)(xing)中(zhong)断(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)机(ji)械(xie)(xie)特(te)性、温度等进(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)长(zhang)期连续监(jian)视(shi)，实(shi)时在(zai)(zai)线监(jian)测(ce)(ce)断(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)运(yun)行(xing)(xing)(xing)状(zhuang)态(tai)(tai)，通(tong)过(guo)提取(qu)断(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)器(qi)(qi)机(ji)械(xie)(xie)运(yun)动参数，建(jian)立标准的(de)(de)(de)(de)断(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)器(qi)(qi)监(jian)测(ce)(ce)模型和完整的(de)(de)(de)(de)专家(jia)诊断(duan)(duan)(duan)系统，对采集到的(de)(de)(de)(de)数据进(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)分析诊断(duan)(duan)(duan)，对每一个波形数据提供最佳的评(ping)价(jia)体系等。

产品概(gai)述

     无线断路器机械特性监测系统采用先进的LoRa无线通讯、微处理器、传感器、数据库管理等技术对运行中断路器的机械特性、温度等进行长期连续监视，实时在线监测断路器的运行状态，通过提取断路器机械运动参数，建立标准的断路器监测模型和完整的专家诊断系统，对采集到的数据进行分析诊断，对每一个波形数据提供完善(shan)的评价体(ti)系等(deng)。

   本产品采用以太网TCP/IP协议，通过以太网把数据(ju)传送到数据(ju)服(fu)务器，实(shi)现本地(di)数字(zi)化(hua)、远(yuan)程网络化(hua)、监测与(yu)预(yu)警(jing)自动化(hua)，快(kuai)速而又精准的对断路(lu)器的问题(ti)进行(xing)定位(wei)，为运行(xing)调(diao)度和检(jian)修人员提供快(kuai)速、准确(que)的信息(xi)，推动泛在电力物联网的建设。

系统功能

   本系统可实现对(dui)断路器带电(dian)运行状态和停运状态两种模式的监测。

检测项目

   ★ 断路器(qi)分(fen)、合(he)闸线圈电流波(bo)形

   ★ 断(duan)路器分(fen)、合闸时间

   ★ 储能电(dian)机(ji)电(dian)流(liu)

   ★ 储能时间

   ★ 动作(zuo)行程波(bo)形图（选配）

   ★ 断路器分(fen)合闸(zha)状(zhuang)态和储能状(zhuang)态

   ★ 断路器分合闸次数及失败次数统计

产品优点

根(gen)据(ju)《电(dian)力设(she)备(bei)预防性试验规程(cheng)》（DL/T596-1996）、《12kV户外高压(ya)真空断(duan)(duan)路器(qi)检(jian)修工(gong)艺规程(cheng)》（DL/T 391-2010）及(ji)国家电(dian)网公司(si)发(fa)布的《高压(ya)开关设(she)备(bei)反事故技术措(cuo)施(shi)》，江(jiang)苏久创电(dian)气科技有限公司(si)研制的断(duan)(duan)路器(qi)在线状态(tai)监测装置，为(wei)断(duan)(duan)路器(qi)的检(jian)修提(ti)供科学依(yi)据(ju)，其主要(yao)优点：

l 不(bu)(bu)影响、不(bu)(bu)改变断路器本身(shen)结构、接线(xian)及(ji)特性(xing)。

l 满足各种常规三(san)相断路(lu)(lu)器、铁路(lu)(lu)牵引(yin)单相断路(lu)(lu)器、地铁直(zhi)流断路(lu)(lu)器等(deng)各种形式(shi)的监测要求。

l 液晶彩色触(chu)摸屏(ping)（选配）显示断路器的运行(xing)状态及(ji)(ji)健康状况(kuang)，实时(shi)获(huo)取(qu)断路器参(can)数及(ji)(ji)曲线。

l 可通(tong)过有线或无线集中显示，满足了新(xin)建项(xiang)目(mu)和改(gai)造项(xiang)目(mu)的不同需求。

l 对(dui)断路器分合闸线(xian)圈及储能线(xian)圈进行实时(shi)监(jian)测，线(xian)圈电流异(yi)常时(shi)进行报警(jing)，装(zhuang)置采用(yong)穿(chuan)芯(xin)式霍尔(er)传感器采集电流信号，不影(ying)响断路器原有(you)操(cao)作，提高供电可靠性。

l 断路器真空度在线监测，并将设备状(zhuang)态上传触摸屏或后(hou)台显示。

l 带标准(zhun)(zhun)的(de)(de)以太(tai)网(wang)(wang)、RS485及物联网(wang)(wang)无线通信(xin)接(jie)口，也可扩展为(wei)IEC61850规约(yue)，符合(he)泛在(zai)电力物联网(wang)(wang)的(de)(de)建设标准(zhun)(zhun)。

检测意义

    断路器分闸、合闸时间：分合(he)闸时间(jian)的变化反映出(chu)机构(gou)(gou)的灵活性及(ji)机构(gou)(gou)磨(mo)损信息。

    断路器分(fen)闸、合闸线圈电流(liu)曲(qu)线：机(ji)构卡(ka)涩，开关分、合不(bu)到位，分、 合闸铁(tie)芯卡(ka)死(si)或机(ji)构转(zhuan)轴生锈，都(dou)将造成线圈(quan)烧毁，这些(xie)故障都(dou)可以从线圈(quan)电流上(shang)反映出来。

    储能时间(jian)：储能(neng)机构中合闸弹簧强度下降、部件磨损或卡(ka)涩(se)、电(dian)机故障(zhang)、微动开关故障(zhang)等，对断路(lu)器(qi)的(de)储能(neng)或分合闸操作产生不利(li)影响

    储(chu)能电流曲线(xian)：通过监测(ce)储能(neng)电(dian)机的电(dian)流能(neng)够监测(ce)弹簧、储能(neng)机构(gou)以及电(dian)机和微动开关的状态。

    断路器分合闸次数及失败次数统计：直观显示断路器操作次数与操作状态(tai)。

  检修人员可根(gen)据装置(zhi)所测量的上(shang)述参数了(le)解断(duan)路器(qi)的运(yun)行(xing)状态，掌握断(duan)路器(qi)的运(yun)行(xing)参数，从而进行(xing)检修计划的制定和(he)调整(zheng)。

传(chuan)感器的安装

机械特(te)性监测(ce)包括分合闸(zha)线圈电(dian)(dian)流(liu)波形(xing)(xing)、储(chu)能(neng)状态等(deng)，涉及传(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)比较多。分合闸(zha)线圈电(dian)(dian)流(liu)波形(xing)(xing)由(you)小(xiao)(xiao)电(dian)(dian)流(liu)传(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)以穿(chuan)芯方(fang)式从分、合闸(zha)控制回路(lu)取样(yang)，传(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)应紧固(gu)于合适的位置；储(chu)能(neng)状态的监测(ce)包括储(chu)能(neng)电(dian)(dian)机的电(dian)(dian)流(liu)和(he)电(dian)(dian)压(ya)，其(qi)中电(dian)(dian)流(liu)由(you)小(xiao)(xiao)电(dian)(dian)流(liu)传(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)以穿(chuan)芯方(fang)式从储(chu)能(neng)电(dian)(dian)机电(dian)(dian)源(yuan)回路(lu)取样(yang)，电(dian)(dian)压(ya)可由(you)分压(ya)器(qi)(qi)取样(yang)，确(que)保(bao)电(dian)(dian)流(liu)和(he)电(dian)(dian)压(ya)传(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)不(bu)影响储(chu)能(neng)电(dian)(dian)机的安全运行(xing)。

穿芯式电(dian)流传(chuan)感器安装图

穿芯式(shi)电流传感器线槽里安(an)装(zhuang)图