斷路器動作特性在線監測系統

背景

    隨著智能電網的快速發展，變電站自動化技術取得了很大進步，但在反映電氣設備健康狀況的狀態監測方面還有所欠缺，不能做到真正意義上的無人值守。變電站中斷路器是機械和電氣動作頻繁的設備，運行過程中易發生故障，易引起電網事故，從而造成較大的經濟損失。因此，斷路器的在線狀態監測技術是實現變電站無人值守的關鍵的技術。本公司的高壓斷路器在線狀態監測產品正是以此為背景，采用先進的通訊、微處理器、傳感器、數據庫管理等技術對運行中斷路器的機械特性、溫度等進行長期連續監視，實時在線監測斷路器的運行狀態，通過提取斷路器機械運動參數，建立標準的斷路器監測模型和完整的專家診斷系統，對采集到的數據進行分析診斷，對每一個波形數據提供最佳的評價體系等。

產品概述

    斷路器動作特性在線監測系統采用先進的LoRa無線通訊、微處理器、傳感器、數據庫管理等技術對運行中斷路器的機械特性、溫度等進行長期連續監視，實時在線監測斷路器的運行狀態，通過提取斷路器機械運動參數，建立標準的斷路器監測模型和完整的專家診斷系統，對采集到的數據進行分析診斷，對每一個波形數據提供完善的評價體系等。

    本產品采用以太網TCP/IP協議，通過以太網把數據傳送到數據服務器，實現本地數字化、遠程網絡化、監測與預警自動化，快速而又精準的對斷路器的問題進行定位，為運行調度和檢修人員提供快速、準確的信息，推動泛在電力物聯網的建設。

系統功能

     本系統可實現對斷路器帶電運行狀態和停運狀態兩種模式的監測。

檢測項目

    ★ 斷路器分、合閘線圈電流波形

    ★ 斷路器分、合閘時間

    ★ 儲能電機電流

    ★ 儲能時間

    ★ 動作行程波形圖（選配）

    ★ 斷路器分合閘狀態和儲能狀態

    ★ 斷路器分合閘次數及失敗次數統計

產品優點

根據《電力設備預防性試驗規程》（DL/T596-1996）、《12kV戶外高壓真空斷路器檢修工藝規程》（DL/T 391-2010）及國家電網公司發布的《高壓開關設備反事故技術措施》，江蘇久創電氣科技有限公司研制的斷路器在線狀態監測裝置，為斷路器的檢修提供科學依據，其主要優點：

l 不影響、不改變斷路器本身結構、接線及特性。

l 滿足各種常規三相斷路器、鐵路牽引單相斷路器、地鐵直流斷路器等各種形式的監測要求。

l 液晶彩色觸摸屏（選配）顯示斷路器的運行狀態及健康狀況，實時獲取斷路器參數及曲線。

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行實時監測，線圈電流異常時進行報警，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測，并將設備狀態上傳觸摸屏或后臺顯示。

l 帶標準的以太網、RS485及物聯網無線通信接口，也可擴展為IEC61850規約，符合泛在電力物聯網的建設標準。

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構的靈活性及機構磨損信息。

   斷路器分閘、合閘線圈電流曲線：機構卡澀，開關分、合不到位，分、 合閘鐵芯卡死或機構轉軸生銹，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：儲能機構中合閘彈簧強度下降、部件磨損或卡澀、電機故障、微動開關故障等，對斷路器的儲能或分合閘操作產生不利影響

   儲能電流曲線：通過監測儲能電機的電流能夠監測彈簧、儲能機構以及電機和微動開關的狀態。

   斷路器分合閘次數及失敗次數統計：直觀顯示斷路器操作次數與操作狀態。

  檢修人員可根據裝置所測量的上述參數了解斷路器的運行狀態，掌握斷路器的運行參數，從而進行檢修計劃的制定和調整。

傳感器的安裝

機械特性監測包括分合閘線圈電流波形、儲能狀態等，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，傳感器應緊固于合適的位置；儲能狀態的監測包括儲能電機的電流和電壓，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的安全運行。

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