智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流

智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流2013年09月17日正泰電氣股份有限公司輸配電研究所總經(jīng)理李水清（高級工程師）1智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流5/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流產(chǎn)品展示產(chǎn)品亮點(diǎn)取得成果設(shè)計(jì)方案研究意義目錄25/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流故障類型10kV(次)20kV(次)合計(jì)（次）占比機(jī)構(gòu)缺陷3403462.96%行程裝換開關(guān)故障60611.11%接頭（插頭）發(fā)熱5059.26%刀閘本體故障4047.41%避雷器故障0000柜內(nèi)PT故障0000柜內(nèi)CT故障0000其他4007.41%2012年某供電公司壓開關(guān)柜故障統(tǒng)計(jì)表其中由于機(jī)械和發(fā)熱因素造成的故障占比高達(dá)83.3%，因此針對10KV中壓開關(guān)柜開展機(jī)械特性和觸頭發(fā)熱的實(shí)時(shí)監(jiān)測對保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行意義十分重大。35/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流

實(shí)時(shí)采集斷路器合分閘電參量、機(jī)械特性參量、觸頭溫度數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)信號處理單元及專家系統(tǒng)單元對斷路器整體狀態(tài)進(jìn)行評估及故障診斷。一共經(jīng)過四個(gè)模塊：數(shù)據(jù)采集模塊、信號處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、專家系統(tǒng)模塊。數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)計(jì)方案45/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流設(shè)計(jì)方案1、數(shù)據(jù)采集2、信號分析3、數(shù)據(jù)分析4、專家系統(tǒng)控制電壓儲能電壓觸頭溫度合閘電流分閘電流機(jī)械板MAC溫度板T1\T2數(shù)據(jù)處理控制中心人機(jī)界面上位機(jī)綜合分析處理模塊儲能電流超行程開距合/分時(shí)間合/分速度儲能時(shí)間霍爾元件傳感器半導(dǎo)體溫度傳感器角位移傳感器55/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流產(chǎn)品展示斷路器二次電信號采集板：主要用于采集斷路器的電壓和電流功能板：處理機(jī)械特性的機(jī)械板，無線測溫板（或光纖測溫板），真空度檢測板；控制板：主要接收功能板上傳的數(shù)據(jù)，以及與液晶顯示，上位機(jī)之間的通訊；液晶顯示部分。65/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流產(chǎn)品特點(diǎn)在線監(jiān)測斷路器電參量、機(jī)械參量、觸頭溫升和真空度；對斷路器電動底盤車有邏輯控制功能，檢測斷路器觸頭位置；斷路器觸頭溫升可以采用光纖測溫和無線測溫兩種方式；功能板通過轉(zhuǎn)接板與主控板連接，轉(zhuǎn)接板采用歐式96針端子，采用插拔式結(jié)構(gòu)，便于擴(kuò)展；主控板與功能板之間采用CAN總線通訊，較其他總線有更好的實(shí)時(shí)性和可靠性；上下位機(jī)之間采用485通訊方式，上位機(jī)可以進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)存儲和查詢。75/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流人機(jī)界面可視化的人機(jī)界面：顯示斷路器的總體運(yùn)行狀態(tài)；顯示斷路器的電參量、機(jī)械參量和溫度數(shù)據(jù)；顯示斷路器行程時(shí)間曲線，溫升曲線鍵盤操作功能：控制電動底盤車專家系統(tǒng)：為用戶提供報(bào)警、預(yù)警信息85/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流運(yùn)行狀態(tài)通過霍爾電壓和霍爾電流傳感器采集斷路器的控制電壓、儲能電壓、合閘電流、分閘電流和儲能電機(jī)電流，上電顯示電壓信號，并能提供斷路器的合分狀態(tài)和合分次數(shù)，讓用戶對斷路器的機(jī)械壽命有一個(gè)總體認(rèn)知。95/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流機(jī)械特性機(jī)械特性可以直接反映出斷路器的機(jī)械狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)拒動、誤動等故障征兆，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警，有效提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，繼電保護(hù)的動作準(zhǔn)確性。通過在斷路器主軸的同心軸上安裝角位移傳感器，將斷路器主軸和分閘動作時(shí)轉(zhuǎn)過的角度轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)過處理之后得到斷路器主軸角位移—時(shí)間曲線，從而得到動觸頭直線位移—時(shí)間曲線，從而提取合分閘時(shí)間、速度、開距和超程。105/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流合閘機(jī)械特性合閘機(jī)械特性反應(yīng)斷路器關(guān)合性能。主要采集斷路器的開距、超程、合閘時(shí)間、合閘速度、合閘位移—時(shí)間曲線，合閘電流曲線。115/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流分閘機(jī)械特性斷路器分閘機(jī)械特性反應(yīng)斷路器開斷性能，分閘主要采集斷路器開距、分閘時(shí)間、分閘速度、分閘位移—時(shí)間曲線，分閘電流曲線125/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流觸頭溫度光纖測溫方式：光纖直接澆鑄在斷路器固封極柱中，采用半導(dǎo)體光纖測溫傳感器，應(yīng)用DPS分布式光纖在線測溫原理，監(jiān)測斷路器六個(gè)觸頭溫升。優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，絕緣性能好無線測溫方式：采用數(shù)字溫度傳感器，可以與處理器進(jìn)行雙向通訊。優(yōu)點(diǎn)：安裝方便，響應(yīng)速度快。135/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流真空度檢測真空滅弧室內(nèi)的絕緣強(qiáng)度與真空度有關(guān)，真空度低劣的真空滅弧室不能開斷短路電流，甚至不能開斷負(fù)荷電流。采用電容傳感器，將滅弧室內(nèi)屏蔽罩上的交流電位和高頻脈沖電位作為檢測對象，結(jié)合在線監(jiān)測方法耦合電容法和電光變換法來監(jiān)測滅弧室內(nèi)真空度變化情況。145/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流控制單元控制單元：提供斷路器底盤車自動控制功能，監(jiān)測觸頭位置狀態(tài)

對故障信號給出開出量信號，同時(shí)預(yù)留多路開入量和開出量接口，便于功能擴(kuò)展155/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)：應(yīng)用人工智能短發(fā)對斷路器的彈簧機(jī)構(gòu)、分閘機(jī)構(gòu)、合閘機(jī)構(gòu)、合閘線圈、分閘線圈、儲能電機(jī)進(jìn)行狀態(tài)評估，然后對斷路器有一個(gè)綜合狀態(tài)評估，告知用戶斷路器目前運(yùn)行狀況，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)警和報(bào)警功能，并能在故障時(shí)刻給予自診斷意見。165/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流參數(shù)設(shè)置可以根據(jù)用戶需求設(shè)置斷路器閾值：包括機(jī)械閾值(合、分閘速度上限、下限）、溫度閾值（上限值和下限值）、真空度閾值。此外，也可以對時(shí)間和屏幕參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。175/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流上位機(jī)具有故障報(bào)警（指示燈）和鍵盤控制功能；能夠顯示數(shù)字化測量的各種信息參數(shù)；能夠顯示角位移和對應(yīng)直線位移行程曲線；繪制斷路器狀態(tài)劣化趨勢圖，并給出電壽命和機(jī)械壽命預(yù)測結(jié)果；提供歷史數(shù)據(jù)查詢和報(bào)表打印功能185/8/2024智能斷路器在線監(jiān)測技術(shù)交流產(chǎn)品亮點(diǎn)功能穩(wěn)定，成本較低PCI插槽設(shè)計(jì)，有利于功能拓展電壽命評估故障自診斷專家系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)存儲與查詢技術(shù)特點(diǎn)