JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置說明書(V1.02)

NS-3912-C避雷器在線監(jiān)測裝置版權聲明Copyright?

2011

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16系統(tǒng)概述及特點1.1監(jiān)測意義金屬氧化鋅避雷器是電力設備的關鍵設備之一，流經(jīng)避雷器上的阻性電流是衡量避雷器絕緣程度的一項重要指標。通過對避雷器的全電流、阻性電流、容性電流、雷擊次數(shù)及雷擊時刻進行實時在線監(jiān)測，可實現(xiàn)對高壓電氣設備的絕緣狀況進行實時監(jiān)測；同時，通過分析監(jiān)測數(shù)據(jù)可及時發(fā)現(xiàn)金屬氧化鋅避雷器潛在的故障并為狀態(tài)檢修提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)，為電力系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行提供了一個強力、可靠的保證，為運行檢修人員提供可靠的設備絕緣信息和科學的檢修依據(jù)，從而達到減少事故發(fā)生，延長檢修間隔，減少停電檢修次數(shù)和時間，提高設備利用率和整體經(jīng)濟效益的目的。1.2系統(tǒng)介紹JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置實現(xiàn)金屬氧化鋅避雷器絕緣性能的監(jiān)測，避雷器在線監(jiān)測需要JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置和JC-OM200/PT母線電壓在線監(jiān)測裝置兩種裝置：JC-OM200用于采集1臺避雷器的泄露電流及雷擊次數(shù)和雷擊事件；JC-OM200/PT用于采集避雷器所在母線的3相電壓。JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置與JC-9000避雷器在線監(jiān)測主IED和狀態(tài)監(jiān)測綜合服務器，一起構成避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)組成如圖1.1所示。避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)采用先進的分層分布式結構，應用總線控制技術和模塊化設計原理，使系統(tǒng)的抗干擾性能、測量的準確性和穩(wěn)定性都得到了很大的提高，滿足了工業(yè)現(xiàn)場實用要求，并采用獨有的專家診斷系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進行科學分析診斷，便于及時方便地了解并掌握變電設備的健康狀態(tài)。通過實時監(jiān)測避雷器的全電流、阻性電流、容性電流以及雷擊次數(shù)、雷擊時刻，通過對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析、擬合處理，并結合現(xiàn)場工況，可及時地發(fā)現(xiàn)避雷器由污穢或內(nèi)部受潮引起的瓷套泄漏電流或絕緣桿泄漏電流增大等問題，以避免事故的發(fā)生。圖1.1避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)結構圖1.3技術特點采用高精度有源零磁通穿心式互感器，根據(jù)被測電流大小自動選擇放大倍數(shù)，實現(xiàn)高精度測量采用動態(tài)相量補償算法，實現(xiàn)高精度測量信號分析采用數(shù)字濾波算法，摒除模擬濾波器帶來的“零漂問題”采用分布式測量結構，即就地測量、數(shù)字傳輸可帶電安裝，即不需要主設備停電安裝，方便、快捷的接入系統(tǒng)1.4技術參數(shù)本裝置技術參數(shù)完全滿足或優(yōu)于以下國家、企業(yè)標準和規(guī)定：Q／GDW534-2010《變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)技術導則》Q／GDW535-2010《變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)裝置通用技術規(guī)范》Q／GDW410-2010《高壓設備智能化技術導則》Q／GDW383-2009《智能變電站技術導則》國家電網(wǎng)公司《高壓開關設備智能化技術條件》《IEC61850國際標準工程化實施技術規(guī)范》南方電網(wǎng)公司《變電設備在線監(jiān)測裝置通用技術規(guī)范》耐壓：2.0kV/min無擊穿和閃絡絕緣電阻符合IEC255-5標準耐壓符合IEC255-5標準脈沖電壓測試符合IEC255-5標準濕熱性能符合IEC68-2-38標準共模符合IEC255-22-1標準差模符合IEC255-22-1標準靜電放電符合IEC255-22-2標準電磁場輻射干擾符合IEC255-22-3標準快速瞬變干擾符合IEC255-22-4標準1.4.1工作環(huán)境工作電壓：交流220V±10%,50Hz功耗：額定電壓下＜5W環(huán)境溫度戶內(nèi)系統(tǒng)：-10℃戶外系統(tǒng)：-25℃工作環(huán)境濕度：≤95％1.4.2監(jiān)測參數(shù)指標全電流范圍：0.05mA～650mA，測量精度±1%阻性電流范圍：0.05mA～650mA，測量精度±1%母線電壓測量范圍：35kV～1000kV,測量精度0.5%諧波電壓測量范圍：3、5、7、9次，測量精度±2%系統(tǒng)頻率測量范圍：45～65Hz，測量精度±0.001Hz雷擊次數(shù)記錄：0~255，年月日時分秒1.4.3母線電壓單元：6個避雷器單元：60個1.4.4監(jiān)測周期 出廠設置：1小時最短周期：5分鐘1.4.5數(shù)據(jù)通訊CAN網(wǎng)結構，網(wǎng)絡速率為：＜500KbpsRS485結構，網(wǎng)絡速率為：≤9600bps1.4.6數(shù)據(jù)生存周期生存周期為2年。1.4.7平均無故障時間系統(tǒng)的平均無故障工作時間（MTBF）：戶內(nèi)：大于5×104小時。戶外：大于3×104小時。裝置功能JC-OM200避雷器在線監(jiān)測裝置有如下功能：1、采集避雷器裝置的泄露電流及參考電壓，計算避雷器泄露電流基波及3、5、7、9次諧波，統(tǒng)計雷擊次數(shù)及雷擊時間等。2、采集PT單元母線電壓及參考電壓，計算母線電壓基波及3、5、7、9次諧波。3、CAN或485網(wǎng)絡通信4、實時時鐘5、溫濕度采集控制6、IEC61850通信JC-OM200裝置采用模塊化設計，每個裝置分別采樣避雷器的ABC三相電流或同時采集母線ABC三相電壓，同時還采集公用電源220V的幅值和相位，為采集控制單元提供計算對比數(shù)據(jù)。每個避雷器在線監(jiān)測裝置都具備CAN或485通信功能，裝置之間通過總線互聯(lián)。2.1采集功能介紹JC-OM200采集避雷器泄露電流幅值、相位、頻率測量；JC-OM200/PT采集三相避雷器泄露電流幅值、相位、頻率測量；2.2母線測量單元計算出各個電壓等級的母線電壓。計算出各個電壓等級目前電壓的3、5、7、9次諧波數(shù)據(jù)2.3CAN網(wǎng)絡通信功能避雷器在線監(jiān)測就地單元及采集控制單元之間采用高速CAN網(wǎng)絡通信，采用自定義符合CAN2.0的總線規(guī)約，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。2.4實時時鐘功能每個裝置都具備實時時鐘的功能。2.5溫濕度采集控制采用高精度溫濕度傳感器，可以實時采集裝置內(nèi)部溫濕度。2.6IEC61850通信避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了61850通信功能，實現(xiàn)跟不同主站系統(tǒng)的無縫連接。2.7裝置算法介紹避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)計算阻性電流時需要獲得避雷器泄露電流與避雷器所在母線電壓的相位差。獲得精確相位差是阻性電流計算精度的重要保證?？紤]到泄露電流與母線電壓在不同裝置中實現(xiàn)，且裝置安裝位置可能間隔較遠，本裝置采用市電同步法解決不同裝置之間同步采樣的問題，以獲得精確的相位差。同步原理圖如圖2.1所示。圖2.1算法同步原理圖以A相避雷器監(jiān)測為例：（1）JC-9000智能在線監(jiān)測IED下發(fā)同步采集命令給JC-OM200/MOA裝置和JC-OM200/PT裝置：JC-OM200/MOA裝置同步采集A相避雷器泄露電流和市電電壓，經(jīng)FFT快速濾波算法得到A相泄露電流基波相位與市電基波相位，計算相位差；JC-OM200/PT裝置同步采集避雷器所在母線A相電壓和市電電壓，經(jīng)FFT快速濾波算法得到A相母線電壓基波相位與市電基波相位，計算相位差；（2）JC-9000智能在線監(jiān)測IED下發(fā)讀數(shù)據(jù)命令給JC-OM200/MOA裝置和JC-OM200/PT裝置，JC-OM200/MOA裝置和JC-OM200/PT裝置將相角差、及其他監(jiān)測數(shù)據(jù)上送到JC-9000智能在線監(jiān)測IED，綜合智能在線監(jiān)測裝置計算相角差：以及其他監(jiān)測數(shù)據(jù)，做出診斷，并將數(shù)據(jù)和診斷結果上送至后臺軟件。裝置硬件3.1硬件原理圖圖3.1避雷器監(jiān)測單元原理示意圖3.2產(chǎn)品外形及內(nèi)部結構圖3.2JC-OM200/PT母線電壓監(jiān)測單元內(nèi)部結構圖圖3.3JC-OM200金屬氧化物避雷器監(jiān)測單元內(nèi)部結構圖3.3安裝尺寸圖3.4JC-OM200避雷器監(jiān)測單元機箱結構圖產(chǎn)品調(diào)試4.1地址設置裝置設有一個8位撥碼開關（DSW1），用于設置裝置的485通訊地址。撥碼開關1為低位，8為高位，撥碼處于ON時，代表邏輯“1”，處于OFF時，代表邏輯“0”，依照二進制進行換算。4.2初始化設置 裝置設有一個4位撥碼開關（DSW2），開關1為低位，4為高位。撥碼處于ON時，代表邏輯“1”，處于OFF時，代表邏輯“0注意：設備正常運行禁止使用此功能，全部恢復默認“0”配置。4.3LED狀態(tài)顯示LED名稱狀態(tài)含義DL1閃爍運行正常DL2閃爍串口通信應答指示DL3常亮電源正常產(chǎn)品安裝施工5.1安裝示意圖5.2全站接線示意圖5.3電源連接5.4通信連接5.4.1施工方法避雷器單元施工安裝方法：1）避雷器接地線遵循左進右出原則，從左邊穿進去，右邊出來，然后接到地上；2）避雷器監(jiān)測裝置為單相設備，原則上加裝于避雷器監(jiān)測儀下方或者監(jiān)測儀的正后方，使用相應直徑抱箍固定，掛高視避雷器監(jiān)測儀的位置而定；3）避雷器監(jiān)測裝置底部預埋DN32的鍍鋅管2根，敷設至就近電纜溝或者上下級監(jiān)測裝置供給主電纜進出；4）避雷器末屏電纜使用規(guī)格為BV1×35黃綠硬線，主電纜使用規(guī)格為KVVRP22-2×1.5+2×1.0的雙絞雙屏蔽鎧裝電纜；5）主電纜2根分別由上下級監(jiān)測裝置敷設至本地監(jiān)測裝置；6）末屏電纜由避雷器傘裙底部泄漏電流引出端開始，穿過避雷器監(jiān)測裝置的傳感器，引至監(jiān)測儀接線柱上，并做橫平豎直美觀化處理。母線電壓單元施工安裝方法：母線電壓監(jiān)測裝置為三相設備，根據(jù)就近和適合安裝的原則，安裝在母線PT智能柜旁邊，使用相應尺寸的直徑抱箍或支架固定，安裝高度一般為1.4米（視實際情況而定）；每個母