宁波智电物联网有限公司

断路器机械特性在线监测系统

应用案例

断路器机械特性在线监测系统

1、系统概述

     ZD1300-BMS断路器机械特性在线监测系统用于监测断路器动作特性参数、评估健康状态、识别潜在缺陷。监测参数包括:一次开断电流、分/合闸线圈电流、储能电机电流、触头行程、机械振动、开关辅助触点状态、控制回路电压等。通过对录波曲线的分析,并结合标准曲线库的比对来评估断路器的健康状况。应用于10kV 到1000kV 各种类型断路器的在线监测,可以直接安装在断路器控制柜或控制室内,无线传输、安装方便。

2、系统组成

  ZD1300-BMS断路器机械特性在线监测系统由现场监测单元(LMU)、电流传感器、行程传感器、振动传感器和现场控制单元(LCU)等组成,如下图所示:

 

图1:ZD1300-BMS断路器机械特性在线监测系统硬件组成

  ZD1300-BMS 系统现场监测单元(LMU)完成断路器机械特性监测所需开关量及模拟量的采集、存储和分析,并将监测数据发送至现场控制单元(LCU)或上级平台;LCU 接收多个LMU 监测数据进行存储、展示、分析,并将分析结果以DL/T 860(MMS)协议接入上级平台。

  ZD1300-BMS系统采用同步采样技术,通过霍尔电流传感器采集一次回路的开断电流、分/合闸线圈电流、储能电机电流,通过IO 端口采集辅助节点信号,通过行程传感器采集触头位移,通过加速度传感器采集振动信号。采集的信号通过录波分析完成对断路器机械特性状态诊断和电寿命评估。

  机械特性诊断:监测参数包括线圈分/合闸时间、分/合闸线圈电流波形、分/合闸同期性、断路器动触头行程、断路器动触头速度(包括刚分速度,刚合速度,动触头平均速度及最大速度)、断路器机械振动、断路器分/合状态和电流波形分析特征参数(活塞撞击缓冲时间、主触头断开时间、辅助触头断开时间、峰值电流等)。

  控制回路状态监测:监测参数包括控制回路电压、辅助触点动作时间。

  储能机构状态监测:监测参数包括储能电机工作电流波形、储能时间、储能电机启动次数。

  电寿命评估:监测参数包括正常工作和分/合闸过程一次电流幅值、电弧持续时间、动作次数、电弧重燃、主触头累计电磨损(以IT 表征),在电寿命到达上限前发出预警。

  ZD1300-BMS 断路器机械特性在线监测系统为SNTP 客户端,周期性的与上层SNTP 服务器进行时钟同步;ZD1300-BMS 系统采用4GB FLASH 存储器,能保存十年以上的监测数据(每天采样8 次每组数据为100KB)。

3、主要技术特征

  √ 同步采样,录波分析;

  √ 实时监测开断电流波形、故障电流波形及剩余电寿命;

  √ 实时监测分闸/合闸电流波形、储能电机电流波形及动作次数;

  √ 分析分/合闸电流波形特征参数;

  √ 实时监测断路器振动频率及幅值;

  √ 监测信号实时采集,跳变自动触发录波;

  √ 支持LoRa、WiFi无线组网;

  √ 支持Modbus、DL/T860(IEC61850)标准通信规约;

  √ 支持移动终端WiFi接入,提取和查看录波数据;

  √ 支持U盘提取录波数据;

  √ 支持SNTP网络对时;

  √ 支持断路器温度监测数据接入;

4、主要技术指标

监测参数

检测范围

检测精度

1

断路器一次开断电流

0.1~20A

±0.5%

2

断路器分/合闸线圈电流

0.1~20A

±0.5%

3

断路器储能电机电流

0.1~20A

±0.5%

4

断路器控制回路电压

80~250V DC

±0.5%

5

断路器分/合闸时间

4000mS

±1mS

6

断路器分/合闸速度

20m/s

1%

7

断路器分/合闸同期

 

±1mS

8

断路器触头行程

600mm

1%

9

录波时间

≤ 10S

10

触点节点通道

2

11

电流测量通道

8

12

采样频率

10KHz/20KHz

13

输入触发反应时间

≤ 0.1mS

14

录波文件格式

Comtrade

15

通信接口

无线

LORA/WiFi

有线

RS485/1000BASE 以太网

16

通信协议

MODBUS、DL/T 860

17

时间同步

SNTP 网络对时

18

工作温度

-40~60℃

5、系统组网方式

  ZD1300-BMS系统提供LoRa、WiFi 无线通信接口和RS485、1000BASE 以太网有线通信接口,系统组网架构如下图所示。

6、产品证书

 

 7、部分厂家合作及产品性能测试

7.1许继电气合作项目

 7.1平高集团作项目