系統(tǒng)組成:
系統(tǒng)設備分兩層部署,即前端避雷器監(jiān)測裝置,后端避雷器監(jiān)測管理裝置。
避雷器監(jiān)測裝置部署在避雷器本體下方附近,完成信號采集、處理、計算,同時通過通訊接口向后端監(jiān)測管理裝置上傳實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和避雷器動作時錄取的暫態(tài)波形數(shù)據(jù)。
避雷器監(jiān)測管理裝置部署在車廂電氣柜,完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集、緩存、分析、評估與初級診斷。監(jiān)測管理裝置輸出的告警信息、狀態(tài)評價信息和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示在自帶顯示屏上,為車輛運行維護人員提供技術保障。
監(jiān)測管理裝置所有緩存數(shù)據(jù)和分析結(jié)果數(shù)據(jù)均可通過裝置USB接口進行數(shù)據(jù)備份,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)積累和運行狀態(tài)趨勢分析。
系統(tǒng)功能:
1 運行數(shù)據(jù)實時監(jiān)測
避雷器監(jiān)測系統(tǒng)每分鐘采集一次如下參數(shù):
運行環(huán)境參數(shù) | 溫度 |
濕度 |
接觸網(wǎng)供電質(zhì)量參數(shù) | 電壓 |
頻率 |
1-20次諧波電壓值 |
電壓總諧波失真(THD) |
避雷器運行參數(shù) | 全電流 |
阻性電流 |
容性電流 |
阻容比 |
動作次數(shù) |
避雷器動作時刻 |
2 動作暫態(tài)過程記錄與分析
系統(tǒng)自動錄取避雷器動作時前后一段時間(動作前20ms,動作后20ms)的網(wǎng)壓(采樣速率200KSPS),沖擊電流(采樣速率4MSPS)、全電流(采樣速率200KSPS)波形數(shù)據(jù)。事故發(fā)生后進行原因分析時,系統(tǒng)提供當時的記錄波形和網(wǎng)壓分析數(shù)據(jù)(含電壓頻率、峰值、1-20次諧波電壓值、電壓總諧波失真THD值)為人工分析提供數(shù)據(jù)支撐。
3 風險預警
針對避雷器運行參數(shù),采用閾值比較法和趨勢分析法,評判避雷器當前運行風險并輸出預警信息,做到避雷器安全隱患早發(fā)現(xiàn),早解決,防止運行事故發(fā)生。
4 運行狀態(tài)評價
綜合分析避雷器運行特征參量值(全電流、阻性電流、阻容比)、環(huán)境參數(shù)(溫度、濕度),參考國家電網(wǎng)相關規(guī)范并結(jié)合我公司避雷器檢修過程中的經(jīng)驗值,對避雷器的運行狀態(tài)進行實時評價。避雷器運行狀態(tài)評價分正常、注意、異常、嚴重四個等級輸出。
5 初級故障診斷
出現(xiàn)預警信息時,結(jié)合狀態(tài)評價信息,初級故障診斷模塊給出傾向性的診斷意見和建議關注點。由于無在線監(jiān)測數(shù)據(jù)積累,缺乏故障避雷器樣本數(shù)據(jù),且行業(yè)內(nèi)并無成熟的診斷模型,本系統(tǒng)通過挖掘避雷器檢修數(shù)據(jù)并結(jié)合行業(yè)規(guī)范,建立初級診斷模型。系統(tǒng)運行初期故障樣本有限的條件下,初級診斷模型對避雷器檢修具有一定的指導意義;當后期模型完善后,診斷結(jié)果可指導避雷器檢修,實現(xiàn)智能運維的目標。
全電流測量范圍:0.1---50mA
全電流測量誤差:±(Rd*2%+5uA)
阻性電流測量范圍:0.01---10mA
阻性電流測量誤差:±(Rd*3%+5uA)
容性電流測量范圍:0---50mA
容性電流測量誤差:±(Rd*2%+10uA)
阻容比測量范圍:0.01---0.5
阻容比測量誤差:±(Rd*2%+0.01)
避雷器動作次數(shù)計數(shù)范圍:0---40000000
避雷器動作次數(shù)誤差:±(Rd×3%)
頻率測量范圍:45---65Hz
頻率測量誤差:±0.002Hz
電壓測量范圍:0---270V(可根據(jù)實際情況擴大測量范圍)
電壓測量誤差:±(標準讀數(shù)×0.5%)
諧波電壓測量:1-20次諧波
諧波電壓測量誤差:±(標準讀數(shù)×3%)
溫度測量范圍:-40℃---+100℃
溫度測量誤差: ±1℃
濕度測量范圍: 5~95%RH
濕度測量誤差:±5%RH
● 絕緣性能
在正常試驗大氣條件下,用500V兆歐表測量絕緣電阻,測試結(jié)果滿足以下要求:
a)電源對地絕緣電阻不小于100MΩ。
b)PT二次電壓輸入回路對地絕緣電阻不小于100MΩ。
c)無電氣聯(lián)系的各帶電電路之間的絕緣電阻不小于100 MΩ。
承受頻率為50Hz±5Hz及下表所列的交流正弦波試驗值,歷時1Min試驗,絕緣不出現(xiàn)擊穿或閃絡現(xiàn)象。
被試電路 | 額定絕緣電壓等級 Ui(V) | 試驗電壓(V) |
整機引出端子--地 | 60~250 | 2000 |
交流回路—地 | 60~250 | 2000 |
整機帶電部分—地 | ≤60 | 500 |
● 電磁兼容能力
GB/T 17626.2—2006 靜電放電抗擾度試驗 測試等級4,性能A
GB/T 17626.3—2006 射頻電磁場輻射抗擾度試驗 測試等級3,性能A
GB/T 17626.4—2008 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗 測試等級4,性能A
GB/T 17626.5—2008 浪涌(沖擊)抗擾度試驗 測試等級4,性能A
GB/T 17626.6—2008 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗 測試等級3,性能A
GB/T 17626.8—2006 工頻磁場抗擾度試驗 測試等級5,性能A
GB/T 17626.9—1998 脈沖磁場抗擾度試驗 測試等級5,性能A
GB/T 17626.10—1998 阻尼振蕩磁場抗擾度試驗 測試等級5,性能A
GB/T 17626.11—2008 電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗
電壓暫降測試: 40%UT,0.2s 70%UT,0.5s 80%UT,5s 短時中斷: 0%UT,0.5s 性能A
車頂監(jiān)測裝置:
工作環(huán)境溫度: -40℃~+70℃;
儲存環(huán)境溫度: -40℃~+70℃;
相 對 濕 度 : 0~100%;
大 氣 壓 力 :(70~110)kPa;
供 電 電 源 :額定DC110V,變化范圍DC78V---DC138V
電 源 功 率:20W
防 護 等 級 :IP67
車廂監(jiān)測管理裝置:
工作環(huán)境溫度: -20℃~+55℃
儲存環(huán)境溫度: -40℃~+70℃;
相 對 濕 度 : 5~90%;
大 氣 壓 力 :(70~110)kPa;
供 電 電 源 :額定DC110V,變化范圍DC78V---DC138V;
電 源 功 率 :<60W
防 護 等 級 :IP54
系統(tǒng)功能實現(xiàn):
避雷器運行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)車載監(jiān)測管理裝置自帶7寸觸摸顯示屏,面向隨車工程師輸出監(jiān)測數(shù)據(jù)、狀態(tài)評價結(jié)果和診斷結(jié)果,并以不同的顏色區(qū)分預警嚴重等級、狀態(tài)評價結(jié)果,診斷提示信息。
此外,系統(tǒng)提供web登錄瀏覽模式。當監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出異常提示信息時,專業(yè)級工程師可通過web登錄訪問實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢、監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,同時也可以通過配置,優(yōu)化預警定值、狀態(tài)評價和故障診斷模型。