该系统采用CIM方法,在IEC61850标准模型基础上进行信息建模和服务建模。首先对断路器在线监测的特征量进行研究和分析,深入理解特征量在高压现场环境中表现出的特征和规律,然后对所建立的模型进行扩展,创建了合适的LN。包括合闸次数、合闸线圈电流、合闸时间、分闸次数、分闸线圈电流、分闸时间、储能电机动作次数、储能时间、储能电机启动电流、SF6密度、SF6气体水分、SF6压力、分闸线圈电流曲线、合闸线圈电流曲线、辅助开关曲线、位移-时间曲线、储能电机电流曲线数据量建模和数据描述。 西安中洲电力设备有限公司研发生产的断路器在线监测系统包含如下几层:
第一层由传感器、现场信号采集部件和数据处理机组成,主要完成对断路器特征量的采集、数据合并、数据计算、数据记录和对上层通讯的任务。数据处理机通过TCP/IP与主IED和MU实现数据交换;它包含配置软件模块、IEC61850建模软件、IEC618050 SERVER和通讯管理软件。其中,IEC61850 Server主要功能是向外提供IEC61850服务。根据IEC61850模型以IEC61850通讯体系提供IEC61850服务,如获取逻辑设备目录、获取逻辑节点目录、获取数据值、报告等
第二层由数据服务器组成,服务器是一台安装了数据库及其配套软件的计算机。(该部分功能可以被安装在数字化变电站的综合监测单元或站端监测单元中)
第三层IE用户层,IE用户通过浏览器访问断路器动作波形、结果数据、趋势图和数据评估图。
一、技术功能
1. 现场信号采集部件
该部分通过SF6气体密度传感器、SF6微水含量传感器、SF6压力传感器和SF6温度传感器的RS485串行接口或者4-20mA电流完成对分布于变电站的断路器SF6气体密度、SF6微水含量、SF6压力和SF6温度的测量;记录断路器动作时主副分闸线圈电流、合闸线圈电流、辅助开关和位移波形曲线,并记录储能电机电流曲线、储能时间和启动电流。该部分完成对分布于变电站断路器的前端采样、数据初步处理、数据临时存放和接收外部B码时钟信号。
①断路器动作时分闸线圈电流
②断路器动作时合闸线圈电流
③断路器动作时辅助开关
④储能电机电流曲线和储能时间
⑤最大支持24路模拟和开关量
采集单元采用双系统设计,支持热冗余备份,具有高可靠性。
2. 传感器
1)合闸、分闸线圈电流:
采用零磁通霍尔穿心式电流传感器将线圈回路电流转换成0-20 毫安电流输入。
输入电流:0-5A
输出电流:0-20mA
精度:0.1级
供电压: ± 12V DC
线性度: 0.1%
隔离电压: >3KV AC
响应时间:1us
温度范围:-20 ??70 (工业级)
2)位移传感器
采用金属溅射膜电阻和专用六元合金贵金属电刷触片,保证高可靠性、稳定性。
①滑阻式位移传感器
总量程标称阻值: 5K
绝对有效工作行程:0-238mm
线性度: 0.05%
温度范围:-55 ? +125°C (军 级)
②转角移传传感器
总量程标称阻值: 5K
测量旋转角度: 360 连续 线性度: 0.05%
温度范围:-55 ? +125°C (军 级)
③转交增量式光电编码器
最大支持分辨率:8000
测量旋转角度: 360度
温度范围:-40 - +85°C
3)储能电机电流:
采用零磁通霍尔穿心式电流传感器将储能电流转换成0-30毫安电流输入。
输入电流:0-30A
输出电流:0-20mA
精度:0.1级
供电压: ± 12V DC
线性度: 0.1%
隔离电压: >3KV AC
外形尺寸:宽×长×高 25×45×40
4)辅助接点;
接入断路器空闲的一组常开、常闭接点。
3. 数据处理机
数据处理机是一款面向工业应用的超紧凑、全密封的坚固性嵌入设备,支持RS485、RS422和网口多种通讯接口。通过各种通讯接口与各种支持RS485、RS422标准的数字传感器实现数据采集。内嵌软件包括通信管理模块、数据处理模块。
通讯管理模块分为三层:其一是与现场信号采集部件通讯;其二将采集数据按照IEC61850规范进行描述;其三通过Client/Server服务实现与综合监测单元或站端监测单元间数据交换。该部分支持IEC61850-9-1、IEC61850-9-2和MMS服务映射。
数据处理模块功能为对各断路器监测装置会送的数据进行解析,并存入数据库或文件.(该部分可根据实际应用放置在不同层)