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ZHCM-4000S 无线IMD开关柜故障预警系统-标准技术方案

发表时间:2020-11-19 14:07

ZHCM-4000S

无线IMD 开关柜故障预警系统

标准技术方案

长沙旭志电力科技有限公司


一、概述3

二、功能特点3

2.1 无源无线温度传感器4

2.2 集控单元4

2.3 后台软件部分4

三、技术参数5

四、安装方式8

1IMD 监测主机安装位置及尺寸8

2、触头型无源无线温度传感器安装位置及尺寸9

3、肘头型无源无线温度传感器安装位置及尺寸11

五、后台服务软件12

六、配置清单13


一、概述

高压开关柜是电力系统中的重要电力设备,其运行可靠性关系到整个电网的安全稳定及城市供电的可靠性。我公司专门针对开关柜开发了国内首款无线IMD 开关柜故障预警系统。该技术完全独立自主研发,在故障预警系统中运用了多种开关柜故障预警手段,从而确保开关柜的安全可靠运行。在开关柜安全可靠运行方面提出了全新的解决思路。






二、功能特点

1) 可以监测由于开关柜主绝缘材料故障引起的内部气隙、裂纹故障、绝缘老化以及绝缘材料表面的放电信号;

2) 可以监测由于断路器、连接线处接触不良或过载引起的温度过高故障;

3) 可以监测由于开关柜内部湿度、振动引起的故障;

4) 每个传感器都配有独立的监测通道,可以实现连续、实时的采样功能,不采用分时复用的方式进行轮询采样;

5) 无线传感器单元采用无线方式与集控单元通讯,自动匹配地址,安装简单方便;

6) 无线传感器单元采用彩色液晶屏显示方式,实时显示温度、湿度、TEV、超声波、HFCT、故障严重程度等测量数据;

7) 无线传感器单元内置TEV、超声波传感器,可以外接HFCT 传感器,方便现场安装。

8) 温度传感器传输采用无线方式,并采用自取电方式供电;


9) 每个无线传感器单元可同时接入12 个无线温度传感器。

2.1 无源无线温度传感器

触头型无源无线温度传感器

1) 采用行业内体积最小的无源无线温度传感器,启动电流小于5A

2) 空旷传输距离大于200m;

3) 第三方检测报告

肘头型无源无线温度传感器:

1) 电缆接头内部导体温度直量

2) 与原后堵头外观尺寸完全一致,安装简单方便

3) 采用电磁感应取电技术,无需外部电源供电。

4) 采用433MHZ 频段,无线传输,通讯稳定

5) 第三方检测报告

6) 本产品的突出特点是在高压设备测温过程中,不需要额外的电源,不需要导体中有电流,只需要电场本身的能量就可以获取装置所需的电能,传感器内置于环网柜附件绝缘塞内,与发热点直接紧密接触,能够可靠真实的反应发热点温度

2.2 集控单元

110 英寸大屏幕实时显示检测数据

2) 采用壁挂式安装方式,安装在配电室内;

3) 为每个监测主机都配有独有的信道,可以实现连续、实时的显示功能,不采用分时复用的方式进行轮询显示;

4) 集控单元具有开放的标准数据端口,方便接入各类综合管理平台。

5) 软件系统内嵌数据挖掘算法和SVDD 核心算法可以评估开关柜绝缘状态。

2.3 后台软件部分

1) 后台软件具有动态三维图谱、实时波形、严重程度等功能;

2) 后台软件具有主绝缘故障检测激发的电磁波变化趋势图、绝缘材料表面及空气介质激发的电磁波变化趋势图、温度变化趋势图、湿度变化趋势图等;

3) 软件系统内嵌数据挖掘算法和SVDD 核心算法可以评估开关柜绝缘状态;

4) 配合系统智能软件,可提供辅助调度决策。


三、技术参数

IMD 开关柜故障预警系统整体参数:

(1) 显示屏:54*70 彩色屏幕

(2) 电源:AC220V/50Hz

3)外形尺寸:222*146*55mm

(4) 功耗:<6W

(5) 重量:<1kg

(6) 通讯方式:无线传输

(7) 自取电功能:需定制

(8) 传输距离350

TEV 测量:

 1)测量范围:0-60dB(1-1000mV)

(2) 分辨率:1 dB

(3) 精度:正负1dB

(4) 工作频带:100MHz

(5) 线性度误差:不大于±10%;


无线传感器单元

高频电流传感器(外接)

(1) 检测频带:10kHz~30MHz

(2) 信号传输方式:50Ω同轴电缆

(3) 检测灵敏度:10pC

USS 测量:

(1) 测量范围:0-60dB

(2) 分辨率:1 dB

(3) 精度:±1dB

(4) 中心频率40KHz 湿度测量:

1)湿度检测范围:0%-100%RH



(2)湿度检测精度:±3%RH(温度 25℃) 温度测量:

1)温度测量范围:-40+125

(2)测量精度:±0.1

集控单元

工作电压:AC/DC 220V±10%,50Hz

耗: 额定电压下50W 工作环境温度: -25℃~80℃ 通讯方式 1:无线

通讯方式 2:光纤/GPRS/485 屏蔽线安装方式:壁挂式

触头型无源无线温度传感器

测温方式:接触式测温

温度测量范围:-40+125℃ 测量精度:±0.1

温度采样速率:默认最低 5s

传输方式:无线

传输距离:空旷>200 米无线频段:433MHz

启动电流:<5A 防护等级:IP68; 安装方式:捆绑式

主体尺寸:26mm*22.3mm*10mm



四、安装方式

1、无线传感器单元安装位置

无线传感器单元安装在高压开关柜“高压电缆仓”内,采用螺丝固定和磁吸附式安装; 具体安装位置及安装尺寸如下图所示;

建议:对于新建的变电站采用螺丝固定

对于改造的变电站采用磁吸附式安装






安装尺寸图









安装示意图(开关柜后视图)安装示意图(开关柜侧视图)


2、触头型无源无线温度传感器安装位置及尺寸

 触头型无源无线温度传感器适合安装在高压开关柜、低压开关柜等柜体的母排、电缆进出线、隔离刀闸、电缆搭接、断路器动触头、断路器静触头等部位。


具体安装方法:







3、肘头型无源无线温度传感器安装位置及尺寸





肘头型无源无线温度传感器,适用用10kV35kV 的电缆分支箱、环网柜等的电缆插拔头后堵绝缘塞。安装方式如下图所示,直接替换原有绝缘塞即可;


绝缘塞安装效果图






欧式电缆插拨头分解图


五、后台服务软件

1) 云端实时数据监测诊断系统,采用浏览器——服务器的 B/S 架构,无需特殊设置,无需安装特定客户端,使用浏览器即可进行数据访问与功能交互。

2) 后端数据接口采用Java 语言进行开发,持久层选用SQLserver 数据库,前端交互界面使用jsp JS

3) 诊断系统内嵌数据挖掘技术和SVDD 核心算法,用于评估电缆接头的绝缘故障。

4)   站端设备通过数据通道传入云端服务器中的数据库内,由Web 程序对数据进行查询,修改,删除等操作,最终结果通过浏览器展示在客户的面前。










六、配置清单

后台服务器配置

序号

名称

型号

数量

单位

备注

1

后台主机

IPC-810/AOC

E2270swn5

1


2

通讯电缆

ZR-RVSP2*0.75

100


3

监测软件


1


4

通讯管理机


1


5

机柜

2260*800*600

1








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