配电设备多源状态监测仪

针对目前高压设备状态监测的现状,我司推出了高压设备局放和温度多源状态融合的在线监测产品系统解决方案。在发挥公司原有的局放监测技术对绝缘故障有效监测优势的基础上,同时加入设备温升监测功能来实时发现设备运行中可能存在的载流故障问题,监测装置综合两种状态指标,进行综合的智能分析诊断,从而更加准确、及时向用户反馈高压电气设备运行中存在的问题。

产品说明
  • 配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图1)

    配电设备多源状态监测装置

     

     

    用户操作手册

    【版本V1.0


    第一部分、产品简介    2

    1产品概述... 2

    2功能特点... 3

    3、技术参数... 3

    3.1、基本参数   3

    3.2、电压监测参数   4

    3.3、绝缘监测参数   4

    3.4、温度监测参数   4

    3.5、温湿度监测参数    4

    3.6、接线说明   5

    4、结构尺寸(单位mm... 6

    5、安装说明... 6

    5.1 主机安装    6

    5.2、局放传感器    7

    5.3、温度传感器    7

    5.4、环境温湿度传感器   8

    第二部分、使用说明书   9

    1注意事项... 9

    2、使用环境条件.. 9

    3、设备检查... 9

    3.1、外观检查   9

    3.2、上电检查   10

    4、监测功能... 10

    5、软件使用... 11

    5.1、调试工具使用   12

    6、通信调试... 12


    第一部分、产品简介

    1产品概述

    中国电科院对我国高压开关设备的长期运行情况开展统计调查和分析结果显示,在1989~2000年以及2004年和2005年间6~40.5 kV电压等级的高压开关设备的故障类型中,绝缘与载流性故障的平均占比约为44%,见图1。并且,广东电网公司对1992~2002年间开关设备故障类型的统计结果显示,绝缘与载流性故障的比例甚至高达66%。实践证明,高达44%的故障都可以通过局部放电和温度检测技术被发现,而85%的破坏性故障都是与局部放电现象相关的,同时,载流型故障又会表现出设备温度异常现象。因此,对中高压开关设备实施局部放电及温度监测可提早发现设备故障情况,显著减少配电设备的故障运维成本。

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图1)

    图1 国内高压开关设备故障调查统计结果

    针对目前高压设备状态监测的现状,我司推出了高压设备局放和温度多源状态融合的在线监测产品系统解决方案。在发挥公司原有的局放监测技术对绝缘故障有效监测优势的基础上,同时加入设备温升监测功能来实时发现设备运行中可能存在的载流故障问题,监测装置综合两种状态指标,进行综合的智能分析诊断,从而更加准确、及时向用户反馈高压电气设备运行中存在的问题。

    在线监测系统由远程服务器平台、在线监测主机和智能手持终端组成。使用者既可以通过监测主机在现场直接查看实时监测数据,也可以通过智能手持终端对监测数据进行现场调试和诊断分析,同时,还能够通过后台软件查看局放和无线测温的多源综合监测数据和诊断结果,及时掌握高压设备的运行状况。

    2功能特点

    n  采用基于脉冲电流法的局部放电检测技术,局放监测灵敏度高。

    n  执行局部放电检测的国际标准IEC60270标准,能对放电强度进行定量。

    n  采用自适应抗干扰技术,可有效消除现场背景噪声干扰。

    n  集成无线测温功能,一个主机可带24个温度监测点。

    n  集绝缘监测、温度监测、工频带电显示多功能于一体。

    n  连续、实时在线监测设备绝缘和温升状态,进行多源状态综合诊断。

    n  概率强度、平均强度、放电频度、温度值、带电状态等多源状态结果就地显示,输出综合诊断结果。

    n  RS485通讯方式,配套云平台,可实现远程监测和大数据综合分析诊断,结果更准确。

    n  内置局部放电和温度的诊断分析算法,监测到高压设备发生局放和温升异常时, LED告警灯和告警继电器接点发出设备异常告警提示。

    3、技术参数

    3.1、基本参数


    ²  功能配置:绝缘监测、无线测温、电压监测、环境温湿度监测;

    ²  电源电压:AC/DC 110~220V(或另行定制);

    ²  电源功率:不大于5W;

    ²  运行温度:-25℃~55℃;

    ²  存储温度:-30℃~70℃;

    ²  环境湿度:≤95%RH;

    ²  通讯接口:1×RS485;

    ²  无线频率:433MHz;

    ²  外形尺寸:104×56×110(mm);

    ²  开孔尺寸:92×44(mm)。

    ²  就地显示:1.3英寸单色LCD,128×64点阵;

    3.2、电压监测参数

    ² 输入电压:有效值不大于200V;

    ² 显示方式:LED显示;

    ² 输出显示:带电(红灯),失压(熄灭);

    ² 闭锁接点:220VAC/5A(额定负载);

         28VDC/6A (额定负载);

         接点类型:常开1付;

    3.3、绝缘监测参数

    ² 耦合电容:18pF~135pF;

    ² 测量范围:0~5000pC;

    ² 频带范围:150kHz~1.5MHz;

    ² 监测变量:概率强度、平均强度、放电频度;

    ² 放电频度:不大于5000(1s);

    ² 告警输出:LED三色灯,绿色代表正常,黄色代表异常,红色代表严重;

    ² 告警接点:220VAC/5A(额定负载);

          28VDC/6A(额定负载);

     接点类型:常开1付。

    3.4、温度监测参数

    ²  传感类型:无线传感器,有源或无源可选配;

    ²  测量范围:-25℃~+125℃;

    ²  测量精度:±1℃;

    ² 采样频率:默认20秒;

    ² 无线频率:433MHz;

    ² 传输距离:≤150米;

    ² 工作电源:无源传感器(感应取电  启动电流≥5A);

         有源传感器(电池供电  工作年限≮5年)。

    3.5、温湿度监测参数

    ²  传感类型:无线传感器,有源或无源可选配;

    ²  温度测量范围:-40℃~80℃,精度:±2℃;

    ²  湿度测量范围:5~99%RH , 精度:3%RH;

    ² 采样频率:默认5min;

    ² 无线频率:433MHz;

    3.6、接线说明

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图2)

    电气接线图

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图3)

    信号线为普通单芯线的绿色端子排


    n  L1(A相)、L2(B相)、L3(C相)分别接高压带电传感器各相的输出;

    n  端子L(+)、N(-)、配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图5)是仪表工作电源的输入接线端子,有三种电源:

    l  AC/DC 110-220V

    l  DC48V

    l  DC24V

    n  K1、M1是工频高压带电闭锁输出的一组常开继电器;

    n  K2、M2是多源状态信号监测到异常时输出的报警信号的一组常开继电器。

    n  A、B、G是RS485通讯线接线端子。

    L(V+)

    接AC220V火线或电源正极

    N(V-)

    接AC220V零线或电源负极

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图6)

    接大地

    K1

    工频闭锁继电器常开触点

    M1

    工频闭锁继电器转动触点

    K2

    监测状态告警继电器常开触点

    M2

    监测状态告警继电器转动触点

    A

    RS485 A

    B

    RS485 B

    G

    RS485屏蔽地,一般不接,防止多点接地

    L1/A

    接A相传感器输出信号线

    L2/B

    接B相传感器输出信号线

    L3/C

    接C相传感器输出信号线

    测温天线

    接433MHz专用测温天线

    4、结构尺寸(单位mm

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图6)


    5、安装说明

    5.1 主机安装

    本仪表是嵌入式安装,开孔尺寸是92*44mm

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图7)

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图8)

    开孔尺寸图

    5.2、局放传感器

    复用柜内原有带电显示传感器。

    5.3、温度传感器

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图10)


    5.4、环境温湿度传感器

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图11)

    第二部分、使用说明书

    安全和注意事项

      配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图12)危险和警告

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图13)本装置只能由专业人士进行安装和维护。

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图14)对于因不遵守本手册的说明而引起的故障,厂家不承担任何责任。

     

      配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图15)触电、燃烧和爆炸的危险

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图14)设备只能由取得资格的工作人员才能进行安装和维护。

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图14)对设备进行任何操作前,应隔离电压输入和切断设备的工作电源.

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图14)要有一台可靠的电压检测设备来确认电压是否已切断。

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图14)在将设备通电前,应该将所有的机械部件恢复原位。

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图14)设备在使用中应该提供正确的额定电压。

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图14)在通电前应仔细检查所有的接线是否正确。

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图14)不注意这些预防措施就有可能会引起严重损害!


    1注意事项

    本装置主要通过监测高压配电设备的局部放电活动来判断设备绝缘状态的好坏,同时再根据设备温度变化,来判断设备是否存在载流性故障。当然局部放电是设备绝缘劣化的一种前期征兆,当监测到局部放电活动时,这并非意味着电气设备马上就会坏掉,运维人员需要通过更多的检测手段辅助判断设备问题所在,问题确诊后再上报相关单位做好停电检修等工作计划。同时该监测仪具备带电显示器的功能,再安装使用过程中可以参考部分带电显示器的使用方法,如您在使用过程中遇到任何不明白的地方,您也可以与本公司相关人员取得联系,获取帮助。使用过程中还请遵守以下规定。

    n  严格遵守电力企业有效的《电气安全工作规程》;

    n  设备使用之前,务必确保电气设备的外壳可靠接地;

    n  注意,当带电显示装置显示无电时并不能可靠地说明此时不存在电压。

    n  建议在停电状态下进行安装;

    n  仪表内部电源模块存在高压;

    n  请勿在监测过程中以机械方式、电气方式干扰监测活动;

    n  本产品属于专业设备,用户请勿私自拆解或者维修。如需要维修,请将本产品(含附件)寄送回原厂处理,或联系原厂授权的当地代理商。

    2、使用环境条件

    ² 运行温度:-20℃~55℃;

    ² 存储温度:-30℃~70℃;

    3、设备检查

    开始工作之前,请仔细做好接线和设备等检查,以免因接线或设备原因影响现场监测效果。

    3.1、外观检查

    设备应无明显破损或凹痕,避免因运输过程中造成的设备损坏。

    3.2、上电检查

    按照电气接线说明正确接线后,给设备通电,观察屏幕是否正常亮起,告警、运行等指示灯是否能够点亮;按动“自检”按钮,可检查带电显示指示灯是否能够点亮,屏幕背光是否可以点亮,翻页功能是否正常。

    4、监测功能

    屏幕每秒刷新1次实时监测数据,同时在顶部显示时间和RS485通讯状态。工频带电指示用LED灯指示:失压(熄灭)、带电(红灯)。

    监测信息显示界面如下图所示:

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图23)


    ① 监测界面:

    a局放监测变量      b局放监测变量值      c测温点安装间隔名     d测温点安装相名     e测温点温度值

    监测界面显示局放和温度监测值、监测时间、485地址及与上位机的通讯状态。屏幕分左右两部分显示,屏幕左侧显示局放监测数据,右侧显示温度监测数据,温度数据可以通过自检按键进行翻页查看。其中:

    ²  概率强度(概率局部放电值)Probability PD intensity(该部分字印于面板之上)

    是指一个完整检测样本中累积概率值达到规定值时的最大放电脉冲值。是根据实测数据插

    值计算得到的计算值。实践中只考虑高于规定幅值或在规定幅值范围内的脉冲。

    简单理解就是能以规定概率重复出现的局放脉冲最大值,这样既能体现局放的最大值,又

    能避免极个别超大值的影响。

    ²  平均强度(平均局部放电值)Average PD intensity(该部分字印于面板之上)

    是指在选定时间间隔内所记录到的局部放电脉冲放电强度的总和与所记录到脉冲总数的比

    值。实践中只考虑高于规定幅值或在规定幅值范围内的脉冲。

    简单理解就是对单位时间的所有局放信号取平均值。

    ²  放电频度(脉冲重复率)Pulse repetition rate(该部分字印于面板之上)

    在选定的时间间隔内所记录到的局放脉冲的总数与该时间间隔的比值。实践中只考虑高于

    规定幅值或在规定幅值范围内的脉冲。

    简单理解就是单位时间(一般为1秒)内局放出现的次数。

    ② 带电指示:

    用于工频高压的带电指示。高压带电时闪亮或常亮、高压失电或严重欠压时熄

    灭。启辉电压:15%-40%(三相系统)。

    ③ 工频核相:

    核相孔用于测试相邻间隔开关的工频相位是否是同一相位。验电,测量核相

    内是否带电,来间接判断高压是否带电。

    ④ USB调试口:

    用于现场调试、校准、读取内部监测数据等。

    ⑤ 监测状态告警灯:

    当监测主机的诊断结果(局放和温度)达到告警条件后用该指示灯通过变色来提示用户。绿色正常、黄色异常、红色严重。

    ⑥ 自检/背光/翻页多功能按键:

    第一,按下用于检验带电显示指示灯是否存在故障,按时L1、L2、L3会亮则说明三个LED灯能正常工作。

    第二,按下不放时,会将屏幕背光点亮,方便查看屏幕内容

    第三,点击按键时,会进行测温翻页,查看不同开关间隔的温度监测数据。

    ⑦ 设备运行灯:

    通过绿灯闪烁,来表明设备程序在正常运行。

    5、软件使用

    本产品有专用调试工具,用于设置设备参数和导出数据。将USB线一端接入设备上USB接口,另一端接入电脑。

    使用前,需先安装CH340驱动和3.5或以上版本的.net框架,驱动安装程序随调试工具一起打包,点击安装即可,安装时无先后顺序。

    5.1、调试工具使用

    调试工具包完成安装后即可双击图标打开调试工具,界面如下:

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图24)


    默认打开后刷新界面,如界面未成功显示可点击刷新按钮来刷新界面。用户可根据现场情况填写设备信息,填写完成后点击写入信息按钮即可。

    局部放电监测仪默认将数据每5min一组通过RS485传给上位机,遵循标准Modbus-RTU协议,协议内容见附件。本机存储一年的监测数据,采用循环覆盖存储方式,无需清除存储空间。需要导出数据时,在数据存储的日期起始范围内以天为单位选择日期,点击导出数据即可自动导出数据并生成Excel文件(计算机需先安装Excel软件)。

    通讯状态“正常”的红灯亮起代表通讯状态正常,若“异常”下方红灯亮起代表通讯异常,请检查接线。

    6、通信调试

    设备默认485地址为设备编号除以20取余,整除的话485地址为20。如设备编号18050573, 485地址为13;编号18050560, 485地址为20。

    屏幕上电运行后在通讯图标位置会轮休显示通讯状态与485地址,每5s切换一次,485地址用10进制显示。

    下图A为通讯未连接图示,图B为通讯连接正常图示。

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图25)

  • n  采用基于脉冲电流法的局部放电检测技术,局放监测灵敏度高。

    n  执行局部放电检测的国际标准IEC60270标准,能对放电强度进行定量。

    n  采用自适应抗干扰技术,可有效消除现场背景噪声干扰。

    n  集成无线测温功能,一个主机可带24个温度监测点。

    n  集绝缘监测、温度监测、工频带电显示多功能于一体。

    n  连续、实时在线监测设备绝缘和温升状态,进行多源状态综合诊断。

    n  概率强度、平均强度、放电频度、温度值、带电状态等多源状态结果就地显示,输出综合诊断结果。

    n  RS485通讯方式,配套云平台,可实现远程监测和大数据综合分析诊断,结果更准确。

    n  内置局部放电和温度的诊断分析算法,监测到高压设备发生局放和温升异常时, LED告警灯和告警继电器接点发出设备异常告警提示。


  • 3、技术参数

    3.1、基本参数


    ²  功能配置:绝缘监测、无线测温、电压监测、环境温湿度监测;

    ²  电源电压:AC/DC 110~220V(或另行定制);

    ²  电源功率:不大于5W;

    ²  运行温度:-25℃~55℃;

    ²  存储温度:-30℃~70℃;

    ²  环境湿度:≤95%RH;

    ²  通讯接口:1×RS485;

    ²  无线频率:433MHz;

    ²  外形尺寸:104×56×110(mm);

    ²  开孔尺寸:92×44(mm)。

    ²  就地显示:1.3英寸单色LCD,128×64点阵;

    3.2、电压监测参数

    ² 输入电压:有效值不大于200V;

    ² 显示方式:LED显示;

    ² 输出显示:带电(红灯),失压(熄灭);

    ² 闭锁接点:220VAC/5A(额定负载);

         28VDC/6A (额定负载);

         接点类型:常开1付;

    3.3、绝缘监测参数

    ² 耦合电容:18pF~135pF;

    ² 测量范围:0~5000pC;

    ² 频带范围:150kHz~1.5MHz;

    ² 监测变量:概率强度、平均强度、放电频度;

    ² 放电频度:不大于5000(1s);

    ² 告警输出:LED三色灯,绿色代表正常,黄色代表异常,红色代表严重;

    ² 告警接点:220VAC/5A(额定负载);

          28VDC/6A(额定负载);

     接点类型:常开1付。

    3.4、温度监测参数

    ²  传感类型:无线传感器,有源或无源可选配;

    ²  测量范围:-25℃~+125℃;

    ²  测量精度:±1℃;

    ² 采样频率:默认20秒;

    ² 无线频率:433MHz;

    ² 传输距离:≤150米;

    ² 工作电源:无源传感器(感应取电  启动电流≥5A);

         有源传感器(电池供电  工作年限≮5年)。

    3.5、温湿度监测参数

    ²  传感类型:无线传感器,有源或无源可选配;

    ²  温度测量范围:-40℃~80℃,精度:±2℃;

    ²  湿度测量范围:5~99%RH , 精度:3%RH;

    ² 采样频率:默认5min;

    ² 无线频率:433MHz;

    3.6、接线说明

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图1)

    电气接线图

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图2)

    信号线为普通单芯线的绿色端子排


    n  L1(A相)、L2(B相)、L3(C相)分别接高压带电传感器各相的输出;

    n  端子L(+)、N(-)、配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图3)是仪表工作电源的输入接线端子,有三种电源:

    l  AC/DC 110-220V

    l  DC48V

    l  DC24V

    n  K1、M1是工频高压带电闭锁输出的一组常开继电器;

    n  K2、M2是多源状态信号监测到异常时输出的报警信号的一组常开继电器。

    n  A、B、G是RS485通讯线接线端子。

    L(V+)

    接AC220V火线或电源正极

    N(V-)

    接AC220V零线或电源负极

    配电设备多源状态监测装置EPD-500T(图3)

    接大地

    K1

    工频闭锁继电器常开触点

    M1

    工频闭锁继电器转动触点

    K2

    监测状态告警继电器常开触点

    M2

    监测状态告警继电器转动触点

    A

    RS485 A

    B

    RS485 B

    G

    RS485屏蔽地,一般不接,防止多点接地

    L1/A 

    接A相传感器输出信号线

    L2/B

    接B相传感器输出信号线

    L3/C

    接C相传感器输出信号线

    测温天线

    接433MHz专用测温天线



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