机械特性在线监测

断路器机械特性在线监测装置

一、 技术参数要求

1.断路器负荷电流

     信号输入回路：1路

     量程：   20A

     测量精度：    ±百分之1 

     采样速率：    10kHz

     采集时长 ：   连续
2.线圈电流监测

     信号输入回路：3路(合闸,分闸、二分闸)

     测量范围：   ±5 A

     测量精度：    ±百分之1

供电电压：     +5V

     采样速率：    10kHz

     线性度：      百分之1

     响应时间：    < 3Us
3.储能电机监测

     信号输入回路：1路

     量程：        20A

     测量精度：    百分之1满量程  

     采样速率：    10kHz

     采集时长 ：   连续

     响应时间：    < 3Us
4.辅助开关状态和时间监测：

     信号输入回路： 2路 （常开 常闭）

     信号范围：     空结点（无源）

     采样速率：     10k

     采集时长：     200ms；
5.储能电机状态和时间监测

    信号输入回路： 2路 （常开 常闭）

输入电压：24～250 VDC；                            

精度：依读数 ±百分之2 满量程；

触头输入反应时间：<100μs。

    信号范围：     空结点（无源）

    采样速率：     10k

采集时长：     200ms；

6. 行程传感器监测

标称阻值：1K、2K、3K、5K、

线性度（百分比）：0.1、0.2、0.3、0.5、1.0

理论电旋转角：360°±2°

机械转角：360°（连续）

额定功率：2W（70℃）

电阻温度系数：百分之0.04/℃

二、 设计和结构要求

全部设备须是全新的、持久耐用的。

1.技术性能要求

① 安 全性

②监测单元的取样方式不影响被监测设备的运行。

③监测单元与电力系统无直接的电气联系，测试系统不能对电力系统安 全造成任何影响。

④如果检测方式影响到被监测设备的密封，应保证密封良好。

⑤如果监测单元有运动部件，应保证不会因其故障影响被监测设备的绝缘，也不会影响被监测设备的正常分合。

⑥ 监测单元本身应加装接地保护装置、瞬态过电压保护措施。

2.技术总则

① 装置应能在线、实时、连续地监测和显示断路器机械特性,包括但不限于断路器分合闸时间及同期性、分合闸线圈电流、断路器触头行程、辅助开关及电机相关监测。

②要求取样方便、可靠，安装牢靠、无渗漏。

③装置应有断电自动恢复能力，且存储数据不能丢失。

④监测单元提供自检功能，并根据要求将自检结果上传到主机。

⑤主机中数据实时通过网络传送到深圳供电局有限公司全维度电力设备状态监测（设在深圳供电局有限公司电力科学研究院）主站平台，通讯规约应符合主站平台所提出的要求，同时努力配合主站平台的建设。

⑥主机能够接收和执行来自主站平台的对监测单元和主机的参数修改指令。

⑦测量单元的安装不应影响一次设备的运行，并可在不停电的情况下对监测装置进行检修和维护。

⑧要求主机具备当地监测、分析功能，进行故障诊断和异常报警。

⑨在线监测装置应在现场电磁干扰环境下具有良好的稳定性、可靠性。

3. 系统功能

① 能够对断路器运行状态进行在线监测，在线监测断路器的操作机构（分合闸电流、分合闸的时间和行程）、储能系统（储能电机的运行状态和储能压力）、开关触头状态，并通过对数据的分析显示出断路器运行的基本状态。

② 通过网络平台实现远程的集中管理和监测。

③计录并分析操作电流、分合闸线圈电流波形、行程特征波形、速度特性波形、开断电流波形、辅助开关波形以及虚拟断口波形等曲线。

④实时显示储能电机的电流-时间曲线，包括储能电机启动时间，启动电流，储能电流及时间。

⑤通过对曲线（时间-行程曲线、操作线圈电流曲线）的大面积对比分析，结合出厂标准曲线，判断机械状态的变化和发展趋势（行程状态、时间发展、速度变化、拒动、偷跳等可能出现情况的判断）。

4. 通用技术要求

①装置的外部检查、有关二次回路的绝缘和耐压检验、有关操作信号设备及其回路的检验、逆变电源的检验参照《中国南方电网继电保护及安 全自动装置检验条例（试行）》的内容执行。

②电磁兼容性能

   静电放电抗扰度

装置应能承受GB/T 17626.2规定的严酷等级为4级的静电放电干扰。

   射频电磁场辐射抗扰度

装置应能承受GB/T 17626.3规定的严酷等级为3级的射频电磁场辐射干扰。

   电快速瞬变脉冲群抗扰度

装置应能承受GB/T 17626.4规定的严酷等级为4级的电快速瞬变脉冲群干扰。

   浪涌（冲击）抗扰度

装置应能承受GB/T 17626.5规定的严酷等级为4级的浪涌（冲击）干扰。

   射频场感应的传导骚扰抗扰度

装置应能承受GB/T 17626.6规定的严酷等级为3级的射频场感应的传导骚扰干扰。

   工频磁场抗扰度

装置应能承受GB/T 17626.8规定的严酷等级为5级的工频磁场干扰。

   脉冲磁场抗扰度

装置应能承受GB/T 17626.9规定的严酷等级为5级的脉冲磁场干扰。

   阻尼振荡磁场抗扰度

装置应能承受GB/T 17626.10规定的严酷等级为5级的阻尼振荡磁场干扰。

   电压暂降、短时中断抗扰度

装置应能承受GB/T17626.11规定的电压暂降和短时中断为60％UT，持续时间10个周波的电压暂降和短时中断干扰。

5.环境适应性能

①绝缘试验：按GB7261－87第20章规定，分别进行绝缘电阻测量介质强度及冲击电压试验。

②低温及高温试验：低温执行GB7261－87第 12章的规定。高温执行GB7261－87第 13章的规定。

③湿热试验：按GB/T2423.9-89或GB7261－87第21章的规定进行。

④电气干扰试验：按GB/T14598.13－1998的规定进行脉冲群干扰试验；按GB/T14598.14－1998的规定进行静电放电试验；按GB/T14598.9－1995的规定进行辐射电磁场干扰试验；按GB/T14598.10－1996的规定进行快速瞬变干扰试验。

⑤连续通电试验：装置在完成调试后应进行连续通电试验。被试装置只施加直流电源，必要时可施加其他激励量进行功能检测；试验时间不少于100h或72h。试验过程中，装置应工作正常，信号指示正确，不应有元器件损坏或其他异常情况出现。

⑥过负荷能力试验：按GB7261－87第23章的规定进行。

⑦电源影响试验：按GB7261－87第 15章的规定进行。

6.机械性能

①振动

（1）振动响应

装置应能承受GB/T11287中规定的严酷等级为Ⅰ级的振动响应试验。

（2）振动耐久

装置应能承受GB/T11287中规定的严酷等级为Ⅰ级的振动耐久试验。

（3）传感器

    行程传感器应能满足1000次操作不松动，不移位，能准确可靠反映行程情况。

② 冲击

（1） 冲击响应

装置应能承受GB/T14537中规定的严酷等级为Ⅰ级的冲击响应试验。

（2） 冲击耐久

装置应能承受GB/T14537中规定的严酷等级为Ⅰ级的冲击耐久试验。

③ 碰撞

装置应能承受GB/T14537中规定的严酷等级为Ⅰ级的碰撞试验。

7.外壳防护性能

外壳所有元件的防护性能应符合GB/T 4208规定的IP65级要求。

①连续通电性能

监测装置完成调试后，应进行72h（常温）连续通电试验。要求试验期间，测量准确度及性能应满足技术要求的规定。

②可靠性

监测装置的设计应充分考虑其工作条件，要求能在3.1所述工作条件下长期可靠工作，至少满足平均无故障工作时间（MTBF）大于6300h或年故障次数不超过2次。

8. 软件要求

① 数据显示

在线监测系统软件应具备实时数据显示功能，直接显示传感器接受到的断路器活动。软件系统应具有列明传感器标识分布及设备间隔布置图。

② 数据统计图谱分析功能

③数据远程传输诊断功能

  实现远程监测、诊断、查询、访问等功能，通过站端数据综合处理单元将数据实时传送到伸展深圳供电局有限公司全维度电力设备状态监测主站平台进行统一管理及诊断。并提供分析与显示软件模块或技术支持。局域网中远程客户可通过网络方式在任何时间接入系统，查看新的监测诊断结果。

④单一事件捕捉及告警

可采用阀值报警、关联报警和趋势报警等多种报警模式；可设置多个报警级别。应能自动捕捉并记录启动报警的监测信号，同时进行报警，报警包括声、光、短信等形式，并提供可接入主控制室的信号接口。

⑤参数设置功能

在软件菜单中可以进行参数设置，包括硬件可控参数设置等。

⑥数据存储功能

每日自动备份数据，可查阅数据和文件夹的创建日期及访问时间等历史数据。

⑦缺陷信息统计功能

根据保存的数据可以自动绘制每一测点的信号图谱。自动对每天，每周，每月的数据进行绘图，方便相关人员进行分析判断。同时要求具有手动选择时间功能。所绘图表能导出到word文档方便制作各类报表使用。

⑧系统管理权限控制

可访问该系统的权限管理功能由密码等方法控制。

⑨操作系统

支持系统运行的电脑操作系统应采用微软公司可靠的视窗系统。操作系统应适配并通过测试，确保在线监测系统软件可持续运行。系统硬件配置为当前市场上新配置。

⑩系统升级

软件系统应采用用户方便使用的界面，如为国外产品，使用汉化中文版本。

数据接口开放要求

系统应该提供以下数据接口：

1. 接收被监测设备的基础台帐信息；

2. 对外提供所采集的实时数据；

3. 其他业务所需要的数据接口信息。

9.监测装置的通信要求

①在线监测装置的数据建模及网络通信应符合深圳供电局有限公司相关技术条件书的规定，应满足一致性测试。

②在线监测装置接入综合处理单元须遵循IEC61850标准的通信协议，装置上送的数据信息、参数设置等均须满足深圳供电局有限公司的要求。凡上述规范未提及的内容，均依据电力行业标准《DL/T 860系列标准工程实施规范》执行。

③制造工艺的一般要求

监测单元应有金属机箱保护，机箱开启灵活、匹配紧密，箱内无灰尘、杂物。机箱内部要求要防潮。

机箱应采取必要的防静电及电磁辐射干扰的防护措施，机箱的不带电的金属部分应在电气上连成一体,并可靠接地。

机箱表面不应有机械损伤、划痕、裂缝、变形，机箱应为不锈钢或铝合金材料。

各底板、挡板、零部件固定牢固，无毛刺，螺栓平整，键盘、按钮等控制部件应灵活，面板的显示和标志应清楚。

电气及通讯电缆线路连结牢固，走向合理、美观，各连接卡套贴有标记，各焊接点裸露部份套有热缩管；电源进线贴有强电标志。

颜色代号：导线的颜色代号基本上应该与制造厂的标准一致。应提交制造厂的颜色代码标准, 导线颜色在合同签订后由招标方决定。引线应该加套, 这些套的颜色就作为相序的代号。

交流回路中的相序是：

     A相        黄色

     B相        绿色

 C相        红色

     中性线      淡蓝色

在直流回路中：

     ＋ (正)    褐色 

 － (负)    蓝色

 接地：

交流电源输入的二次屏柜应有工作接零,供电电缆中应含有中性线芯。中性线芯不应与二次屏柜的金属外壳相连接。

当采用三相五线制交流电源向二次屏柜供电时，供电电缆中应含有中性线芯和保护接地线芯。接地线芯应与二次屏柜的金属外壳相连接。接地线芯材料和截面应符合现行相关规范的要求。

二次屏柜下部应设有截面不小于100mm2的专用的接地铜排母线，二次屏柜上的设备或装置应有接地端子，并用截面不小于4mm2的多股绝缘铜绞线或电缆接至专用的接地铜排母线，达到“一点接地”的要求。

10.铭牌

①屏柜的铭牌应该固定在屏的表面或屏内醒目的地方, 铭牌应该用透明的丙烯酸树脂制成、铭牌为白底, 其上为黑色的粗体字, 并用中文标注。

②铭牌的尺寸及其上的内容将在以后告知。