断路器在线监测系统

ZD-1000型高压断路器

在线监测系统On Line Monitoring System for High Voltage Circuit Breakers

邓立林

宁波智电电力科技有限公司

2011年12月

ZD-1000型系统概述

1. ZD-1000作为专业的断路器在线监测系统，通用于SF6、

真空及油浸式断路器，尤其针对SF6类高压断路

(AIS/GIS/HGIS及罐式断路器)。

2. 系统对断路器进行多项目监测。通过先进的软件平台实现

监测数据与设备真实运行工况的实时直接对应，为高压断路器设备状态检修提供直接的技术依据，代表了该领域的世界先进水平。

电力用户或断路器制造商可以通过Intranet 或

Internet 网络对断路器进行远程实时监测，分析等。

系统概述

ZD-1000型

系统监测内容

机械特性：触头行程、分合闸速度、分合闸时间及同期性；

线圈电流检测（主分、付分、合闸）；电机电压、电流监测（储能电机、泵电机）、辅助触点、缓冲、弹簧状态等。 电气特性：触头损伤、电寿命计算等。

SF6及微水监测：SF6直接气体密度（kg/m³ ）、温度、经计算的压力值、泄露率/天、微水等。

系统提供参数统计和趋势分析以及报警等

机构箱温度、环境温度等。

系统提供参数统计和趋势分析以及报警

系统监测主单元

监测器（长x宽x高：226mm x 210mm x 50.5mm），重量1.6公斤。

传感器

露点仪

夹式电流互感器及分流器系统传感器

数字光栅角速度编码器

液压机构油压压力变送器

系统传感器

系统传感器

系统传感器

温度传感器安装示意图

系统服务器

在系统中还有一个重

要的设备组成，就是系统

服务器。它就像一个具有

备份功能的数据通信路由

器，不间断扫描连接在现

场总线上的一个个监测器

单元，收集来自断路器的

各种实时监测数据，通过

互联网支持的FTP协议同

步到更上一级的服务器进

行使用。

系统服务器

一台专用的系统服务器可以同时处理几百个监测单元。

来自监测单元的数据以压缩文件形式存储在服务器上以达到海量存储。以一年为时间单位，备份单个断路器每小时状态监测的数据存储空间为4MB，每10分钟状态监测的数据存储空间为14MB。如果为10组三相分相操作断路器备份每10分钟状态监测数据，10年之内所需存储空间不超过

4.2GB。当然，不再需要备份的数据可以随时删除。这为

系统支持庞大数量规模的断路器在线监测提供了充分的服务能力。

ZD-1000型断路器在线监测系统配置

1. 系统通常包括一套或多套断路器安装单元、一个共同的服

务器（路由器与备份），通过现场总线与多个领域连接。

断路器安装单元包括若干个传感器，一个或多个监测器，一个通信总线转换器。

2. 监测器的安装数量按操作机构数量1:1配置，即一个操作

机构配置一个监测器单元。如三相联动断路器使用一个单元，分相操作的断路器，每相配置一个。所有测量数据包括电压和状态信号，通过外部传感器如电流分流器、电流互感器、数字编码器、油压及气体密度和温度传感器等传来的信号均由监测器单元直接监控，这些数据被分类存储以便监测系统进一步使用。

ZD-1000型断路器在线监测系统配置

3. 监测器可以安装在操作机构主机控制箱内，无需任何特别

保护。它能够承受超过10，000次操作发生的强烈震动；

如有空间上的必要也可以单独安装。监测器通过定期排放和过滤所监测设备所产生的特殊电气干扰，剔除发生在开关环境的电干扰。

系统主单元信号连接

系统安装方式

系统安装方式

监测器直接安装在机构箱内部

系统采用的

通信转换器

系统组网布置-串联

系统组网布置-并联系统通讯和连接

系统通讯和连接

1. 监测器之间以及监测器和服务器之间的通讯通常是由屏蔽

双绞铜缆线连接。现场总线是直接连接到监测器上，线路传输速率达到115Kbps（-bus协议），线路总长度最长可以达到1200米。

2. 根据规范和标准驱动程序，在一条总线上最多可连接32个

监测单元，数据传输安全，可纠错，抗电气干扰和打断。

一个系统服务器可以管理几条现场总线，每条总线需要一个RS485串行通讯端口或一个特殊的转换器（USB，

RS232/485）。在实际应用中，根据需要的不同，上述连接也可以部分或者全部替换为光纤或者无线连接。

系统软件

系统软件由三部分组成：

1. 安装软件-Installer：安装时使用，用于硬件

参数的设置，如使用的传感器类型，断路器参数监测项目及范围等。

2. 服务器软件-Server：

收集所有储存在单元中的数据，并储存在数据库

中，它也能将信息通过Internet或Intranet发送到任何指定位置。

系统软件

3. 浏览器-Explorer：

使用户读取存储在服务器中的数据。通过对读取数据的统计分析，用户能够监测断路器的状况。用户也可以设置参数的范围（警告或报警值），当所监测的数据超出时，给出相应信号。另一个重要的功能是给出监测数据的趋势分析，用户可以根据具情况安排维修计划。

后台系统报警界面