智能传感器及联动控制器系列
SC-305型变电设备电气绝缘在线监测子系统
一、系统概述
SC-305型变电设备电气绝缘在线监测系统主要用于110kV以上电压等级的电容型电流互感器（TA）、电容型电压互感器（CVT）、电容型套管（B）、耦合电容器（OV）、金属氧化物避雷器（MOA）、变压器（T）铁芯及夹件等设备进行就地监测及珍断完整的解决方案。对于容性设备，采用SC-305/04型容性设备绝缘在线监测装置进行检测，对于避雷器设备，采用SC-305/03型避雷器绝缘在线监测装置进行检测，对于主变铁芯及夹件，采用SC-305/05型主变铁芯接地电流在线监测装置进行检测，将检测信息通过RS485总线方式传输给SC-305/01型变电设备电气绝缘监测智能终端。 经变电设备电气绝缘监测智能终端通过以太网将监测数据上传送一体化信息平台，监测中心的后台管理系统、通过B/S模式网络，提供相关人员可进行数据的查看分析。若某组超出设定报警阀值时，则自动声光报警，自动弹出该组的信息，进入预警，使运行人员及时掌握并提前处理事故隐患，保障电力电网安全供电。
二、系统架构
SC-305型变电设备电气绝缘在线监测系统采用现场总线控制技术，分布式结构、就地测量、数字传输、集中管理、只需在被监测点安装本监测系统的就地测量单元和安装在控制室内的集控采集单元（IED）等组成，其架构图如下图所示。
（一）SC-305/05型主变铁芯接地电流在线监测装置
1）装置简介
SC-305/05型主变铁芯接地电流在线监测装置实施主变铁芯接地电流状态监测，监测其主变铁芯/夹件的接地状态电流、瞬态最大接地电流、最大接地电流出现时间及持续时间等实时参数及诊断完整的解决方案。对于主变铁芯接地电流的检测采用单匝穿芯全隔离零磁通电流互感器穿接在主变铁芯/夹件的接地回路内检测电流。本装置的电流检测不仅要满足毫安(mA)级状态电流的检测，同时满足瞬态电流10A的电流检测，能承受十倍额定电流过载能力，还具有防外界强电磁场抗干扰能力。因零磁通电流互感器输出电流信号很微弱，经放大电路进行放大、滤波、A/D转换和单片机控制电路及传送电路，对状态数据进行计算和分析，最后，将状态数据通过现场总线上传至SC-305/01型变电设备电气绝缘智能采集终端。每一根主变铁芯/夹件接地引入线穿接一只SC-305/05型主变铁芯接地电流在线监测装置。
2）主要参数/h3>
◆主变铁芯：状态电流 AC 1mA～1000 mA 测量精度：±1%;
◆瞬态电流 AC 0mA～10A 测量精度：±2%;
◆穿线孔径：一次线φ16mm;
◆过载能力：10 倍最大额定电流;
◆通信接口：RS-485;
◆通信协议：Modbus RTU;
◆监测周期出厂设置：10分钟，最短周期：1分钟（可设置）;
◆使用寿命：≥30000小时(8年);
3）安装图
（二）SC-305/04型容性设备绝缘在线监测装置
1）装置简介
SC-305/04型容性设备绝缘在线监测装置实施容性设备绝缘就地实时监测，监测其末屏电流(Ix)、介质损耗(Tanδ)及电容量(Cx)等实时参数及诊断完整的解决方案。对于末屏电流的检测采用单匝穿芯全隔离零磁通电流互感器检测电流，因零磁通电流互感器输出电流信号很微弱，经信号放大电路将微弱电流信号放大、滤波、A/D转换和单片机控制电路及分析和计算；对介质损耗(Tanδ)及电容量(Cx)参数的测量，是由容性设备绝缘在线监测装置和电压互感器母线电压在线监测装置共同实现。两个就地在线监测装置通过总线读取容性设备绝缘在线监测装置、电压互感器母线电压在线监测装置对应的相位测量结果，即可计算出容性设备末屏电流信号(Ix)相对于母线电压(Un)的相位差(Φ1)，从而获得介质损耗(Tanδ)和电容量(Cx)等参数，最后，将状态数据通过现场总线上传至SC-305/01型变电设备电气绝缘智能采集终端。每一相容性设备末屏接地引入线穿接一只 SC-305/04型容性设备绝缘在线监测装置，安装无需设备改造。
2）主要参数
◆主变套管：末屏电流3mA～150mA 测量精度±1.0%±0.1mA;
介质损耗0.001～0.3 测量精度±1%±0.001;
等值电容100pF～0.5µF测量精度±1%;
◆穿线孔径：一次线φ10mm;
◆监测周期出厂设置：10分钟，最短周期：1分钟（可设置）;
◆通信接口：RS-485;
◆通信协议：Modbus RTU;
◆使用寿命:≥30,000小时(8年);
(三) SC-305/03型避雷器绝缘在线监测装置
1）装置简介
SC-305/03型避雷器绝缘在线监测装置实施MOA避雷器就地实时监测。监测其泄漏电流(Ix)、阻性电流(IRP)、容性电流(Icx)、及动作次数和放电动作时间等实时参数及诊断完整的解决方案。对于泄漏电流(Ix)的检测采用单匝穿芯全隔离零磁通电流互感器检测电流，经信号放大电路将微弱电流信号放大、滤波、A/D转换和单片机控制电路及分析和计算，对阻性电流(IRP)及容性电流(Icx)参数的测量，是由避雷器在线监测装置和电压互感器电压在线监测装置共同实现。两个就地在线监测装置通过通讯总线同步读取避雷器在线监测装置和母线电压在线监测装置对应的相位测量结果，即可计算出避雷器泄漏电流信号(Ix)相对于母线电压(Un)的相位差(Φ1)，从而获得阻性电流和(IRP)及容性电流((Icx))等参数，最后，将状态数据通过现场总线上传至SC-305/01型变电设备电气绝缘智能采集终端。每相避雷器（MOA），配一个避雷器绝缘在线监测装置，安装无需设备改造。
2）主要参数
◆泄漏电流：测量范围100µA～50mA 测量精度±3.0%±5µA;
◆阻性电流：测量范围10µA～50mA 测量精度±3.0%±5µA;
◆容性电流：测量范围10µA～50mA 测量精度±3.0%±5µA;
◆动作次数：0～99次，准确率100%;
◆放电动作时间：实时记录;
◆穿线孔径：一次线φ10mm;
◆监测周期出厂设置：10分钟，最短周期：1分钟（可设置）;
◆通信接口：RS-485;
◆通信协议：Modbus RTU;
◆使用寿命;≥30,000小时(8年);
3）安装图
(四）SC-305/02型电压互感器电压在线监测装置
1） 装置简介
SC-305/02型电压互感器母线电压在线监测装置实施110kV以上电压互感器实时监测。监测其系统电压、谐波电压及系统频率等实时参数及诊断完整的解决方案。对于系统电压(Ux)的检测采用单匝穿芯全隔离零磁通互感器检测电压，经信号放大电路将微弱电流信号放大、滤波、A/D转换和单片机控制电路及传送电路，进行分析和计算，最后，将状态数据通过现场总线上传至SC-305/01型变电设备电气绝缘智能采集终端。一段母线选用一个 SC-305/02型三相合一母线电压在线监测装置或每相配一个单相母线电压在线监测装置，安装无需设备改造。
2）主要参数
◆母线电压：测量范围35kV～1000kV测量精度±1%;
◆谐波电压：测量范围3、5、7、9次测量精度±2%;
◆系统频率：测量范围45～55Hz测量精度±0.01Hz;
◆监测周期出厂设置：10分钟，最短周期：1分钟（可设置）;
◆通信接口：RS-485;
◆通信协议：Modbus RTU;
◆使用寿命：≥30,000小时(8年);
3）装置安装图
（五）SC-305/01型变电设备电气绝缘智能采集终端（IED）
1）主要功能
SC-305/01型变电设备电气绝缘智能采集终端（IED），主要由CPU主控单元、通信单元、液晶显示单元、键盘操作单元等组成。主要用于对接收来自各检测点的数据进行整理，并对各检测点进行管理和调配，判断现场数据是否超出设定报警阀值，若超出则进行报警输出，液晶显示现场参数、报警历史数据及上次报警时间，还可通过键盘、液晶联合作业进行时间设置、报警阀值设置、定时自动采集及人工采集功能等，操作界面方便、简单、友好。每一座变电站选用一只，安装在控制室机架内。
2）主要参数
◆连接测点：就地测量点128个;
◆工作电源：市电 AC 220V±20%;
◆整机功耗： <15W;
◆防护等级： IP31;
◆抗振动性能：200m／s2;
◆抗冲击性能：500m／s2;
◆通信接口：一路RS-485(可扩至四路)、一路以太网口通信协议：M0dbus（可转为IEC 61850）;
◆报警输出：继电器切换接点二对（220V／1A）;
◆显示输出：全汉字，图形化菜单，屏保功能;
◆检测间隔：出厂设置：10分钟（10S～24h范围内可选）;
◆抗电强度： 外壳与电源间：2000V/1min;
◆工作环境：室内，温度：-20℃～+70℃，湿度：≤95﹪RH;
◆外型尺寸：3U,19寸,深度：400mm;
◆电磁兼容特性：满足Q/GDW 535-2010变电设备在线监测装置通用技术规范要求;
三、SC-305型变电设备电气绝缘在线监测系统配置清单
|
序 号 |
名 称 |
型号规格 |
备注 |
|
1 |
变电设备电气绝缘监测智能终端 |
SC-305/01 |
常州顺创 |
|
2 |
电压互感器电压在线监测装置 |
SC-305/0 |
常州顺创 |
|
3 |
避雷器绝缘在线监测装置 |
SC-305/03 |
常州顺创 |
|
4 |
容性设备绝缘在线监测装置 |
SC-305/04 |
常州顺创 |
|
5 |
主变铁芯接地电流在线监测装置 |
SC-305/05 |
常州顺创 |
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