Главная Почта Карта сайта

English

Русский

614513, Россия, Пермь, п.Ванюки,
Шоссейный въезд, д.1
Тел.: (342) 212-23-18
Тел.: (342) 212-91-93
E-mail : dimrus@dimrus.ru

Посмотреть карту проезда Карта проезда

CBM – система диагностического мониторинга ячеек КРУ с вакуумными выключателями

CBM

Система мониторинга коммутационных ячеек КРУ имеет существенные технические и программные отличия от систем мониторинга, используемых для контроля состояния высоковольтного оборудования других типов.

Это обусловлено несколькими причинами:

  • Выключатель, установленный в ячейке КРУ, работает только в короткие отрезки времени, когда происходит коммутация нагрузки. Поэтому максимум диагностической информации система мониторинга должна получать в момент регистрации процесса переключения.
  • Заранее неизвестны условия, в которых будет происходить следующая коммутация выключателя. Потенциально, один и тот же выключатель может несколько раз успешно отключить номинальные токи нагрузки, но выйдет из строя при первой же коммутации токов короткого замыкания. Поэтому оценивая остаточный ресурс выключателя, приходится ориентироваться на самый тяжелый режим его работы: отключение токов короткого замыкания в нагрузке.
  • Система мониторинга коммутационной ячейки должна контролировать техническое состояние не только выключателя, но и других подсистем ячейки, которые потенциально могут явиться причиной выхода ячейки из эксплуатации.
  • Сравнительно невысокая стоимость коммутационной ячейки формирует жесткие требования к структуре диагностического оборудования. Для получения реального экономического эффекта цена поставки технических средств системы мониторинга должна быть минимальной.

Система CBM для мониторинга ячеек КРУ с вакуумными выключателями

В соответствии с вышеперечисленными требованиями фирмой ДИМРУС была разработана и производится система диагностического мониторинга марки CBM, предназначенная для оценки технического состояния и управления эксплуатацией ячеек КРУ с вакуумными выключателями. При помощи системы CBM можно контролировать вакуумные выключатели с моторным приводом и с магнитной защелкой.

Все технические и программные средства этой системы мониторинга ячеек КРУ реализованы в виде трех взаимно дополняющих технических элементов:

  • Главный модуль системы мониторинга CBM.
  • Дополнительный модуль CBM/PD.
  • Комплект датчиков температуры BDM/T.

Полная поставка системы мониторинга коммутационной ячейки КРУ включает в себя все эти три технические составляющие.

Главный модуль системы марки CBM

В главном модуле системы CBM технически реализована функция контроля состояния вакуумного выключателя ячейки.

IFCT-5

Для этого в модуле регистрируются токи управления включением – отключением выключателя, а также фазные токи нагрузки, протекающие через выключатель. Эти токи нагрузки регистрируются в модуле при помощи трех датчиков тока марки IFCT-5, включаемых в цепи измерительных трансформаторов тока.

Для удобства монтажа эти датчики просто одеваются на проводники вторичных цепей измерительных трансформаторов тока. При таком монтаже они не оказывают никакого влияния на токовые цепи, расположенные в ячейке измерительных ТТ.

Зарегистрированной главным модулем информации достаточно для выявления дефектов и определения остаточного ресурса выключателя. Эту функцию реализует встроенная в программное обеспечение цифровая модель.

Главный модуль CBM также является верхним экспертным уровнем всей системы мониторинга ячейки КРУ. В модуле автоматически формируется итоговое комплексное заключение о техническом состоянии контролируемой ячейки.

Из модуля в систему АСУ-ТП цифровой подстанции передается как первичные данные, так и итоговая диагностическая информация. Верхним уровнем системы мониторинга CBM может быть панельный компьютер, установленный на лицевой стороне ячейки, или же непосредственно интегральная система АСУ-ТП цифровой подстанции. На верхнем уровне принимаются решения о необходимости и сроках проведения ремонтных работ.

Для удобства и обеспечения безопасности вся информация передается в АСУ-ТП по проводному интерфейсу RS-485.

Также главный модуль системы CBM имеет техническую возможность передавать зашифрованную информацию по беспроводному интерфейсу Bluetooth на смартфон или планшет, имеющийся у оперативного персонала подстанции. Эта функция передачи информации о состоянии контролируемой ячейки особенно актуальна при локальном монтаже системы мониторинга, когда стационарные проводные каналы связи не используются.

Конструктивно модуль CBM поставляется в металлическом негерметичном корпусе, который предназначен для монтажа на DIN рейке в релейном отсеке ячейки. Габаритные размеры модуля CBM составляют 70*82*165 мм, рабочий диапазон температур от -40 до +60 градусов. Питание модуля осуществляется от переменного или оперативного постоянного тока. От блока питания главного модуля также подается напряжение питания в дополнительный диагностический модуль марки CBM/PD.

Дополнительный диагностический модуль марки CBM/PD

CBM/PD

Диагностический модуль CBM/PD системы мониторинга CBM устанавливается в высоковольтном отсеке выключателя ячейки КРУ и предназначен для решения трех важных диагностических задач:

  • Контроль состояния высоковольтной изоляции соединительных шин, самого выключателя, а также отходящих кабельных линий, к которым подключена нагрузка, по наличию и параметрам частичных разрядов.
  • Оперативный сбор текущей информации от беспроводных датчиков температуры марки BDM/T, установленных на шинах и контактах в высоковольтном отсеке ячейки КРУ. Датчики контролируют текущие значения и изменения температур, связанных с протекающими токами и переходными сопротивлениями.
  • При помощи технических средств дополнительного модуля CBM/PD производится электромагнитная и оптическая регистрации интенсивности и длительности дуговых процессов, возникающих в высоковольтном отсеке контролируемой ячейки КРУ как во время коммутаций, так и на интервалах времени между ними.

Диагностический модуль CBM/PD монтируется в высоковольтном отсеке контролируемой ячейки на боковой стенке ячейки и подключается к главному модулю системы мониторинга при помощи кабеля типа «витая пара», по которому подается напряжение питания модуля и передается вся необходимая информация.

Модуль конструктивно выполнен в герметичном металлическом корпусе размером 35*150*170 мм. На верхней части корпуса модуля в стандартных кабельных вводах располагаются три высокочастотные антенны, предназначенные: для регистрации частичных разрядов в высоковольтной изоляции, для контроля дуговых процессов в ячейке и для связи с беспроводными датчиками температуры.

Достоинством такой компактной и защищенной конструкции диагностического модуля CBM/PD является то, что все первичные датчики, кроме беспроводных датчиков температуры BDM/T, располагаются внутри корпуса модуля и не требуется проводить дополнительные работы по их монтажу и подключению.

Конструктивное исполнение диагностического модуля в виде единого моноблока значительно упрощает монтаж оборудования системы марки CBM для мониторинга ячеек КРУ.

На лицевой крышке модуля CBM/PD располагается встроенный оптический датчик, предназначенный для регистрации светового излучения от локальных дуговых процессов, которые могут возникнуть в высоковольтном отсеке контролируемой ячейки.

Одновременное использование двух датчиков для контроля дуговых процессов в ячейке, электромагнитного и оптического, позволяет максимально точно и корректно диагностировать возникновение дуговых процессов именно в высоковольтном отсеке ячейки КРУ.

Беспроводные датчики контроля температуры BDM/T

BDM/T

Беспроводные датчики марки BDM/T устанавливаются на поверхности высоковольтных шин ячейки, вблизи подвижных контактов, служащих для подключения выключателя, и на контактных выводах вакуумных камер. Датчики температуры BDM/T также предназначены для оперативного контроля температурного состояния соединений в высоковольтной силовой цепи ячейки под рабочим напряжением.

В одной коммутационной ячейке, в соответствии с требованиями технического задания на создание системы мониторинга, на токоведущих шинах и на контактах выключателя, может быть смонтировано от трех до пятнадцати и даже более беспроводных датчиков температуры.

Информация от датчиков температуры марки BDM/T оперативно передается в диагностический модуль CBM/PD, или сразу в главный модуль системы мониторинга CBM. Для этой цели используется беспроводной интерфейс марки Bluetooth. Приемниками этого интерфейса оснащены все модули системы CBM.

Датчик температуры BDM/T конструктивно выполнен в силиконовом герметичном корпусе размером 37*25*51 мм. Встроенной в датчик электроникой контролируется температура алюминиевого основания. Для надежного монтажа датчика в ячейке КРУ на токопроводящих шинах, с ним поставляется универсальный комплект крепления на шине практически любого размера.

Диапазон рабочих температур высоковольтных шин и контактов, которые можно контролировать при помощи беспроводных датчиков марки BDM/T, составляет от -40 до +125 градусов. Ограничение по максимальной температуре связано с работоспособностью встроенной электроники беспроводных датчиков.

Питание внутренней электроники датчиков BDM/T производится от внешнего электромагнитного поля рассеяния, наводимого вокруг шин протекающими токами нагрузки промышленной частоты. Минимально датчики начинают работать, измерять температуру и передавать информацию по беспроводному интерфейсу при протекании по контролируемым шинам токов от 5 А.

Общая структура технических и алгоритмических средств системы мониторинга марки CBM

Состав и распределение технических модулей и первичных датчиков системы мониторинга по модулям и по отсекам стандартной ячейки КРУ приведен на схеме.

Используемый набор технических, программных и экспертных решений является оптимальным для обеспечения эффективной работы системы диагностического мониторинга коммутационной ячейки КРУ, оснащенной вакуумным выключателем.

Монтаж модулей и датчиков системы CBM в ячейках КРУ

CBM

Дополнительные диагностические модули марки CBM/PD монтируются в высоковольтных отсеках ячейки, рядом с выключателем, обычно на одной из боковых стенок.

Функционально эти диагностические модули предназначены, в первую очередь, для контроля технического состояния высоковольтной изоляции в ячейке путем регистрации и анализа частичных и дуговых разрядов.

Дополнительными функциями модулей марки CBM/PD является сбор информации от беспроводных датчиков температуры BDM/T и контроль за аварийными дуговыми процессами, которые могут возникнуть в контролируемой ячейке КРУ в процессе работы.

Главные модули системы мониторинга марки CBM располагаются в релейных отсеках ячеек и обычно монтируются на общей DIN рейке. К главным модулям мониторинга по локальному проводному интерфейсу RS-485 подключаются диагностические модули CBM/PD.

CBM

Главные модули системы мониторинга отдельных ячеек интегрируются в единую систему мониторинга КРУ при помощи последовательного подключения к общему панельному компьютеру мониторинга секции шин с активным экраном 10”. Технически подключение модулей производится при помощи отдельного проводного интерфейса связи RS-485.

На центральном панельном компьютере комплексной системы мониторинга всего КРУ устанавливается специализированное программное обеспечение управления эксплуатацией марки CBM-INVA. Это специализированное программное обеспечение предназначено для сбора информации от главных модулей систем мониторинга отдельных ячеек, ее архивации и отображения на экране панельного компьютера итоговой информации о техническом состоянии всех контролируемых коммутационных ячеек КРУ.

Если в системе мониторинга каждой коммутационной ячейки КРУ предполагается использовать свой автономный панельный компьютер, подключенный к главному модулю CBM и отображающий диагностическую информацию только об этой контролируемой ячейке, то он использует экран меньшего размера с диагональю не более 7”.

Особенности программного обеспечения CBM-INVA системы мониторинга ячеек КРУ

Программные и технические средства системы мониторинга марки CBM отвечают всем необходимым требованиям по обеспечению совместимости и информационной безопасности, предъявляемым к оборудованию современной цифровой подстанции.

CBM

Основные особенности программного обеспечения системы мониторинга коммутационных ячеек КРУ, обеспечивающие необходимую для условий безопасности защиту информации:

  • Передача информации от датчиков температуры контактов и шин в диагностический модуль CBM/PD производится по беспроводному интерфейсу Bluetooth с использованием защитного шифрования.
  • Панельный компьютер системы мониторинга с установленным на нем программным обеспечением марки CBM-INVA работает под управлением операционной системы Linux. Пример отображения технической информации о состоянии вакуумного выключателя и всей контролируемой ячейки приведен на рисунке.
  • Вся собранная системой мониторинга марки CBM первичная, и полученная в экспертной системе итоговая диагностическая информация о техническом состоянии контролируемых ячеек КРУ, передается из панельного компьютера на сервер системы АСУ-ТП цифровой подстанции по стандартному протоколу связи МЭК 61850.

Скачать документацию по системе «CBM»

Брошюра (1.0 МБ) 08.11.2021

Похожие материалы: