1.系统简介

随着智能电网的快速发展，变电站自动化技术取得了很大进步，但在反映电气设备健康状况的状态监测方面还有所欠缺，不能做到真正意义上的无人值守。变电站中断路器是机械和电气动作频繁的设备，运行过程中易发生故障，易引起电网事故，从而造成较大的经济损失。因此，断路器的在线状态监测技术是实现变电站无人值守的关键的技术。本公司的高压断路器在线状态监测产品正是以此为背景，采用先进的通讯、微处理器、传感器、数据库管理等技术对运行中断路器的机械特性、温度等进行长期连续监视，实时在线监测断路器的运行状态，通过提取断路器机械运动参数，建立标准的断路器监测模型和完整的专家诊断系统，对采集到的数据进行分析诊断，对每一个波形数据提供完美的评价体系等。

本产品采用以太网TCP/IP协议，通过以太网把数据传送到数据服务器，实现本地数字化、远程网络化、监测与预警自动化，快速而又精准的对断路器的问题进行定位，为运行调度和检修人员提供快速、准确的信息，推动泛在电力物联网的建设。也可选配485MODBUS或LORA470无线通讯。

根据《电力设备预防性试验规程》（DL/T596-1996）、《12kV户外高压真空断路器检修工艺规程》（DL/T 391-2010）及国家电网公司发布的《高压开关设备反事故技术措施》，4166am金沙信心之选研制的断路器在线状态监测装置，为断路器的检修提供科学依据，其主要优点：

不影响、不改变断路器本身结构、接线及特性。
满足各种常规三相断路器、铁路牵引单相断路器、地铁直流断路器等各种形式的监测要求。
液晶彩色触摸屏（选配）显示断路器的运行状态及健康状况，实时获取断路器参数及曲线。
可通过有线或无线集中显示，满足了新建项目和改造项目的不同需求。
对断路器分合闸线圈及储能线圈进行实时监测，线圈电流异常时进行报警，装置采用穿芯式霍尔传感器采集电流信号，不影响断路器原有操作，提高供电可靠性。
断路器真空度在线监测，并将设备状态上传触摸屏或后台显示。
带标准的以太网、RS485及物联网无线通信接口，也可扩展为IEC61850规约，符合泛在电力物联网的建设标准。

2.系统功能

本系统可实现对断路器带电运行状态和停运状态两种模式的监测。

检测项目

★ 断路器分、合闸线圈电流波形

★ 断路器分、合闸时间

★ 储能电机电流

★ 储能时间

★ 动作行程波形图（选配）

★ 断路器分合闸状态和储能状态

★ 断路器分合闸次数及失败次数统计

监测各项目的意义：

断路器分闸、合闸时间：分合闸时间的变化反映出机构的灵活性及机构磨损信息。

断路器分闸、合闸线圈电流曲线：机构卡涩，开关分、合不到位，分、合闸铁芯卡死或机构转轴生锈，都将造成线圈烧毁，这些故障都可以从线圈电流上反映出来。

储能时间：储能机构中合闸弹簧强度下降、部件磨损或卡涩、电机故障、微动开关故障等，对断路器的储能或分合闸操作产生不利影响

储能电流曲线：通过监测储能电机的电流能够监测弹簧、储能机构以及电机和微动开关的状态。

断路器分合闸次数及失败次数统计：直观显示断路器操作次数与操作状态。

检修人员可根据装置所测量的上述参数了解断路器的运行状态，掌握断路器的运行参数，从而进行检修计划的制定和调整。

动作参数准确报告

◆ 对断路器的分合闸及储能时间电流、储能状态、分合闸状态、分合闸次数等参数准确检测。

强大数据支持功能

◆ 对断路器机械动作的全信息任意读取，为特性分析提供强大的数据支持。可以任意读取曲线上的电流、时间等参数值，更可以对断路器运行曲线灵活分析。对于专业管理人员可以自定义多项参数，系统能够自动得到这些条件下结果，该项功能为运行、生产、科研人员提供良好的分析手段和技术支持；

◆ 系统至少能保存最近64次动作波形，可通过站控层网络调用历史监测信息；

◆ 能智能连续记录不同长度的动作波形长度,可以记录超长波形；

◆ 具有极强的抗干扰能力，确保数据记录的完整性。

机械特性强大分析

◆ 通过数据分析得到断路器分合闸时间、分合闸次数等；

◆ 通过对跳合闸线圈电流曲线的全面对比分析，结合出厂标准曲线（断路器出厂时通过机械特性试验获得），对高压断路器运行的状态进行了实时的监测和评估，判断机械状态的变化以及发展趋势，给出明确直观的健康指数；

◆ 通过对储能电机电流波形的变化以及频率分析出储能电机的工作状态，包括储能电机启动电流、操作电流、运行时间，统计储能电机的启动次数、累计工作时间等。

◆ 通过对电动隔离开关跳合闸线圈电流曲线的全面对比分析，结合出厂标准曲线（断路器出厂时通过机械特性试验获得），对高压断路器运行的状态进行了实时的监测和评估，判断机械状态的变化以及发展趋势，给出明确直观的健康指数；

强大的报警功能

◆ 当设备运行数据超出规定的要求时，系统报警，显示报警内容并提请运行人员关注。报警参数方便设置。

完善的网络通信功能

◆ 系统支持IEC60870-5-103、MODBUS-TCP、MODBUS-RTU、物联网470协议等多种规约,满足触摸显示屏（选配）的接入，以及DTU等其他系统的接入。对于智能化站，可以扩展IEC61850协议接口。

强大的专家诊断系统

◆断路器机械特性监测装置根据所测分合闸电流波形、储能状态等综合分析断路器操动机构的工作状态。采用指纹分析技术，当与原始指纹相比发生明显改变时，视为可靠性下降或存在缺陷，按照 “唯一性标识、故障部位、故障模式、风险程度（用百分数表示）”的报文格式报告上传自评估结果，同时就地图形化告警显示。

3. 系统主要性能指标

装置采用基于 ARM 内核的嵌入式工业控制 CPU，实时采集断路器的电流信号，经过信号放大，滤波，A/D 转换等一系列过程，将采集信息送给处理器分析诊断，之后将断路器的状态信息在液晶屏上显示出来，同时设备具有远传功能。

序号	检测通道	设备类型	主要技术参数
1	断路器分合闸线圈电流波形	电流传感器	1.精度0.1% 2.满量程采样（采样速度10K,最大采样电流25A)
2	储能电机电流波形	电流传感器	1.精度0.1% 2.满量程500-2K采样，最大采样电流50A
3	断路器分合闸位置	辅助开关	1.精度1ms
4	储能状态	行程开关	1.精度1ms
5	动作行程波形	位移传感器	模拟精度0.1%，满量程10K采样，测分合闸的行程波形及计算行程、超行程、速度等值
6	通信接口	RJ45、RS-485、无线	1.以太网100Mbps 2.串口4800-19200bps 3.无线：LORA 470M