XS-OM200避雷器在線監測裝置

1.2 系統介紹
  XS-0M200 避雷器在線監測裝置實現金屬氧化鋅避雷器絕緣性能的監測，避雷器在線監測需要XS-  0M200避雷器在線監測裝置和XS-0M200/PT母線電壓在線監測裝置兩種裝置：
  XS-0M200用于采集1臺避雷器的泄露電流及雷擊次數和雷擊事件；
  XS-0M200/PT用于采集避雷器所在母線的3相電壓。
  XS-0M200避雷器在線監測裝置與SH-9000避雷器在線監測主IED和狀態監測綜合服務器，一起構成避雷器在線監測系統，系統組成如圖1.1所示。

  避雷器在線監測系統采用先進的分層分布式結構，應用總線控制技術和模塊化設計原理，使系統的抗干擾性能、測量的準確性和穩定性都得到了很大的提高，滿足了工業現場實用要求，并采用獨有的專家診斷系統對采集的數據進行科學分析診斷，便于及時方便地了解并掌握變電設備的健康狀態。
  通過實時監測避雷器的全電流、阻性電流、容性電流以及雷擊次數、雷擊時刻，通過對監測到的數據進行分析、擬合處理，并結合現場工況，
  可及時地發現避雷器由污穢或內部受潮引起的瓷套泄漏電流或絕緣桿泄漏電流增大等問題，以避免事故的發生。 
 
 

圖1.1 避雷器在線監測系統結構圖
1.3 技術特點
 采用高精度有源零磁通穿心式互感器，根據被測電流大小自動選擇放大倍數，實現高精度測量 
 ●采用動態相量補償算法，實現高精度測量信號分析
 ●采用數字濾波算法，摒除模擬濾波器帶來的“零漂問題”
 ●采用分布式測量結構，即就地測量、數字傳輸
 ●可帶電安裝，即不需要主設備停電安裝，方便、快捷的接入系統
1.4.1 工作環境
 ●工作電壓：交流 220V±10%,50Hz 
 ●功    耗： 額定電壓下＜5W
 ●環境溫度
　　戶內系統：-10℃ ~ +55℃
　　戶外系統：-25℃ ~ +70℃ 
 ●工作環境濕度： ≤95％
1.4.2 監測參數指標
全電流范圍： 0.05mA～650mA，測量精度±1%
阻性電流范圍：0.05mA～650mA，測量精度±1%
母線電壓測量范圍：35kV～1000kV,  測量精度0.5%
諧波電壓測量范圍：3、5、7、9次，測量精度±2%
系統頻率測量范圍：45～65Hz，測量精度±0.001Hz
雷擊次數記錄：0~255，年月日時分秒
1.4.3 系統最大容量
母線電壓單元：6個
避雷器單元：60個
1.4.4 監測周期 
出廠設置：1 小時
最短周期：5 分鐘

1.4.5 數據通訊
CAN網結構，網絡速率為：＜500Kbps
RS485結構，網絡速率為： ≤9600bps
1.4.6 數據生存周期
生存周期為2年。
1.4.7 平均無故障時間
系統的平均無故障工作時間（MTBF）：
戶內：大于5×104小時。
戶外：大于3×104小時。
第 2 章 裝置功能
XS-0M200 避雷器在線監測裝置有如下功能：
1、采集避雷器裝置的泄露電流及參考電壓，計算避雷器泄露電流基波及3、5、7、9次諧波，統計雷擊次數及雷擊時間等。
2、采集PT單元母線電壓及參考電壓，計算母線電壓基波及3、5、7、9次諧波。
3、CAN或485網絡通信
4、實時時鐘
5、溫濕度采集控制
6、IEC61850通信
XS-0M200裝置采用模塊化設計，每個裝置分別采樣避雷器的ABC三相電流或同時采集母線ABC三相電壓，同時還采集公用電源220V的幅值和相位，為采集控制單元提供計算對比數據。每個避雷器在線監測裝置都具備CAN或485通信功能，裝置之間通過總線互聯。
2.1 采集功能介紹
XS-0M200采集避雷器泄露電流幅值、相位、頻率測量；
XS-0M200/PT采集三相避雷器泄露電流幅值、相位、頻率測量；
2.2 母線測量單元
計算出各個電壓等級的母線電壓。
計算出各個電壓等級目前電壓的3、5、7、9次諧波數據
2.3 CAN網絡通信功能
    避雷器在線監測就地單元及采集控制單元之間采用高速CAN網絡通信，采用自定義符合CAN2.0的總線規約，實現數據的交互。
2.4 實時時鐘功能
每個裝置都具備實時時鐘的功能。
2.5 溫濕度采集控制
采用高精度溫濕度傳感器，可以實時采集裝置內部溫濕度。
2.6 IEC61850通信
避雷器在線監測系統實現了61850通信功能，實現跟不同主站系統的無縫連接。
2.7 裝置算法介紹
避雷器在線監測系統計算阻性電流時需要獲得避雷器泄露電流與避雷器所在母線電壓的相位差。獲得精確相位差是阻性電流計算精度的重要保證�？紤]到泄露電流與母線電壓在不同裝置中實現，且裝置安裝位置可能間隔較遠，本裝置采用市電同步法解決不同裝置之間同步采樣的問題，以獲得精確的相位差。同步原理圖如圖2.1所示。

圖2.1 算法同步原理圖

以A相避雷器監測為例：
（1）SH-9000智能在線監測IED下發同步采集命令給XS-0M200/MOA裝置和XS-0M200/PT裝置：
XS-0M200/MOA裝置同步采集A相避雷器泄露電流和市電電壓，經FFT快速濾波算法得到A相泄露電流基波相位 與市電基波相位 ，計算相位差 ；
XS-0M200/PT裝置同步采集避雷器所在母線A相電壓和市電電壓，經FFT快速濾波算法得到A相母線電壓基波相位 與市電基波相位 ，計算相位差 ；
（2）SH-9000智能在線監測IED下發讀數據命令給XS-0M200/MOA裝置和XS-0M200/PT裝置，XS-0M200/MOA裝置和XS-0M200/PT裝置將相角差 、 及其他監測數據上送到SH-9000智能在線監測IED，綜合智能在線監測裝置計算相角差：
 以及其他監測數據，做出診斷，并將數據和診斷結果上送至后臺軟件。

第 3 章 裝置硬件

3.1 硬件原理圖

 
圖3.1 避雷器監測單元原理示意圖

3.2 產品外形及內部結構 

圖3.2 XS-0M200/PT母線電壓監測單元內部結構圖

 
圖3.3 XS-0M200 金屬氧化物避雷器監測單元內部結構圖

3.3 安裝尺寸

圖3.4  XS-0M200避雷器監測單元機箱結構圖