CBM — прибор мониторинга высоковольтных выключателей

Описание прибора мониторинга высоковольтных выключателей CBM:

В соответствии с требованиями к диагностическим средствам определения технического состояния коммутационных ячеек фирмой ДИМРУС была разработана и производится система диагностического мониторинга CBM, предназначенная для управления эксплуатацией ячеек КРУ с вакуумными выключателями. Система CBM является оптимальным решением для организации диагностического мониторинга и управления эксплуатацией ячеек КРУ с рабочим напряжением 6÷35 кВ.

Все технические и программные средства мониторинга и диагностики системы CBM реализованы в трех составных технических элементах, это:

• Главный модуль системы мониторинга CBM;
• Дополнительный диагностический модуль CBM/PD;
• Комплект беспроводных датчиков температуры марки BDM/T.

Особенности прибора мониторинга высоковольтных выключателей CBM:

• Для контроля состояния ячейки использован минимальный набор удобных для монтажа датчиков;
• Применены современные микропроцессорные и коммуникационные решения;
• Диагностическая эффективность CBM обусловлена наличием многоуровневой экспертной системы;
• Использование адаптивных цифровых моделей позволяет управлять эксплуатацией ячейки.

Описание главного модуля системы мониторинга CBM:

В главном модуле системы CBM технически реализована функция контроля состояния вакуумного выключателя ячейки. В модуле регистрируются токи включения – отключения выключателя и фазные токи нагрузки, которые измеряются при помощи трех трансформаторных датчиков тока марки RFCT-5, включаемых (одеваемых) на проводники вторичных цепей измерительных трансформаторов тока.

Главный модуль CBM является верхним экспертным уровнем всей системы мониторинга, в нем формируется итоговое комплексное заключение о техническом состоянии контролируемой ячейки. Из модуля в систему АСУ-ТП цифровой подстанции передается готовая информация, на основании которой принимаются решения о необходимости и сроках проведения ремонтных работ.

Модуль передает как первичную, так и итоговую диагностическую информацию на панельный компьютер, который может быть установлен на лицевой панели ячейки, и (или) непосредственно в систему АСУ-ТП цифровой подстанции по проводному интерфейсу RS-485.

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

Модуль CBM конструктивно выполнен 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 главного модуля получает питание дополнительный диагностический модуль CBM/PD.

Описание дополнительного диагностического модуля CBM/PD:

Диагностический модуль CBM/PD системы мониторинга CBM устанавливается в высоковольтном отсеке вакуумного выключателя ячейки и предназначен для решения трех 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 оперативные изменения температур, связанных с протекающими токами и переходными сопротивлениями;
• При помощи технических средств дополнительного диагностического 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.

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 на высоковольтных шинах контролируемой ячейки.

Достоинством конструкции диагностического модуля CBM/PD является то, что все первичные датчики, кроме беспроводных датчиков температуры BDM/T, располагаются внутри корпуса модуля и при монтаже системы мониторинга не требуют дополнительного монтажа и подключения. Такое конструктивное исполнение диагностического модуля значительно упрощает и облегчает первичный монтаж оборудования системы мониторинга ячеек КРУ.

Описание беспроводного датчика контроля температуры BDM/T:

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

В одной ячейке, в соответствии с требованиями Заказчика, в разных точках системы шин и контактов коммутационной ячейки, может быть смонтировано от одного до пятнадцати и даже более беспроводных датчиков температуры.

Информация беспроводных от датчиков температуры BDM/T оперативно передается в диагностический модуль CBM/PD, или же непосредственно в главный модуль системы мониторинга CBM, по беспроводному интерфейсу Bluetooth. Беспроводные приемники информации есть в каждом модуле.

Датчик температуры BDM/T конструктивно выполнен в силиконовом герметичном корпусе размером 37*25*51 мм. Для надежного монтажа на токопроводящей шине с датчиком поставляется специализированный универсальный комплект крепления.

Диапазон рабочих температур высоковольтных шин и контактов, которые можно контролировать при помощи беспроводных датчиков марки BDM/T, составляет от -40 до +130 градусов. Ограничение по максимальной температуре связано с работоспособностью встроенной электроники датчиков.

Питание встроенной электроники датчиков температуры производится от внешних магнитных полей рассеяния, наводимых вокруг шин токами нагрузки. Минимально датчики начинают работать, измерять температуру и передавать информацию по беспроводному интерфейсу датчики могут при протекании по контролируемым шинам токов нагрузки от 5 А.

Общая структура технических и программных средств системы CBM:

Состав и расположение технических и программных средств системы CBM для мониторинга коммутационной ячейки КРУ приведена на схеме.

Такой набор технических, программных и экспертных решений полностью соответствует всем приведенным выше условиям и параметрам для эффективной системы мониторинга коммутационной ячейки, оснащенной вакуумным выключателем.