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MT-HW200智能環網柜監控系列

智能環網柜系列裝置綜述
新型的智能監控裝置可以取代開關狀態指示、電動分、合閘按鈕、高壓帶電指示器、濕度控制器、短路故障指示器、電流表,電壓表、過流繼電器、中間繼電器、時間繼電器、遠動終端設備等大小十多種元件。采用新型開關狀態監控儀,只要在盤面上開一個孔,安裝一個設備,就可以滿足用戶多方面的需求,美化了面板,減小了柜體尺寸,提高了開關柜整體的可靠性。 MT-HW200系列智能控制單元可以滿足用戶在不同層面上對環網開關設備監視和控制的需求,可以完全實現環網開關的就地和遠方的自動化監視和控制。

        環網開關柜是近年來城市電網中大量應用的配電開關設備,和斷路器柜相比,環網柜具備體積小、重量輕、操作簡單、價格適中等特點。
    ●  由于開關設備的本體不斷小型化,使用常規的二次元件和自動化設備就顯得越來越和一次設備不協調:
        盤面元件擁擠、二次線密集、設備調試困難,設備整體可靠性降低。
    ●  標準環網開關的儀表室不能安裝目前市場上所提供的控制設備,為了滿足用戶在設備監視和控制方面的要求,必須加高儀表室或額外增加二次小室,增加了生產成本和生產周期。
    ●  電動操作的二次控制回路基本是按照斷路器柜設計,常規控制回路沒有根據環網開關的特點設計防誤閉鎖和操作失靈閉鎖回路,不能切除控制回路故障。無法檢測和排除電動機控制失靈的常見故障。
為了解決目前環網開關二次回路存在的難題,麥田公司專門針對環網柜設計了HW200系列智能環網柜監控裝置,可以取代目前環網柜上使用的各類傳統儀表元件和繼電器裝置;以全智能化的二次設備達到簡化開關柜盤面設計、減少二次設備類型和數量;提高開關生產效率、提高設備可靠性的目的。
    新型的智能監控裝置可以取代開關狀態指示、電動分、合閘按鈕、高壓帶電指示器、濕度控制器、短路故障指示器、電流表,電壓表、過流繼電器、中間繼電器、時間繼電器、遠動終端設備等大小十多種元件。采用新型開關狀態監控儀,只要在盤面上開一個孔,安裝一個設備,就可以滿足用戶多方面的需求,美化了面板,減小了柜體尺寸,提高了開關柜整體的可靠性。
    MT-HW200系列智能控制單元可以滿足用戶在不同層面上對環網開關設備監視和控制的需求,可以完全實現環網開關的就地和遠方的自動化監視和控制。
    ●  就地監視和控制
    ●  遠方監視和控制
    ●  過電流故障的檢測和切除
    ●  雙電源的自動切換
    ●  環網柜和開閉所的配網自動化


MT-HW200系列智能單元可以適合各種交流金屬封閉環網開關設備,包括SF6負荷開關和真空負荷開關。裝置的LCD主畫面顯示開關接線圖,主要電器設備(負荷開關、熔斷器、地刀等)不同的開關柜具有不同的顯示接線圖,可以根據用戶的要求設計所需的開關接線圖。裝置型號相同而開關接線圖不同的裝置只是面板的 LCD顯示區接線圖有所不同,功能完全一樣。




現場參數處理數字化
   MT-HW200系列裝置采用高性能的16位工業微處理器,外圍配合法國產高精度溫濕度傳感器、小體積電流/電壓互感器,由于采用微機處理和現代傳感技術和測量技術,開關設備運行的各種被測參量全部采用數字處理和顯示,不僅大大提高了測量和保護精度,而且可以通過軟件設置的改變,在同一硬件平臺上,實現不同類型環網柜的監控和保護功能。
設備的多功能化
由于采用高性能的微處理器對開關設備運行的各種參量進行數字處理,智能環網控制器集成了用戶所需要的各種功能,幾乎可以取代全部常規二次元件,如電流表、電壓表、濕度測量和控制、高壓帶電指示、交流采樣遠動終端等,與按傳統設計使用的元件對比見下表。

智能化操作
可以通過裝置面板上的合、分按鈕或遠方遙控對開關進行合、分控制,裝置有專門針對環網開關設計的分、合閘回路監視電路和控制回路故障時的緊急停止回路,以及專門針對環網開關設計的軟件防誤操作程序,可以及時發現由于開關內部位置接點故障等原因造成地電動機異常轉動的故障,通過切斷控制回路電源,防止開關電動機的損壞;以及防止不符合操作規程的就地電動操作和遠方遙控操作造成開關設備損壞的情況發生;
●  接地開關合閘后,負荷開關不能動作
●  熔斷器熔斷后,負荷開關不能合閘
●  操作機構故障發生后,緊急閉鎖電動操作
用戶也可以通過修改定值來設置電動合分操作的閉鎖條件,即確定哪些外部輸入信號(隔離開關位置、接地開關位置、外部接點等)在相應的狀態下,合/分操作才可以進行,實現開關操作需要的特殊閉鎖要求。這些獨特的智能化操作都是常規控制電路和現有保護裝置和FTU裝置所不具備的功能,而且是環網柜自動化控制所必須解決的問題。
設備的遠方監控
智能環網監控單元以微處理器為核心,配置有標準的 RS-485通訊接口和符合電力系統標準的通訊規約IEC-870-5-101。可以通過通訊總線把它們連接成一個完整的環網柜自動化系統或開閉所自動化系統,在加裝通訊控制器后,實現信息的遠程傳輸、設備資源的共享,開關設備的遠程監控和管理,可以十分方便地接入當地配網自動化的主站或子站。
可靠性高
產品采用一體化設計思想,使控制系統得到簡化,減少了可能的故障點;利用現代傳感器和微控制器技術,增加了設備的檢測信息,對環網柜內的工作狀態可以進行在線監測和控制,診斷其工作狀態。產品設計均依照相關國家標準設計,具備先進的技術指標和可靠的產品性能,全部工業級元器件,全封閉式金屬機箱,可以滿足-40℃~+70℃的使用環境。裝置具備良好的抗電磁干擾能力,完全可以滿足IEC標準的要求,可以和開關柜一起完成電磁試驗和耐壓實驗,完全滿足智能化開關的高可靠性要求。
狀態指示
    裝置的LCD主畫面實時顯示開關接線圖,顯示開關合、分位置,隔離開關位置、接地刀閘位置、熔斷器狀態,LED指示燈顯示高壓帶電狀態、線路故障狀態、裝置工作狀態等各種主要工作狀態,完全圖形化的狀態指示,使運行人員非常直觀、清楚地了解開關元件目前的狀態和位置。受專利保護的人機界面設計,全部重要開關狀態均以最直接醒目的方式展現,使用調試十分方便。
高壓帶電指示
    通過接入電容式電壓傳感器,可以實現開關回路帶電狀態的指示功能。不但可以顯示高壓回路帶電狀態(三相),還可以與電磁鎖配合實現柜體門的強制閉鎖,從而提高產品的安全防護性能。
    高壓帶電狀態通過隔離電路接入CPU的狀態輸入回路,帶電狀態可以作為遙信量傳送到遠方控制中心。
凝露控制
    為了防止在高濕度或溫度變化較大的氣候條件下產生凝露帶來的危險,可以在開關柜體內安裝濕度傳感器,濕度測量精度達到2%,加熱濕度定值可以實現數字整定,也可以通過面板按鈕進行手動加熱控制。
電流測量
    高精度的交流采樣技術測量三相電流、零序電流,零序電流采用內部合成法測量:
                                  I0=Ia+Ib+Ic。
電流測量范圍可現場整定,不受CT變比改變的限制。
電壓測量及電壓監視
    采用高精度的交流采樣技術測量相電壓、線電壓、零序電壓,零序電壓采用內部合成法測量:
                                  U0=Ua+Ub+Uc。
    裝置可以設置電壓過高報警、電壓過低報警、零序電壓報警、PT斷線報警等多項電壓監視功能。
變壓器保護
    該功能配置在MT-HW202上,用于對出線路下方的用戶變壓器實現保護。通過開關量輸入回路接入變壓器的重瓦斯信號、輕瓦斯信號、溫度報警信號,在變壓器本體發出故障信號后,輸出跳閘信號,使負荷開關分斷。
    該功能可以替換常規設計中使用的中間繼電器和信號繼電器。
過電流保護和故障電流檢測
    和熔斷器分斷特性相配合的保護功能,帶高值電流閉鎖的過電流保護、過負荷保護、反時限等保護功能,可以和熔斷器配合實現負荷開關對過載故障和短路故障的雙重保護。其保護功能可以適合SF6環網柜、高分斷的真空環網柜、以及斷路器柜。
    在配網自動化的應用中,也可以實現配網自動化對故障電流檢測的要求,將過電流故障的信號通過遙信量傳送到配網控制中心。
電源切換
MT-HW204適用于雙電源進線的電源切換。備用電源投切可以選擇兩種投切方式:無優先級雙電源投切和有優先級雙電源投切。供電線路如圖2所示,LB1為進線開關1,LB2為進線開關2。
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● 無優先級雙電源投切
     初始狀態為LB1、LB2線路均有壓,LB1合位、LB2分位(或LB1分位、LB2合位)。當開關處于合位的線路失壓后,如果開關處于分位的線路有壓,則啟動電源切換,即LB1(或LB2)失壓分閘,延時合LB2(或LB1),電源切換完成,閉鎖條件是柜內無過流故障。當LB1、LB2線路均有壓后,重新回到初始狀態,準備下一次電源切換。
● 有優先級雙電源投切
     LB1被指定為高優先級開關。初始狀態為LB1、LB2線路均有壓,LB1合位、LB2分位。當LB1的線路失壓后,如果LB2的線路有壓,則啟動電源切換,即LB1失壓分閘,延時合LB2,電源切換完成,閉鎖條件是柜內無過流故障。當LB1線路重新有壓后,則進行優先電源的切換動作,即分閘LB2,延時合閘LB1,恢復高優先級線路的供電,重新回到初始狀態,準備下一次電源切換。
通訊及配網自動化
      帶通訊功能的裝置配置有標準RS-485通訊接口和標準通訊規約(IEC-870-5-101),可以實現FTU的功能:遙信、遙測、遙控、故障檢測,實現開關柜的遠程監控。用戶只需要很小的開銷就可以完全實現開閉所和環網柜的配電自動化功能,實現配電設備的無人監控。
MT-HW200系列智能終端設備其良好的擴展能力保證其可以很方便的實現開閉所和環網箱的自動化功能。一個開閉所內或一個環網箱內的多臺HW-200系列終端通過RS-485總線接入本公司生產的變配電站通訊控制器KCOM10,KCOM10通過另外一個RS-232串行口和配電主站聯系,通訊規約為IEC870-5-101,全部數據的轉發工作由KCOM10完成,配合光端機、無線電臺等通訊終端設備,就可以順利接入配電主站。
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開閉所自動化結構示意圖


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