[实用新型]高压断路器运行状态实时监测的CAN总线系统

说明书

本实用新型公开了一种高压断路器运行状态实时监测的CAN总线系统，包括用于连接监测传感器并监测N个高压断路器实时运行状态的现场监测装置1、现场监测装置2、现场监测装置N，N的大小取决于区域内高压断路器的台套数，CAN总线及CAN集线器，区域监测上位机。本实用新型的有益效果在于：把CAN总线技术引入到高压断路器实时状态监测系统中，以一组高压断路器为单位设置现场监测装置，实现了变电站或发电厂高压断路器运行状态信息的实时集群监测，有效解决了不同规模变电站、发电厂的高压断路器在线状态监测问题，实现从定期检修向状态检修转变。

技术领域

本实用新型属于监测系统，尤其是一种高压断路器运行状态实时监测的CAN总线系统。

背景技术

高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，在发电厂和变电所的配电装置中必不可少。高压断路器控制与保护的对象主要有发电机、输配电系统及其他电力设备，因此，高压断路器的可靠运行对电力系统的安全性及稳定性至关重要。伴随着电力系统安全可靠性指标的要求越来越高，传统的定期检修方法已不能满足实际应用需求，必将被基于在线监测的状态检修所取代。对高压断路器实行在线状态监测与故障诊断，能及时、正确的判断高压断路器的各种异常状态，及时预警发展中的事故隐患、预防和消除故障，防患于未然，提高高压断路器运行的可靠性、安全性和有效性，把故障损失降到最低水平；另外，采用在线状态监测代替以往的停电试验，可减少设备停电时间、节约试验费用，便于制定合理的检修维护制度，充分挖掘高压断路器的运用潜力、延长服役期限和使用寿命。

通过对高压断路器进行在线状态监测、故障成因分析、系统性能评估，可为其结构改进、优化设计、合理制造及安全运行提供有效的数据信息。实现高压断路器在线状态监测的前提是：正确获取所监测零部件的运行状态信号，首先要选择合适的监测传感器和信号获取装置，然后通过有线或无线的方式将监测数据传输至数据处理中心，以实现高压断路器运行状态信号的分析处理和故障诊断。高压断路器位于电网与负荷系统之间，工作在高电压、大电流状态，对其进行状态监测与故障诊断时，高压断路器监测工况下常见的电磁干扰有：阻尼振荡波干扰、阻尼振荡磁场干扰、电快速瞬变脉冲群干扰、浪涌（冲击）干扰、脉冲磁场干扰、工频磁场干扰、射频场感应的传导干扰、射频电磁场辐射干扰、静电放电干扰、谐波干扰、交流电源输入端口电压暂降和短时中断干扰、直流电源输入端口电压暂降和短时中断干扰、工频频率变化干扰、直流电源输入端口纹波干扰，约14种干扰类型。在这种复杂的电磁环境中，无线通信方式难以保证数据传输的可靠性；为此，本文拟采用现场总线方式来实现高压断路器运行状态的在线监测。

现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题，所以现场总线既是通信网络，又是自控网络。现场总线控制系统（Fieldbus Control System, FCS）是由现场总线和现场设备组成的控制系统，是继模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统（Distributed Control System,DCS）后的新一代控制系统。目前的现场通信网络，有通信协议完善的具有国际标准的现场总线，也有通信协议不很完善的自定义了部分协议的简单的现场总线；常见的现场总线有：CAN、PROFIBUS、LonWorks、FF、MIC、WorldFIP、DeviceNet等。在高压断路器运行状态监测系统中，考虑到技术开发难度、应用成本和现场干扰严重等因素，选CAN总线作为现场总线。

现有的高压断路器在线状态监测系统开始了从有线连接方式到无线连接方式的转变，而无线连接方式在电力系统自动化中的应用还处于初级阶段，在复杂的电磁环境中难以保证数据传输的可靠性，不能满足高压断路器运行环境要求，常因复杂的无线配置和难以选择合适的通讯模式而出现误诊、漏诊。因此，开发一种适用于满足现阶段高压断路器运行环境的在线状态监测系统非常必要。

发明内容

针对目前高压断路器在线状态监测系统中存在的不足，本实用新型公布了一种高压断路器运行状态实时监测的CAN总线系统。