智能傳感器及聯動控制器系列
SC-201型城鄉配網故障在線監控系統
一、系統概述
SC-201型城鄉配網故障在線監控系統，是針對35kV以下電壓等級的城鄉配網系統實施現場故障定位/監測/監控及診斷的完整的解決方案。
本監控系統可以幫助電力運行人員實時了解線路上各監測點的負荷電流、短路動作電流、首半波尖峰電流、接地動作電流、電纜線路穩態零序電流、電纜線路暫態零序電流）、線路對地電場、高壓線或電纜頭溫度的變化情況，在線路出現短路、接地、斷線、絕緣下降等故障或者異常情況下給出聲光或者短信通知報警，告知調度人員進行遠程操作以隔離故障和轉移供電，通知電力運行人員迅速趕赴現場排除事故隱患。
二、系統示意圖
三、系統組成
本監控系統由若干個故障指示器和數臺數據采集器和1套主站系統組成。實現故障定位/監測/監控功能。數字故障指示器主要安裝在變電站出線、開關負荷側、架空分支線、電纜進出線和主干線路分段處各裝1組（共3只）同時在附近安裝1臺數據采集器。數字故障指示器和數據采集器都帶有四字節全球唯一通信地址，用于數據采集器對數字故障指示器的識別；數據采集器還帶有一字節101協議通信地址，用于數據采集器與主站之間的地址識別。數據采集器與數字故障指示器采用短距離無線調頻組網通信，數據采集器與主站之間采用GPRS公網通信。
四、系統工作原理
本監控系統通訊策略的含義是：數字故障指示器采用極低功耗設計，設計壽命為8年以上，但無線通訊能量較大，不能完全依靠內部鋰電池供電，大部分能量要從高壓導線感應取電。當負荷電流大于20A時可以完全取到通訊能量，在通訊時可以做到“有問必答”或者定時主動發送；當負荷電流小于20A時，只能取到有限的電能，在通訊時會出現“兩問一答”或者定時主動發送的情況，其它時間數字故障指示器內部無線通訊模塊都在休眠以減少電池損耗。值得一提的是，由于無線通訊劃分為64個獨立信道，無需對多只數字故障指示器進行編碼和延時錯開時間發送，對于多只數字故障指示器同時發送時也不會存在互相干擾而導致通訊不上的情況。由于數字故障指示器的本地無線和數據采集器的GPRS網絡“一直在線”，并具有雙向、隨機發起主動通訊的能力，所以主站在召喚數據采集器的數據的同時，還可以對數據采集器和數字故障指示器下發參數和遙控命令。
五、主要裝置介紹
（一）SC-201/01型數字故障指示器
SC-201/01型數字故障指示器主要安裝在變電站出線、柱上開關負荷側、架空線分支線、電纜進出線和主干線路分段處，實現線路在線故障檢測與定位。數字故障指示器中的電流傳感器主要包括：電流線圈、導磁棒、立柱、動板。立柱上半部分和動板裸露在外面，便于安裝和拆卸。數字故障指示器帶有四字節全球唯一通信地址，用于數據采集器對數字故障指示器的識別；數據采集器與數字故障指示器采用短距離無線調頻組網通信。
1)主要功能：
◆具備自取電功能；
◆檢測相間短路；
◆檢測中小電阻接地故障；
◆檢測小電流接地系統單相接地故障；
◆檢測斷相、停電、三相不平衡；
◆監測線路負荷電流、短路動作電流；
◆監測線路接地電流、接地動作電流；
◆監測線路對地電壓；
◆監測導線溫度（可選）；
◆帶電裝卸；
◆本地翻牌、閃燈顯示；
◆定時/遙控復歸；
◆本地無線組網通訊，動作信號和故障電流主動上報；
◆本地和遠程在線調整參數；
2）主要指標：
◆電源：4.8Ah/3.6V一次性鋰電池；
◆取電功率：50uA-100mA/3.6V(一次負荷電流3A-600A)；
◆靜態平均功耗：25uA；
◆通訊平均功耗：50uA（每分鐘發送一次數據時）；
◆電流精度：±1%（200A額定電流或零序電流大于5A時）或者±1A（負荷電流小于20A或零序電流小于5A時）；
◆溫度精度：±2℃；
◆電壓線性度：優于±5%；
◆通訊頻率（RF）：420～440MHz（64個獨立信道自動跳頻）；
◆通信距離（RF）：30～300m（灌膠以后、雙向通訊）；
◆電壓等級：任意（出廠前確定），出廠默認為10～35kV；
◆負荷電流：0～600A；
◆零序電流：0～100A；
◆溫度范圍：-55～150℃；
◆導線直徑：8～40mm；
◆三相電纜直徑：80～120mm；
◆短時耐受電流：40kA/4S；
◆故障復位時間：24h(1～48h可在線設置)；
◆可動作次數：不小于3000次；
◆環境溫度：-35℃～85℃；
◆環境濕度：5%～95%；
◆防護等級：IP65；
◆EMC等級：±8kV靜電放電；±4kV浪涌沖擊；
◆重量：不大于500g；
◆尺寸：不大于Ф75*150mm；
◆設計壽命：43800小時（5年）
現場安裝實物圖
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（二）SC-201/02型數據采集器
SC-201/02型數據采集器安裝在數字故障指示器附近。數據采集器帶有四字節全球唯一通信地址，用于數據采集器對數字故障指示器的識別；數據采集器還帶有一字節101協議通信地址，用于數據采集器與主站之間的地址識別。數據采集器與數字故障指示器采用短距離無線調頻組網通信，數據采集器與主站之間采用GPRS公網通信，可選靜態IP、動態域名和APN專線，推薦使用APN通道，確保數據和控制安全。
1主要功能：
◆可帶電裝卸；
◆太陽能取電（架空）或開口CT取電（電纜）；
◆在線設置參數；
◆遙控翻牌/復歸、指示燈點亮/熄滅、狀態信息采集；
◆采用本地無線調頻組網通訊方式；
2）主要指標：
◆電源：18V/20～60W太陽能電池板組件；
◆電池：10～40Ah/3.6V可充電鋰電池；
◆整機平均功耗： ＜50mA/3.6V；
◆帶數字故障指示器數量：3～30只（架空）、4～64只（電纜）；
◆重量：＜5kg；
◆尺寸：＜150mm×250mm×200mm（高×寬×厚）；
◆設計壽命：43800小時（5年）；
◆環境溫度：-25℃～70℃；
◆環境濕度：5%～95%；
◆防護等級：IP55；
◆EMC等級：±8kV靜電放電、四級雷擊浪涌沖；
現場安裝實物圖
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（三）SC-201型主站系統
SC-201型主站系統硬件主要由1臺工作站或1臺服務器+1臺工作站組成。主站軟件主要包括FA、WEB發布、GIS系統接口等。
SC-201型主站系統除了顯示線路故障電流途徑和位置，還能顯示線路各監測點電流、線路對地電場、數據采集器的電池電壓、數據采集器的充電電壓的變化情況并繪制曲線圖，用戶根據需要還可以增加其他監測內容，例如無線抄表、視頻抓拍等。數字故障指示器的電池電壓和充電電壓可通過本地無線讀取。
1）系統功能
◆數據采集；
◆數據處理（包括計算量的處理）；
◆控制和調節；
◆事件順序記錄（SOE）；
◆報警處理；
◆系統時鐘和時鐘同步；
◆通道監視與統計；
◆網絡拓撲和動態著色；
◆歷史數據和報表系統；
◆權限管理；
◆故障信息實時檢測和故障定位；
◆故障指示器的動作信號糾錯和補漏；
◆無人值班短信通知；
2）WEB發布
◆運行狀況瀏覽；
◆故障通知和故障信息瀏覽；
◆運行數據和故障信息的歷史查詢；
3）GIS系統接口
◆向GIS轉發“二遙”實時數據；
◆接收并執行GIS下發的遙控、遙調命令；
線路故障報警網絡拓撲截圖（支線3-4#桿電纜被挖）
線路故障及負荷在線監測系統網絡拓撲截圖
六、SC-201型城鄉配網故障在線監控子系統配置清單
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序 號 |
名 稱 |
型號規格 |
備注 |
|
1 |
數字故障指示器 |
SC-201/01 |
常州順創 |
|
2 |
數字式密度傳感器 |
SC-202/02 |
常州順創 |
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