机械特性传感器(12千伏一二次融合环网柜(箱)及配电终端(DTU)标准化设计方案
广州市智昊电气技术有限公司为了满足配电物联网的需求,推出U-Gateway7201机械特性传感器或叫间隔采集网关。该产品是在2021版《12千伏一二次融合环网柜(箱)及配电自动化终端(DTU)标准化设计方案(2021版)》方案中提出的应用于高压开关柜大设备通过有线感知:开关机械特性传感器如合闸电流传感器等,采用有线方式接入。在每个间隔配置U-Gateway7201间隔采集网关,传感器通过有线电气接入U-Gateway7201间隔采集网关(模拟量),U-Gateway7201间隔采集网关将传感器输出的模拟量转换为数字量,通过环网柜内置串行总线接入站所终端公共单元(SDAF-8608分布式物联网DTU)。也可以配套我公司MCSG-PD-6016局放在温度在线监测装置组合成三合一终端。
断路器停电状态下,在机构或触头位置安装位移传感器,在分合闸控制回路和储能电机工作回路中安装电流传感器,检测获取位移-时间曲线、线圈电流-时间曲线和储能电机电流-时间曲线,根据参考超程和参考开距,计算参考分闸时间、参考合闸时间、分闸速度、合闸速度等断路器机械特性等特征参数,对断路器机械特性进行评估。
U-Gateway7201机械特性传感器与配电终端的通信协议技术要求
A.1 通信规则
(1) 物理层
终端设备与机械特性传感器物理层采用 RS485,一对多的通信方式,以设备地址作为各传感器的通信区分。
(2) 通信规约
通信规约采用非平衡式 101,规约细则遵循《配电自动化系统应用 DL/T634.5101-2002 实施细则(试行)》(2017 年 9 月版),下文简称 101 实施细则。
(3) 业务功能
终端设备与机械特性传感器交互信息包括:遥信数据、遥测数据、对时信息、录波文件。
A.2 数据定义
(1) 遥信数据
终端设备与机械特性传感器物理层采用 RS485,一对多的通信方式,以设备地址作为各传感器的通信区分。
遥信数据(状态量信息)起始地址为 0x0001。机械特性传感器应具备的遥信量及对应点号如下(可按需进行接续扩展):
信息体地址
点号
遥信量
0x0001
YX1
合闸状态监测
0x0002
YX2
分闸状态监测
0x0003
YX3
录波文件生成信号
传感器遥信数据需支持:
a) 响应终端装置总召命令
b) 当状态发生变化后,以一级数据上送 SOE,具体流程参考 101 实施细则中 8.1.5 节。
(2) 遥测数据
遥测数据(模拟量信息)起始地址为 0x4001。
机械特性传感器应具备的遥测量及对应点号如下(可按需进行接续扩展):
信息体地址
点号
遥测量
0x4001
YC1
设备 ID-低字节
0x4002
YC2
设备 ID-中字节
0x4003
YC3
设备 ID-高字节
0x4004
YC4
合闸线圈电流
0x4005
YC5
分闸线圈电流
0x4006
YC6
备用分闸线圈电流
0x4007
YC7
储能电机电流
0x4008
YC8
合闸线圈电压
0x4009
YC9
分闸线圈电压
其中,YC1~YC3 组合成为传感器的设备 ID(6 个字节),具体 ID 定义详见输变电设备物联网传感器数据规范。
传感器遥测数据需支持:
a) 响应终端装置总召命令;
b) 当遥测数据变化超出阈值后,响应二级数据请求向终端设备上送变化遥测,具体流程参考 101 实施细则中 8.1.8 节。
A.3 对时操作
机械特性传感器需响应终端设备定时核对时钟的命令,并根据终端下发时间,及时修正传感器时钟,参考 101 实施细则中 8.1.3 节。
A.4 录波文件传输
机械特性传感器具备录波功能。由配置文件(CFG)和数据文件(DAT)两个文件组成一组完整录波文件,文件命名及文件内容格式遵循 Comtrade 1999 标准(详见《GBT
22386-2008 电力系统暂态数据交换通用格式》,亦可参考替代版本 GB/T 14598.24-2017)。文件传输流程如下:
(1) 机械特性传感器完成录波,并按规范生成录波文件后,将录波文件生成信号(YX3)以
SOE形式上送终端设备
(2) 终端设备收到YX3的SOE后,依据101实施细则中7.6节、8.1.11节以及附录A的相关内容,
启动录波文件召唤流程,简述如下:
a) 响应终端装置总召命令;
b) 终端设备向对应传感器召唤目录(可召唤目录下全部文件或按时间段召唤文件),目录名为 COMTRADE;
c) 传感器根据终端设备的召唤,相应回复本目录下所有符合条件的录波文件名;
d) 终端设备按需召唤录波文件(CFG 与 DAT 为一组);
e) 开始传输文件。
附录 B 保护相关技术要求与配置
B.1 接口要求
(1) 开关量输入(按间隔配置)
a) 开关合位
b)开关分位
c) 隔离开关位置(选配)
d)接地开关位置(选配)
e) 未储能位(永磁不需要) f) 远方/当地
(2) 开关量输出(按间隔配置,必须考虑防凝露防尘等措施)
a) 保护出口 b)遥控出口
B.2 压板设置
(1) 出口硬压板(按间隔配置)
a) 保护出口压板:保护跳闸、保护合闸
b)遥控出口压板:遥控合闸、遥控分闸
(2) 功能软压板
功能压板按单间隔配置,以远方操作软压板形式提供,与相应功能的控制字结合实现故障处理功能。功能压板包括[常规保护压板]、[分布式 FA 压板]。
[常规保护压板],1 为常规保护功能投入,0 为常规保护功能退出。