ABB中压服务课件

2017年中压开关设备服务业务ABB中国中压服务中心SpeakerSubtitle中压开关设备服务业务December25,2022Slide2本次交流内容：智能开关技术和云服务ABB小电流接地故障解决方案-多频导纳ABB驻站装备中压设备延寿保养1.智能开关技术和云服务December25,2022ABB中压智能化解决方案智能变电站创新和改变设备智能化控制设备智能化管理信息一体化保护方案智能化能量管理December25,2022一键操控与可视化监测

柜内视频监测系统智能一键化操作运行位->热备位运行位->冷备位运行位->接地位先进的柜内可视化技术搭载视频监视系统，可远程观察设备运行状态通过远程智能监控技术，实现变电站的无人值守December25,2022ABB中压智能化解决方案设备智能化控制SCADA视频监视系统网络交换机继续监视1#开关柜COM600开关柜管理系统一键式程序化操作&柜内视频监视系统眼见为实Toseeistobelieve2014/12/1|Slide7©ABBGroup为什么需要在线监测开关？AIS常见开关故障模式2014/12/1|Slide8©ABBGroup润滑脂老化导致机构动作故障分支铜排与柜体绝缘失效主回路温升故障温升故障导致的绝缘事故29.4%37.3%33.3%监测什么？对客户最重要的功能梅花触头储能电机线圈触臂母线电缆搭接2014/12/1©ABBGroup|Slide9iUniGear&iVD4最新科技实现开关设备的全面监测2014/12/1|Slide10©ABBGroup储能电机电压电流波形储能电机储能时间线圈电压电流波形辅助开关状态二次元件状态监测断路器合/分闸时间机械特性监测电动手车电动地刀程序化操作关键点温升监测触指触头温度母线搭接面温度出线电缆头搭接处温度低压室环境温度气腔气体状态监测HD4极柱可视化监测支持4个摄像头，关键点温升监测iVD4智能触臂2014/12/1|Slide11©ABBGroup无线测温模块自供电CT一体化触臂设计全部元件嵌入触臂简洁设计安全智能易于检验或替换易于现有设备改造温度传感器关键点温升监测iVD4智能触臂自取电CT，无需电池，完全避免了电池工作寿命短、高温易爆炸、腐蚀易漏液导致绝缘事故的危险自取电CT2014/12/1|Slide12©ABBGroup母线及电缆头测温模块开口式CT关键点温升监测自供电CT的磁饱和曲线2014/12/1|Slide13©ABBGroupmAAAV二次元件状态监测与控制/保护完全隔离的技术霍尔传感器非介入式电压电流测量全面监测各个线圈和储能电机与控制/保护系统完全隔离，即便是故障情况下也不会对开关的正常运行操作产生任何影响完全非介入式的霍尔传感器2014/12/1|Slide14©ABBGroup线圈储能电机MDC4智能监控单元2014/4/2|Slide15©ABBGroup机械特性监测

快速、准确的机械特性算法电流曲线包含了丰富的信息，不但可以获知二次元件的情况，而且还可以反映出当前机构的状态。测量储能电机：I波形，U波形，t储能分闸线圈：I波形，U波形合闸线圈：I波形，U波形辅助开关：1NO+1NC计算储能电机：I平均，U平均分闸线圈：I平均，U平均合闸线圈：I平均，U平均机械特性：t分闸，t合闸柜内通信MDC4主机，有线+无线传输2014/12/1|Slide16©ABBGroupMDC4智能监控控制单元RF无线传输航空插有线传输高压元件上分支母线温升监控单元电缆温升监控单元电动地刀单元电动手车单元线圈监控单元储能电机监控单元二次元件触头温升监控单元气体密度监控单元HMI在柜体的低压室上可以装设简洁的HMI人机界面，HMI显示各个主要的监测参数，包括温度和断路器二次元件测量计算值开放串行接口和通信协议，可方便的连接至变电站后台管理系统统一管理柜体上的HMI及变电站管理系统2014/12/1|Slide17©ABBGroup公用网络GPRS或

3G2014/12/1|Slide18©ABBGroupRS485GPRS/3G开关柜MDC4DTU移动基站先进的无线通信技术实现RS485到无线通信的物理层转换实现监测数据的TCP、UDP无线透明传输支持电信、联通、移动多种通信制式工业级的ARM平台数据传输及存储基于中国电信三大数据中心，提供云计算资源及专业服务能力；根据DNS对用户所在地进行解析，将用户访问请求指向最近的云存储位置；云存储BeijingShanghaiGuangdongSichuan2017ABB云存储分布DNS2014/12/1©ABBGroup|Slide19HMI:

+Mobil您喜爱又熟悉的界面，无需培训友好、易用信心－随时随地，了解开关的运行状态功能强大，可作为检修工作的助手在线分析和预测的平台2014/12/1©ABBGroup|Slide202014/12/1|Slide21©ABBGroup监测，分析和预警

关键点温升监测I=500A,2hI=800A,2hI=1250A,2h温升发展过程，长达数小时的升温时间:发展预测行动解决2014/12/1|Slide22©ABBGroup监测，分析和预警

二次元件状态监测电流曲线包含了丰富的信息，不但可以获知二次元件的情况，而且还可以反映出当前机构的状态。测量储能电机：I波形，U波形，t储能分闸线圈：I波形，U波形合闸线圈：I波形，U波形辅助开关：1NO+1NC计算储能电机：I平均，U平均分闸线圈：I平均，U平均合闸线圈：I平均，U平均机械特性：t分闸，t合闸2014/12/1|Slide23©ABBGroup监测，分析和预警

储能电机监测故障模式齿轮组磨损故障初起：一两个齿断裂，而电机仍然能完成储能任务，在数十次储能后整个齿轮组彻底报废。根据情况从容做出维修安排，避免了紧急情况的出现当齿轮组磨损时，储能电流曲线发生抖动，储能时间变长。December25,2022ABB中压智能解决方案

开关柜在线专家分析系统开关柜温度状态预估系统的基础：UniGearZS1开关柜的基础研究iUnGear测温技术COM600智能分析开关柜温度状态预估系统的原理比较计算温度和实际测量温度计算温度=环境温度+电流温升-环流散热电动地刀单元电动手车单元线圈监控单元储能电机监控单元柜内改造iUniGear

&iVD4智能开关的硬件基础2014/12/1|Slide25©ABBGroupMDC4智能监控控制单元iVD4®智能化改造方案iUniGear®智能化改造方案HMI显示单元WEB客户端站内后台手机客户端上分支母线温升监控单元电缆温升监控单元触头温升监控单元气体密度监控单元December25,2022ABB中压整体解决方案

设备智能化管理系统_设备在线监测及开关柜专家分析系统电动地刀二次回路监视电机回路监视断路器特性监测电动手车断路器开关柜专家系统温度传感器母线室电缆室触臂iUniGear

/iVD4智能化改造方案安装2014/12/1|Slide27©ABBGroup继保单元MDC4HMI上分支母线温升监控单元触头温升监控单元电动手车单元电动地刀单元电缆温升监控单元iUniGear

/iVD4智能化改造方案科学、合理、快捷的智能化改造实施2014/12/1|Slide28©ABBGroup触臂改造：更换六根触臂二次元件改造：连接二次元件的电缆到MDC4电动地刀改造：更换电动地刀组件电动手车改造：更换电动手车组件上分支母线改造：套装测温模块在上分支母线上电缆搭接铜排改造：套装测温模块在电缆搭接铜排或电缆头上安装：安装MDC4、HMI、DTU及电源等低压室断路器室母线室电缆室HD4极柱改造：加装气体密度传感器远程监测多功能的“云服务中心”远程工作许可400热线服务质量调查在线监测远程技术支持通过3G网络、手机及中心视频系统，远程发放工作许可给现场工程师

400热线结合远程工作许可发放，可实现成本效益最优更好的客户关怀

更稳定的服务质量ABB专家团队对客户设备进行远程在线监测、分析并给出处置意见ABB专家团队利用中心视频系统对现场问题进行直接判断并协助处理2014/4/2©ABBGroup|Slide29变电站客户运行人员ABB云服务中心Center远程专家在线本地服务中心维护人员接到通知后，联系用户并对隐患设备给予诊断检修，避免事故的发生远程监测2014/4/2|Slide30©ABBGroup用户现场设备实时状态通过GPRS/3G技术传递到ABB云数据中心ABB专家通过分析数据判断开关设备的运行状况。对于变坏的趋势提前通知用户本地服务中心方案项目总计iUniGear/iVD431+3(海外)1423iGas434ABB中压智能化方案销售业绩2014/12/1|Slide31©ABBGroup2.ABB小电流接地故障解决方案-多频导纳3.ABB驻站装备ABB

驻站装备中压服务顶级站内装备MonthDD,Year|Slide34©ABBGroupSparesSAFET备件箱Arcproof防弧装备Forfuture……Elevator服务车Tools工具箱SAFET®驻站装备

坚固可靠、方便快捷的箱式结构MonthDD,Year|Slide35©ABBGroup军用材质承重90kg

实心轮耐重90kg3m跌落试验全封闭设计

箱体IP65阻隔潮气污秽长保崭新坚固可靠隔尘防水SAFET®驻站装备

坚固可靠、方便快捷的箱式结构MonthDD,Year|Slide36©ABBGroup手提拉杆尼龙滚轮

拟形槽单手提环

色彩识别设计一眼定位

红橙绿灰蓝人性化设计便于识别备件箱通过ABB备件统计数据库筛选提供精准的备件种类和数量快速取用备件，缩短停电时间有备无患MonthDD,Year|Slide37©ABBGroup备件箱是创新的备件管理方式S备件箱内容全面MonthDD,Year|Slide38©ABBGroup种类NewVD4ClassicVD4辅助开关3NO+2NC22辅助开关2NO+3NC22辅助开关S22储能电机33合闸线圈44分闸线圈44闭锁电磁铁44手车闭锁电磁铁44整流模块3防跳继电器2分闸弹簧4/合闸弹簧/1轴套组合11手车闭锁件33合分闸按钮66热缩套

1套1套梅花触指1250A33ISOFLEXTOPASNB52300g300g备件箱客户价值MonthDD,Year|Slide39©ABBGroup小客户的备件仓储大客户的驻站物料箱可替代小客户的备件存储室，降低管理成本。备件箱是备件管理中心的延伸；可缩短领料时间，满足紧急需求。防弧装备处理带电故障时的必须个人防护装备MonthDD,Year|Slide40©ABBGroupABB选取全球最好的个人防护服套装和带电报警设备个人防护工具是保护人员的最后屏障多一套保护，少一份后顾之忧个人防护装备PPEA计算事故能量Cal/cm危险等级NFPA70E层数描述防护服重量

g/m2防护电弧等级Cal/cm0-201非FR材料150-240N/A2-411FR衬衫&长裤150-2705-74-822非FR材料内衣

+FR衬衫&长裤300-4008-188-2533非FR材料内衣

+FR衬衫&长裤+FR连体服

540-68025-5025-4044非FR材料内衣

+FR衬衫&长裤+双层大衣800-100040-60个人防弧装备处理带电故障时的必须个人防护MonthDD,Year|Slide41©ABBGroupUSA=NFPA70E

防弧服准则目前IEC只针对防护服的试验要求做出详细规定，但性能分级需以NFPA70E为准。NFPA70E允许使用非阻燃层*的面料。IEC试验方式建议对使用阻燃纤维*的衣物进行验证。*非阻燃层non-FRlayers*阻燃层

FRlayers个人防弧装备面料：杜邦™Protera™专业级防电弧面料

ATPVrating(防护等级):8.7cal/cm2适用范围（110V~35kV）：开关站内巡检、值班等日常工作（与带电设备距离超过相应安全距离）开关站内电气设备检修、维保、改造（母线已停电）其他须第二种工作票许可的作业1kv以下电气设备维修轻载防弧服MonthDD,Year|Slide42©ABBGroup个人防弧装备面料：杜邦™Protera™专业级防电弧面料ATPVrating(防护等级):33cal/cm2（≤40kA系统）40cal/cm2（50kA系统）适用范围（6~35kV）：倒闸作业接地作业其他须第一种工作票许可的作业设备带电检修带电作业重载防弧服MonthDD,Year|Slide43©ABBGroup备注：防弧服面料，包括缝合线、色带、反光条等所有面料均为阻燃材料，拥有同等阻燃等级。个人防弧装备安全锁和验电设备MonthDD,Year|Slide44©ABBGroup种类数量重载服套装11轻载服套装1验电棒21安全锁8验电手表3防弧绝缘鞋1备注：140cal用于50kA系统，核电等客户，33cal用于40kA及以下；(10kA系统)2验电棒有进口品牌与国产品牌两种供客户选择；3

产品款式或与图片不同，请以实际物品为准；新型升降服务车解决了以往占空间、运输难、操作复杂的问题大量采用高性能材料+人体工程学设计，提升可靠性完美对接，一键升降，操作简单一键升降MonthDD,Year|Slide45©ABBGroup新型升降服务车E电动升降服务车技术参数MonthDD,Year|Slide46©ABBGroup尺寸L945xW816xH1045(mm)车身重量≤80kg与前代对比体积-65%与前代对比重量-54%使用柜型ABBUnigearZS1系列/其他国产中置柜KYN28

等上升高度0~780(mm)适配柜宽650/800/1000(mm)承重量320kg工作次数30次

（上下为一次）折叠设计√控制单元MDC2电池电压24V动作方式手动/电动总行程时间50s电动升降服务车设计特点MonthDD,Year|Slide47©ABBGroup高强度/高韧性叉车钢

电动/手动双系统完全折叠设计QStE420货车框架钢材电机安全控制单元：MDC2安全闭锁/联锁设计落地设计一键升降工具箱变形金刚也能拆©ABBGroup进口定制工具（意大利/德国生产）为柜体与断路器备件更换设计配备独家创新工具，更适合现场工况工具箱T工具箱工具种类数量绝缘螺丝刀一字0.5*3*1001绝缘螺丝刀十字PH0*601斜口钳1绝缘尖嘴钳1剥线钳1压线钳1卡簧钳1内六角扳手1活动扳手8#1棘轮扳手7#，8#，10#，13#1工具清单MonthDD,Year|Slide49©ABBGroup退针器1绝缘卷尺1工具刀128头小棘轮组合1带磁铁吸灯1带灯吸拾器1油性记号笔4护目镜3强光手电2防滑手套104.中压设备延寿保养中压设备的寿命周期中压设备延寿保养December25,2022Slide5120年标准设计寿命定期维保备件供应30年延长的运行寿命老化/超期元件更换计划性巡检、维保备件管理AIS寿命周期电力设备性能发展曲线中压设备延寿保养December25,2022Slide52December25,2022项目设备检测案例检测结果检测前检测后手车底盘闭锁失效

1例底盘污秽积灰

73例底盘卡涩

1例机构干涩积灰73例内部生锈有杂物1例分闸反弹幅值偏大（试验）3例合闸不同期时间偏大（试验）1例储能电机漏油3例计数器损坏17例闭锁电磁铁烧毁2例12December25,2022项目设备检测案例54检测前检测后极柱及触臂积灰73例极柱生铜绿1例极柱套筒绝缘破损1例极柱螺栓有灼痕1例触臂松动1例345触指片移位1例触指发黑污秽73例触指弹簧变形16例触指片缺件2例触指有铜绿2例检测结果December25,2022项目设备检测案例55检测前检测后航空插针退针3例航空插针变形1例航空插线管弯头破损1例6检测结果December25,2022中压开关设备的寿命周期老化机制随着运行时间的延长，设备的老化是不可避免的趋势。设备的老化趋势决定于设备的各个组成部分的老化速度。功能元件中最短的寿命就决定了设备的寿命。各功能元件的寿命取决于其老化机制。老化机制分为运行与操作老化自然与环境老化高分子材料的热老化内应力释放带电老化、温度老化、光照老化、辐射老化接触表面氧化、硫化高分子材料对运行时的温度非常敏感温度的上升会导致材料的寿命按照一定的趋势下降根据IEC60216和UL974B的规定可以进行材料寿命的预测老化自然与环境老化高分子材料的热老化运行与操作老化机械磨损局部放电电动力损伤机械变形表面闪络过压过流润滑缺失污秽异物误操作December25,2022设备延寿方案流程假定设备在正常工况下，根据设备元件设计寿命数据进行评估根据设备使用年限确定需要更换改造部件元件正常寿命评估带电评估停电评估延寿方案采用MSC软件对设备进行运行工况下的设备带电评估针对开关柜与断路器从机械及结构、电流热现象、绝缘情况、继保情况、机电附件、PT/CT、安全等方面76个项目进行评估

根据带电评估数据结果，对出现问题或需要深入评估的部件进行停电评估通过现场零部件检查、现场测试、返厂测试等方式进行深入评估明确消缺详细策略综合前三个步骤的结果，最终确定针对单台设备的设备延寿方案对设备进行延寿改造并测试设备延寿后继续投入运行December25,2022低压室低压室延寿分析：20年设计寿命二次元件自身材料老老化程度与环境相关措施：基于模块化设计理念，对低压室进行整体更换优点：保证接线质量和准确性减少现场停电时间提高现场施工效率元器件寿命评估December25,2022保护继电器保护继电器分析

保护继电器由芯片、继电器、电子元件等组成元件老化的主要原因：辅助电压的质量；环境条件，如温湿度，腐蚀气体；使用年限由于电子元件的老化、可动部件的磨损，10年以上的保护故障率显著上升带电容元件的设备供压模块带可动继电器的大功率输出口，开关量信号输入输出口《DLT_587-2007保护继电器运行管理规程》第3.8条规定：微机继电保护装置的使用年限约为12年。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》第7.1.3条规定：保护继电器的开关电源模件宜在运行4-5年后予以更换。继电保护装置使用寿命受限于电子元器件老化等因素。ABB建议：运行至8~10年时为最佳延寿保养阶段；超过10年的保护继电器建议更换。元器件寿命评估December25,2022真空断路器_真空灭弧室分析真空度德国进口断路器密封性良好可确保20年真空度维持在安全水平触头电磨损真空灭弧室触头关合及开断负荷电流时，电弧对真空灭弧室内动静触头表面产生烧灼磨损，影响触头接触。金属波纹管磨损真空断路器每次操作，都使波纹管进行一次大幅度位移，产生机械疲劳。当波纹管到达其机械操作寿命，累积的机械疲劳将极大影响真空灭弧室的真空度。元器件寿命评估December25,2022真空断路器_机构和二次元件分析机构可靠使用20年超过使用次数和长期承受高应力影响其性能二次元器件受到运行环境和自身材料影响，会持续老化元器件寿命评估December25,2022元器件寿命评估触头盒盖分析December25,2022元器件寿命评估CT、PT分析及措施

ZS1开关柜内CT、PT采用环氧树脂整体浇注绝缘结构，将特定配比的环氧树脂、固化剂、颜料、填料混合后，浇注到固定有互感器一次二次线圈、铁芯及其他部件的模具内，固化成型，形成固体绝缘。浇注绝缘既固定了相关元件，又是互感器的主绝缘。环氧树脂浇注绝缘的CT、PT，其绝缘性能好、机械强度高，可防潮、阻燃。电气设备的绝缘在长期运行过程中，会发生一系列如固体绝缘介质软化或溶解等形态变化、低分子化合物发生氧化、电解、电离等化学变化，导致电气、机械及其他性能逐渐劣化，而电导和介质损耗增大，这些现象统称绝缘的老化。绝缘老化最终将导致绝缘失效，电力设备不能继续运行。绝缘材料的老化行为，不可避免也不可逆转，虽尚无定量化描述的理论公式，但是从设备运行维修记录、运行经验及ABB做过的相关研究试验结果来看：在正常使用环境下，环氧树脂整体浇注绝缘结构的CT及PT可以安全使用40年。措施：无需更换December2