ABB中压开关设备服务业务

2017年,中压开关设备服务业务,ABB中国中压服务中心,Speaker,Subtitle,中压开关设备服务业务,June7,2020,Slide2,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,June7,2020,ABB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,June7,2020,一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,June7,2020,ABB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,Toseeistobelieve,2014/12/1,|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,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,|Slide9,iUniGear&iVD4,最新科技实现开关设备的全面监测,2014/12/1,|Slide10,ABBGroup,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CT,2014/12/1,|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,ABBGroup,mA,A,A,V,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,ABBGroup,MDC4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3G,2014/12/1,|Slide18,ABBGroup,RS485,GPRS/3G,开关柜,MDC4,DTU,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,2017ABB云存储分布,DNS,2014/12/1,ABBGroup,|Slide19,HMI:+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,|Slide20,2014/12/1,|Slide21,ABBGroup,监测，分析和预警关键点温升监测,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。,June7,2020,ABB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,柜内改造,iUniGear&iVD4,智能开关的硬件基础,2014/12/1,|Slide25,ABBGroup,MDC4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,气体密度监控单元,June7,2020,ABB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,iUniGear/iVD4智能化改造方案,安装,2014/12/1,|Slide27,ABBGroup,继保单元,MDC4,HMI,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,ABB中压智能化方案,销售业绩,2014/12/1,|Slide31,ABBGroup,2.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,ABBGroup,Spares,S,A,F,E,T,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,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,ABBGroup,ABB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PPE,A,个人防弧装备,处理带电故障时的必须个人防护,MonthDD,Year,|Slide41,ABBGroup,USA=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（110V35kV）：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（635kV）：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,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,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,工具清单,MonthDD,Year,|Slide49,ABBGroup,4.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,June7,2020,Slide51,20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,June7,2020,Slide52,June7,2020,项目设备检测案例,检测结果,1,2,June7,2020,项目设备检测案例,54,3,4,5,检测结果,June7,2020,项目设备检测案例,55,6,检测结果,June7,2020,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,June7,2020,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,June7,2020,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,June7,2020,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810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,June7,2020,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,June7,2020,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,June7,2020,元器件寿命评估,触头盒盖分析,June7,2020,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,June7,2020,元器件寿命评估,绝缘罩分析及措施,分析：绝缘罩是适用于电力设备接线端头的绝缘安