IEM615C型变压器铁芯接地电流监测装置

电力变压器是电力系统中最重要的电气设备，运行中一旦出现故障，将会对电力系统造成严重的后果。正常运行的变压器铁芯一点接地，铁芯接地电流在O-100mA之内，如果有两点或者两点以上同时接地，则铁芯与大地之间将形成电流回路，最大电流可达到几十安培，将会造成铁芯局部过热甚至烧毁，造成一定的经济损失。引发变压器故障的原因有多种，并且变压器的故障类型也有多种，据有关统计资料表明，因铁芯绝缘问题造成的故障比例占变压器各类故障的第三位。

一．产品简介

    电力变压器是电力系统中最重要的电气设备，运行中一旦出现故障，将会对电力系统造成严重的后果。正常运行的变压器铁芯一点接地，铁芯接地电流在O-100mA之内，如果有两点或者两点以上同时接地，则铁芯与大地之间将形成电流回路，最大电流可达到几十安培，将会造成铁芯局部过热甚至烧毁，造成一定的经济损失。引发变压器故障的原因有多种，并且变压器的故障类型也有多种，据有关统计资料表明，因铁芯绝缘问题造成的故障比例占变压器各类故障的第三位。

    我公司根据各种铁芯接地故障，借鉴国外监测技术，结合国内具体情况，有针对性的研究开发了IEM615C系列产品。

   IEM615C系列产品采用穿心式有源零磁通电流传感器，在不断开接地线的条件下，在线监测铁芯接地电流，

二．产品功能

（一）数据采集功能

1、数据采集采用双量程的穿心式有源零磁通电流传感器，实时测量铁芯电流数据。

a）测量范围 ：0～30A

b）测量误差：±3%标准值或±1mA,取最大值

2、电流变送器使用直流24V电源，由监测箱内的电源模块提供，

并在增加状态指示灯。

（二）智能控制功能

  1、通过智能模块中的程序，采集双量程不同的电流变送器测量所得的模拟量数据，通过滤波算法算出更精确地电流值

  当电流值在O

  当电流值在1<1≤10A范围内时，输出B量程的数值。

  2、就地显示通过专用人机界面实现，可以查询历史数据，并能在铁芯接地电流超出限值时发出报警，报警有专门的报警指示灯。

  3、可选定做就地液晶显示电流值大小及增加报警指示灯。

 （三）后台分析功能

  1、通讯方式

  （1）、普通通讯电缆传输（如双绞线、同轴电缆等）。

  （2）、光纤传输。

    2、后台分析软件

  （1）、可以长期连续监测，记录设备运行的数据。

  （2）、可以表格和曲线的形式查询历史数据。

  （3）、具有分级报警功能。

  3、通讯规约

  ①RS485/232协议

  ②以太网TCP/IP协议

  @ IEC61850规约

 三．主要技术参数性能

1.  工作环境：

    环境温度-20°C -60°C；

    相对湿度5%-95%；

    最大温差25°C（户外）；

2.  工作电源：

电源220V AC/DC±15%

3.  性能参数：

 测量范围：1mA~30A；

 测量精度：±3%或±1mA；

 分辨率：0.1mA；

 测量重复性：不大于±0.1%；

 耐受电压：一次、二次之间2000V

 电源输入端对机壳，绝缘电阻应大干20MQ

4.  电磁兼容性能：

1) 静电放电抗扰度：装置能承受GB/T 17626.2规定的严酷等级为4级的静电放电干扰。

2) 射频电磁场辐射抗扰度：装置能承受 GB/T 17626.3规定的严酷等级为3级的射频电磁场辐射干扰。

3) 电快速瞬变脉冲群抗扰度：装置能承受GB/T 17626.4规定的严酷等级为4级的电快速瞬变脉冲群干扰。

4) 浪涌（冲击）抗扰度：装置能承受GB/T 17626.5规定的严酷等级为4级的浪涌（冲击）干扰。

5) 射频场感应的传导骚扰抗扰度：装置能承受GB/T 17626.6规定的严酷等级为3级的射频场感应的传导骚扰干扰。

6) 工频磁场抗扰度：装置能承受GB/T 17626.8规定的严酷等级为5级的工频磁场干扰。

7) 脉冲磁场抗扰度：装置能承受GB/T 17626.9规定的严酷等级为5级的脉冲磁场干扰。

8) 阻尼振荡磁场抗扰度：装置能承受GB/T 17626.10规定的严酷等级为5级的阻尼振荡磁场干扰。

9) 电压暂降、短时中断抗扰度：装置能承受GB/T 17626.11规定的电压为40％UT，持续时间10个周波的电压暂降干扰。

10）装置电源端口符合GB/T 14598.16-2002中 4.1规定的A级传导发射限值，外壳端口符合GB/T 14598.16-2002中4.2规定的A级辐射发射限值。

四、安装尺寸及接线

4.1装置安装尺寸

4.2装置外观

4.3端子接线图

附录：通讯规约

采用RS485方式，通讯协议MODBUS  RTU模式，8位数据位，无校验位，1位停止位，波特率9600 bps。

1.1信息编码格式

采用 “big-endian”编码格式，即高字节在前。如表1所示。

1.2异步串行口帧格式

异步串行口通信方式的应用层通信协议如图1所示。

1.3地址域

从站地址域长度为一个字节，包含报文传送的从站地址。有效的从站地址范围从1~254。从站如果接收到一帧从站地址域信息与自身地址相符合的报文时，应当执行报文中所包含的命令。从站所响应的报文中该域为自身地址。

1.4功能码

报文中功能域长度为一个字节，用以通知从站应当执行何操作。从站响应报文中应当包含主站所请求操作的相同功能域字节。有关FBZ3000的功能码参照表2。

1.5数据域

数据域同样采用“big-endian”模式，即是高位字节在前，低位字节在后。

请求与应答的数据域信息组成为：

主站请求的数据域信息格式参照表3。

从站应答的数据域信息格式参照表4。

长度为数据块的字节数。

1.6检验码

MODBUS-RTU模式采用16位CRC校验。发送设备应当对报文中的每一个数据都进行CRC-16计算，最后结果存放入检验域中。接收设备也应当对报文中的每一个数据（除校验域以外）进行CRC-16计算，将结果域校验域进行比较。只有相同的报文才可以被接受。

¨ 检错方法：采用CRC－16循环冗余校验，多项式为x16＋x15＋x2＋1

该部分将描述计算CRC-16的过程。在帧中的有关的字节被义为是一串二进制数据(0,1)。第16位校验和是这样得到的：该串数据流被216乘，然后除以发生器多项式(X16+X15+X2+1)，该式以二进制表示为1100000000000101，商被忽略，16位的余数就是CRC的值。

在计算CRC-16值时，全部算术运算可采用MODULE TWO算法或者XOR算法。

按照下列步骤产生CRC-16的校验和：

1) 将全部1或者16进制FFFF装入16位寄存器；

2) 用16位寄存器中低字节对第一个字节数据进行XOR运算，把结果存入16位寄存器；

3) 把16位寄存器向右移1位。如果溢出位为1，则转向第4步骤，否则转向第5步骤；

4) 用16进制的A001对16位寄存器执行XOR运算，并且把结果存入16位寄存器；

5) 重复步骤3，直到移位8次为止；

6) 用16位寄存器的低字节对下一个字节数据进行XOR运算，将结果存入16位寄存器；

7) 重复步骤4-6，直到所有数据都已经用16位寄存器执行了上述运算为止；

8) 16位寄存器的内容就是CRC-16。

2.1通信常用通信报文举例

数据帧格式说明：

1)ADDR为检测装置通讯地址，可以在PC机上进行设置；

2)数据长度为返回的数据长度，最多5个字；

3)CRC16是从第一个字节到最后一个字节进行CRC16校验；

4)CRC16发送次序为低字节在前，高字节在后；

2.2读命令

（1） 查询当前地址

请求报文格式：

应答报文格式：

样码数据：

发送：FF 03 00 00 00 01 91 D4

接收：01 03 02 00 01 79 84

 （2） 查询遥测数据

请求报文格式：

应答报文格式：

样码数据：

发送：01 03 01 00 00 08 45 F0

接收：01 03 10 00 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 66 58

DATA遥测点位表：

（3）  查询定值数据

请求报文格式：

应答报文格式：

样码数据：

发送：01 03 04 00 00 04 45 39

接收：01 03 08 03 E8 03 E8 00 01 00 01 4D E8

（4）  查询CRC数据

请求报文格式：

应答报文格式：

样码数据：

发送：01 03 06 00 00 01 84 82

接收：01 03 02 40 BF C8 34

（5）  查询时间数据

请求报文格式：

应答报文格式：

样码数据：

发送：01 03 07 00 00 03 04 BF

接收：01 03 06 12 12 29 10 56 39 6C 2F  

2.4写命令

（1） 设置当前地址

请求报文格式：

样码数据：

发送：FF 10 00 00 00 01 02 00 01 2F F4

接收：01 10 00 00 00 01 01 C9

（2） 设置定值

请求报文格式：

应答报文格式：

样码数据：

发送：01 10 04 00 00 04 08 03 E8 03 E8 00 01 00 01 60 C1

接收：01 10 04 00 00 04 C0 FA

（3） 设置时间

请求报文格式：

应答报文格式：

样码数据：

发送：01 10 07 00 00 03 06 12 12 29 10 56 16 F0 72

接收：01 10 07 00 00 03 81 7C