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    淺談無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測方案的研究

    2024-06-20 09:09:51  來(lái)源:安科瑞陳芳芳

    摘 要:本文首先介紹了無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統的基本工作原理以及軟硬件組成,介紹了在線(xiàn)監測的無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)特點(diǎn)。在此研究基礎上,探討了無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統在實(shí)際工作場(chǎng)景中的應用案例,證明了其在溫度檢測方面的重要應用價(jià)值。

    關(guān)鍵詞:無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統研究;無(wú)線(xiàn)測溫裝置;

    前言

    伴隨經(jīng)濟的快速發(fā)展,電力領(lǐng)域也有了很大的進(jìn)步,人們對電力系統的安全性、可靠性有了較高的要求,因此,電力系統高壓傳輸設備的安全運行工作就顯得非常重要。特別是伴隨無(wú)人變電站的建設投入使用,人工管理巡視的方法已經(jīng)逐漸被弱化。在此情況下,人們研究了無(wú)線(xiàn)溫度監測系統,此系統能實(shí)現對電力高壓設備的實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測,為電力系統的安全穩定運行提供了較為良好的保障

    1無(wú)線(xiàn)測溫系統研究背景及優(yōu)缺點(diǎn)

    發(fā)電廠(chǎng)與變電站高壓開(kāi)關(guān)柜、室外刀閘開(kāi)關(guān)等一些重要的設備,經(jīng)過(guò)長(cháng)期的運行,往往開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)以及母線(xiàn)連接出會(huì )由于老化、接觸過(guò)大的電阻而發(fā)熱,而這些發(fā)熱位置的溫度不能得到提前預警監測,就容易導致安全事故的發(fā)生。我們知道,高壓設備接頭部位的溫度難以監測,這主要是由于此部位都會(huì )有高壓裸露,采用一般的溫度測量方法由于不能解決高壓絕緣問(wèn)題,所以都不可使用。無(wú)線(xiàn)測溫監測裝置,通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波來(lái)傳輸信號,傳感器主要是安裝到高壓設備上,同接收設備間無(wú)電氣聯(lián)系,所以,無(wú)線(xiàn)測溫系統能夠從根本上解決高壓設備發(fā)熱部位溫度監測難的問(wèn)題。

    無(wú)線(xiàn)溫度監控具有高度的可靠性和安全性,由于價(jià)格相對低廉,該系統可以安裝在任何高壓開(kāi)關(guān)和總線(xiàn)連接上。系統配備標準通訊接口,可實(shí)行在線(xiàn)操作。高壓開(kāi)關(guān)柜的運行溫度信息數據可以通過(guò)上位計算機記錄,形成高壓設備維護的依據,實(shí)現系統故障的預測性維護。在電力系統尤其是高壓輸電監測系統中,絕緣和電磁干擾是引起人們廣泛關(guān)注且非常重要的問(wèn)題,尤其是高壓輸電設備的高壓電源溫度監控顯得尤為重要,而無(wú)線(xiàn)溫度傳感就成為了其解決方案。

    對電力系統尤其是高壓輸電帶電設備關(guān)鍵節點(diǎn)的溫度監測,除了當前電力系統仍在使用的在被測觸點(diǎn)上貼上專(zhuān)用蠟片,并通過(guò)定期檢查蠟片的變色程度或熔融程度,推導出觸點(diǎn)溫度這一相對原始的方法外,約有四種監測技術(shù)被應用于電力系統定量測溫,其中包括光纖測溫法、熱敏電阻測溫法、無(wú)線(xiàn)測溫法、紅外測溫法。其中,熱敏電阻連接在電纜上,因此不能用于暴露在外的帶電設備上;光纖測溫產(chǎn)品種類(lèi)繁多,但由于其價(jià)格昂貴、安裝難度大、機柜內外使用限制,不能被用戶(hù)廣泛使用;紅外測溫方法目前只能用于人工操作。雖然目前應用廣泛,但由于自身的局限性,隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,它將逐漸被高科技產(chǎn)品所取代;無(wú)線(xiàn)測溫方法經(jīng)研究發(fā)現,其具有在線(xiàn)、實(shí)時(shí)、不影響設備固有絕緣的優(yōu)點(diǎn)。其先進(jìn)的技術(shù)和廣泛的應用范圍正在逐步取代原有的產(chǎn)品,成為當前電力系統測溫系統的主流產(chǎn)品。

    2安科瑞無(wú)線(xiàn)測溫在線(xiàn)監測系統工作原理及方案

    電氣接點(diǎn)在線(xiàn)測溫裝置適用于高低壓開(kāi)關(guān)柜內電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開(kāi)關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測,防止在運行過(guò)程中因氧化、松動(dòng)、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱成為安全隱患,提高設備安全保障,及時(shí)、持續、準確反映設備運行狀態(tài),降低設備事故率。

    一.測溫元件

    1)溫度傳感器

    a. 電池供電型無(wú)線(xiàn)溫度傳感器

    安裝于發(fā)熱部位,采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸的傳感器。

    目前無(wú)線(xiàn)溫度傳感器有四款:

    b. CT 感應取電無(wú)線(xiàn)溫度傳感器

    安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處,采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸的傳感器。

    目前無(wú)線(xiàn)溫度傳感器有兩款:

    c. 有線(xiàn)溫度傳感器

    安裝于低壓柜接點(diǎn)或變壓器繞組、電機繞組的測溫,采集溫度量并通過(guò)有線(xiàn)方式傳輸的傳感器。

    目前有線(xiàn)測溫傳感器是Pt100:

    2)接收/顯示單元

    a. 接收單元

    b. 顯示單元

     

    3系統解決方案

    Acrel-2000/T無(wú)線(xiàn)測溫系統可以將用戶(hù)站內設備層所有測溫裝置的溫度數據接入,利用先進(jìn)的計算機 技術(shù),現代電子技術(shù),通訊技術(shù)和信號處理技術(shù),將接入測溫裝置的溫度數據經(jīng)過(guò)讀取、分析、處理,顯 示在計算機上,實(shí)現對全站所有溫度節點(diǎn)進(jìn)行監視。系統具有獨立的數據庫,可以記錄數據,查詢(xún)數據, 查詢(xún)曲線(xiàn),查詢(xún)報表,具有高溫、超溫越限告警,告警時(shí)間查詢(xún)等功能。無(wú)線(xiàn)測溫系統溫度在線(xiàn)監測能夠 提升設備安全保障,及時(shí)、持續、準確反映設備運行狀態(tài),避免安全事故的發(fā)生,降低設備事故率。用戶(hù)站無(wú)需定期巡視,減少人力物力,實(shí)現自動(dòng)化管理。

    系統組網(wǎng)示意如下:

    無(wú)線(xiàn)測溫系統組網(wǎng)示意

    4應用場(chǎng)景

    無(wú)線(xiàn)測溫傳感器適用于高壓輸電、變電、配電的眾多行業(yè),例如電力、鋼鐵、采礦、石油化工等行業(yè)的高壓開(kāi)關(guān)柜、變壓器、高壓電纜等高壓設備的觸頭、母排等電接點(diǎn)的溫度監測。

    常用監測位置有:導線(xiàn)、主變三側套管、各類(lèi)線(xiàn)夾、刀閘、開(kāi)關(guān)、穿墻套管、電纜接頭、電容器表面、接觸器觸點(diǎn)、母線(xiàn)連接點(diǎn)、高壓開(kāi)關(guān)柜觸頭及接點(diǎn)、開(kāi)關(guān)柜內各個(gè)連接點(diǎn)、各類(lèi)高低壓設備存在接觸電阻的連接點(diǎn)、其他位置等。

    無(wú)線(xiàn)測溫系統實(shí)時(shí)性強、性?xún)r(jià)比高、安全可靠,利用無(wú)線(xiàn)傳輸的方式測量高壓環(huán)境溫度已成為一種必然趨勢。實(shí)時(shí)掌握電網(wǎng)設備狀態(tài)、線(xiàn)路、線(xiàn)夾溫度情況預警和告警信息,實(shí)現遠程在線(xiàn)監測,降低運維成本,有效降低設備異常故障率,防止出現因溫度過(guò)高、溫升異常等原因引起設備異常損壞現象發(fā)生,可有效提高電網(wǎng)設備運行可靠性。

    5結束語(yǔ)

    綜上所述,通過(guò)無(wú)線(xiàn)監測系統實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測,對溫度數據進(jìn)行長(cháng)期分析,就能夠分析出設備的劣化情況,從而對電力設備由過(guò)去的定期計劃檢修,變?yōu)闋顟B(tài)檢修,提升電力供電的安全性、可靠性,減少由于設備故障停電的時(shí)間,進(jìn)一步縮小停電范圍,降低電力檢修成本,對于提升電力系統的經(jīng)濟效益以及社會(huì )效益具有十分重要的意義。

    參考文獻

    [1] ]高樂(lè )天,張朝峰,張紅哲,張軍龍,李蒙慧.基于無(wú)源測溫的變電設備溫度在線(xiàn)智能監測預警技術(shù)研究[J].科技創(chuàng )新導報,2018,15(27):66+68.

    [2] 安科瑞智能電網(wǎng)用戶(hù)端電力監控/電能管理/電氣安全(產(chǎn)品報價(jià)手冊).2023.01月版

    [3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2019.11月版

    作者介紹:

    陳芳芳,女 安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為微電網(wǎng)系統解決方案。


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