摘 要:本文首先介紹了無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)的基本工作原理以及軟硬件組成,介紹了在線監(jiān)測的無線測溫技術特點。在此研究基礎上,探討了無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)在實際工作場景中的應用案例,證明了其在溫度檢測方面的重要應用價值。
關鍵詞:無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)研究;無線測溫裝置;
前言
伴隨經(jīng)濟的快速發(fā)展,電力領域也有了很大的進步,人們對電力系統(tǒng)的安全性、可靠性有了較高的要求,因此,電力系統(tǒng)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,人們研究了無線溫度監(jiān)測系統(tǒng),此系統(tǒng)能實現(xiàn)對電力高壓設備的實時在線檢測,為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了較為良好的保障
1無線測溫系統(tǒng)研究背景及優(yōu)缺點
發(fā)電廠與變電站高壓開關柜、室外刀閘開關等一些重要的設備,經(jīng)過長期的運行,往往開關觸點以及母線連接出會由于老化、接觸過大的電阻而發(fā)熱,而這些發(fā)熱位置的溫度不能得到提前預警監(jiān)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(jiān)測,這主要是由于此部位都會有高壓裸露,采用一般的溫度測量方法由于不能解決高壓絕緣問題,所以都不可使用。無線測溫監(jiān)測裝置,通過無線電波來傳輸信號,傳感器主要是安裝到高壓設備上,同接收設備間無電氣聯(lián)系,所以,無線測溫系統(tǒng)能夠從根本上解決高壓設備發(fā)熱部位溫度監(jiān)測難的問題。
無線溫度監(jiān)控具有高度的可靠性和安全性,由于價格相對低廉,該系統(tǒng)可以安裝在任何高壓開關和總線連接上。系統(tǒng)配備標準通訊接口,可實行在線操作。高壓開關柜的運行溫度信息數(shù)據(jù)可以通過上位計算機記錄,形成高壓設備維護的依據(jù),實現(xiàn)系統(tǒng)故障的預測性維護。在電力系統(tǒng)尤其是高壓輸電監(jiān)測系統(tǒng)中,絕緣和電磁干擾是引起人們廣泛關注且非常重要的問題,尤其是高壓輸電設備的高壓電源溫度監(jiān)控顯得尤為重要,而無線溫度傳感就成為了其解決方案。
對電力系統(tǒng)尤其是高壓輸電帶電設備關鍵節(jié)點的溫度監(jiān)測,除了當前電力系統(tǒng)仍在使用的在被測觸點上貼上專用蠟片,并通過定期檢查蠟片的變色程度或熔融程度,推導出觸點溫度這一相對原始的方法外,約有四種監(jiān)測技術被應用于電力系統(tǒng)定量測溫,其中包括光纖測溫法、熱敏電阻測溫法、無線測溫法、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)品種類繁多,但由于其價格昂貴、安裝難度大、機柜內(nèi)外使用限制,不能被用戶廣泛使用;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,隨著技術的發(fā)展,它將逐漸被高科技產(chǎn)品所取代;無線測溫方法經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),其具有在線、實時、不影響設備固有絕緣的優(yōu)點。其先進的技術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(tǒng)測溫系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。
電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監(jiān)測,防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患,提高設備安全保障,及時、持續(xù)、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. 電池供電型無線溫度傳感器
安裝于發(fā)熱部位,采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>
目前無線溫度傳感器有四款:
b. CT 感應取電無線溫度傳感器
安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點等大電流處,采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>
目前無線溫度傳感器有兩款:
c. 有線溫度傳感器
安裝于低壓柜接點或變壓器繞組、電機繞組的測溫,采集溫度量并通過有線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>
目前有線測溫傳感器是Pt100:
2)接收/顯示單元
a. 接收單元
b. 顯示單元
3系統(tǒng)解決方案
Acrel-2000/T無線測溫系統(tǒng)可以將用戶站內(nèi)設備層所有測溫裝置的溫度數(shù)據(jù)接入,利用先進的計算機 技術,現(xiàn)代電子技術,通訊技術和信號處理技術,將接入測溫裝置的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過讀取、分析、處理,顯 示在計算機上,實現(xiàn)對全站所有溫度節(jié)點進行監(jiān)視。系統(tǒng)具有獨立的數(shù)據(jù)庫,可以記錄數(shù)據(jù),查詢數(shù)據(jù), 查詢曲線,查詢報表,具有高溫、超溫越限告警,告警時間查詢等功能。無線測溫系統(tǒng)溫度在線監(jiān)測能夠 提升設備安全保障,及時、持續(xù)、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。用戶站無需定期巡視,減少人力物力,實現(xiàn)自動化管理。
系統(tǒng)組網(wǎng)示意如下:
無線測溫系統(tǒng)組網(wǎng)示意
4應用場景
無線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)的高壓開關柜、變壓器、高壓電纜等高壓設備的觸頭、母排等電接點的溫度監(jiān)測。
常用監(jiān)測位置有:導線、主變?nèi)齻?cè)套管、各類線夾、刀閘、開關、穿墻套管、電纜接頭、電容器表面、接觸器觸點、母線連接點、高壓開關柜觸頭及接點、開關柜內(nèi)各個連接點、各類高低壓設備存在接觸電阻的連接點、其他位置等。
無線測溫系統(tǒng)實時性強、性價比高、安全可靠,利用無線傳輸?shù)姆绞綔y量高壓環(huán)境溫度已成為一種必然趨勢。實時掌握電網(wǎng)設備狀態(tài)、線路、線夾溫度情況預警和告警信息,實現(xiàn)遠程在線監(jiān)測,降低運維成本,有效降低設備異常故障率,防止出現(xiàn)因溫度過高、溫升異常等原因引起設備異常損壞現(xiàn)象發(fā)生,可有效提高電網(wǎng)設備運行可靠性。
5結(jié)束語
綜上所述,通過無線監(jiān)測系統(tǒng)實時在線監(jiān)測,對溫度數(shù)據(jù)進行長期分析,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間,進一步縮小停電范圍,降低電力檢修成本,對于提升電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益以及社會效益具有十分重要的意義。
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