摘要 :gaoyakaiguanguishebeishuyudianlixitongzhongdezhongyaoshudianshebei,yingbaozhengqiyunxingdexingnengyitishengdianlixitongxiaolv,xuyaoduigaoyakaiguanguiguzhangjinxingquanmianzhenduan,bimianguzhangwentidailaibuliangyingxiang。jiangwuxiancewenjishuyingyongyugaoyakaiguangui,keyishixianduiqijinxingshishidedongtaijiance,youzhuyuxiangguangongzuorenyuangenjugaoyakaiguanguidewendubianhuacaiquxiangyingdeyingduicuoshi,bimianyiwaiqingkuangdefasheng,youxiaocujinlegaoyakaiguanguidezhengchangyunxing。
關鍵詞 :無線測溫係統 , 快速報警 , 預防故障 , 智能通信管理機 , 高壓開關櫃
0引言
在電力係統當中,高壓開關櫃是一項非常關鍵的內容,其運行質量會對整個電力係統的安全、wendingyunxingzaochengzhijiedeyingxiang,danzaishijiyunxingzhong,shoudaozhuduoyinsudeyingxiang,gaoyakaiguanguifeichangrongyichuxianfareguzhang,congerduiqizhengchangyunxingzaochengbuliyingxiang。erweileduizhezhongqingkuangjiayigaishan,haixuyaoliyongwuxiancewenjishuduigaoyakaiguanguijinxingshishidejiance,shiguzhangyinhuannenggoujishidepaichu,zheduiyudianlixitongdeanquan、穩定運行具有非常重要的意義,所以,有必要針對相關內容進行深入的研究。
1無線測溫技術的原理及特點
1.1基本原理
對於無線測溫技術而言,其主要原理就是結合各種溫度傳感元件來進行測溫的,而涉及到的溫度傳感元件包括:半導體傳感器、紅外測溫度傳感器、熱敏電阻溫度傳感器、無源無線溫度傳感器、聲表麵溫度傳感器等等。
1.2技術特點
第一,安全性,可以通過點位絕緣安裝,降低爬電影響,所以不會影響電氣設備的安全運行,具有較高的安全性;第di二er,準zhun確que性xing,在zai無wu線xian傳chuan感gan器qi係xi統tong當dang中zhong往wang往wang會hui應ying用yong一yi些xie精jing度du較jiao高gao的de數shu字zi傳chuan感gan器qi,且qie這zhe些xie傳chuan感gan器qi大da多duo以yi接jie觸chu式shi測ce溫wen為wei主zhu,將jiang傳chuan感gan器qi設she置zhi在zai發fa熱re點dian附fu近jin能neng夠gou將jiang測ce溫wen部bu位wei的de溫wen度du變bian化hua情qing況kuang快kuai速su、準確測量出來,從而為監測係統提供準確的測溫數據;disan,linghuoxing,tongchangqingkuangxia,wuxiancewenyuanjiandetijidoubijiaoxiao,yinci,qianzhuangjiaoweifangbian,nenggoujinxinglinghuodezuwang,jikeyishiyongyouxianwangluo,yekeyishiyongwuxianwangluo,erqienenggoumanzuduodiananzhuangdexuqiu,quebaocelianggongzuodequanmianxing;第di四si,易yi用yong性xing,通tong常chang會hui采cai用yong模mo塊kuai化hua的de方fang式shi進jin行xing無wu線xian測ce溫wen平ping台tai的de設she計ji,通tong過guo這zhe種zhong設she計ji方fang式shi,能neng夠gou有you效xiao提ti升sheng係xi統tong操cao作zuo的de便bian捷jie性xing和he簡jian單dan性xing,且qie便bian於yu和he網wang絡luo的de連lian接jie,實shi現xian係xi統tong的de自zi動dong化hua控kong製zhi,確que保bao了le係xi統tong的de易yi用yong性xing;第di五wu,能neng耗hao低di,無wu線xian測ce溫wen技ji術shu的de應ying用yong較jiao為wei重zhong視shi低di功gong耗hao理li念nian的de應ying用yong,所suo以yi在zai應ying用yong該gai項xiang技ji術shu進jin行xing測ce溫wen時shi,不bu僅jin不bu會hui造zao成cheng太tai大da的de能neng源yuan消xiao耗hao問wen題ti,還hai會hui使shi測ce溫wen元yuan件jian的de使shi用yong壽shou命ming得de到dao有you效xiao的de延yan長chang。
2在高壓開關櫃上應用無線測溫技術的必要性
2.1有效降低事故發生率
從cong高gao壓ya開kai關guan櫃gui的de應ying用yong現xian狀zhuang來lai說shuo,由you於yu溫wen度du過guo高gao且qie沒mei有you及ji時shi發fa現xian而er造zao成cheng事shi故gu的de狀zhuang況kuang越yue來lai越yue多duo,利li用yong無wu線xian測ce溫wen技ji術shu對dui其qi進jin行xing實shi時shi的de監jian控kong已yi經jing勢shi在zai必bi行xing。該gai技ji術shu能neng夠gou幫bang助zhu相xiang關guan工gong作zuo人ren員yuan在zai問wen題ti發fa生sheng初chu期qi就jiu采cai取qu相xiang應ying的de措cuo施shi,以yi此ci來lai避bi免mian事shi故gu範fan圍wei的de進jin一yi步bu擴kuo大da,這zhe對dui電dian力li係xi統tong的de整zheng體ti安an全quan運yun行xing有you積ji極ji的de意yi義yi。
2.2及時發現隱患故障
由you於yu電dian力li資zi源yuan的de應ying用yong規gui模mo與yu應ying用yong需xu求qiu不bu斷duan增zeng長chang,高gao壓ya開kai關guan櫃gui多duo處chu於yu長chang時shi間jian運yun行xing狀zhuang態tai,這zhe會hui加jia速su其qi老lao化hua的de速su度du。且qie隨sui著zhe其qi相xiang應ying功gong能neng的de不bu斷duan損sun耗hao,事shi故gu發fa生sheng概gai率lv會hui逐zhu漸jian提ti升sheng,應ying用yong無wu線xian測ce溫wen技ji術shu的de報bao警jing係xi統tong,能neng夠gou及ji時shi地di發fa現xian係xi統tong中zhong存cun在zai的de隱yin患huan與yu故gu障zhang,有you利li於yu高gao壓ya開kai關guan櫃gui的de長chang時shi間jian運yun行xing。
3高壓開關櫃中的無線測溫技術
3.1整體設計
對dui溫wen度du傳chuan感gan器qi進jin行xing優you選xuan。由you於yu無wu線xian測ce溫wen技ji術shu涉she及ji到dao各ge種zhong溫wen度du傳chuan感gan器qi,而er針zhen對dui這zhe些xie傳chuan感gan器qi進jin行xing分fen析xi可ke以yi發fa現xian,它ta們men都dou有you著zhe特te定ding的de溫wen度du測ce量liang範fan圍wei,且qie適shi用yong的de溫wen度du環huan境jing也ye有you所suo不bu同tong,但dan具ju體ti應ying用yong何he種zhong溫wen度du傳chuan感gan器qi,需xu要yao結jie合he高gao壓ya開kai關guan櫃gui的de具ju體ti情qing況kuang來lai考kao慮lv,要yao盡jin可ke能neng的de選xuan擇ze測ce溫wen電dian路lu簡jian單dan、測量精度高、占用口線少、擴展方便、bianyushiyongyijichengbentourudidewenduchuanganqi,congerweigaoyakaiguanguidepingwenyunxingtigongzhichi。dier,helixuanzegaodiyacedexinhaochuanshufangshi。duiyugaoyakaiguanguizhongdewuxiancewenxitongeryan,wuxianxinhaochuanshufangshishiyixiangxuyaozhongdiankaolvdeshejineirong,yaoduiqijinxinghelidexuanze,erchangyongdewuxianxinhaochuanshufangshibaokuo Zigbee技術、IEEE802.11技術、藍牙技術以及紅外技術等等,在選擇過程中,需要對各項技術的標準、功(gong)耗(hao)以(yi)及(ji)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)進(jin)行(xing)綜(zong)合(he)的(de)考(kao)慮(lv)。第(di)三(san),要(yao)對(dui)高(gao)壓(ya)側(ce)供(gong)電(dian)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)科(ke)學(xue)的(de)選(xuan)擇(ze)。通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia),高(gao)壓(ya)側(ce)電(dian)路(lu)的(de)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)需(xu)要(yao)具(ju)備(bei)較(jiao)為(wei)穩(wen)定(ding)輸(shu)出(chu)、較強的抗幹擾能力。而目前較為常用的幾種供電方式包括CT互感器電源、電池供電、激光供電以及太陽能供電等等,其中,CT互感器電源不僅能夠對高壓側供電需求加以滿足,在結構安全性、應用成熟度以及環境適用性方麵也具有較大的優勢。
3.2硬件設計
3.2.1微控製器
微控製器作為無線測溫係統的控製單元,它主要負責讀取溫度數據。
3.2.2溫度顯示儀
溫度顯示儀的主要作用是接收溫度傳感器傳輸過來的溫度數據,並且在 LCD屏幕上實時顯示該數據的真實數值,再將溫度數據的數值與地址傳輸到監控中心。
3.2.3溫度采集器
溫度采集器是硬件設計的主要內容,其主要包括電源設備、通信設備和傳感器設備。
3.2.4傳感器設備
傳感器設備主要負責溫度節點的溫度數據采集與轉換,通信設備的主要作用是處理和傳輸數據。
3.2.5協調器
協調器與終端相比,雖然沒有測溫功能,但是它添加了相關接口芯片。
3.2.6綜合管理
為(wei)了(le)方(fang)便(bian)對(dui)無(wu)線(xian)測(ce)溫(wen)係(xi)統(tong)硬(ying)件(jian)的(de)後(hou)續(xu)管(guan)理(li),同(tong)時(shi)也(ye)為(wei)了(le)保(bao)障(zhang)高(gao)壓(ya)開(kai)關(guan)櫃(gui)的(de)安(an)全(quan)運(yun)行(xing),一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)會(hui)選(xuan)擇(ze)將(jiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)牢(lao)固(gu)捆(kun)紮(zha)後(hou),再(zai)安(an)裝(zhuang)在(zai)高(gao)壓(ya)開(kai)關(guan)櫃(gui)刀(dao)閘(zha)的(de) A相、B相或者C相的相關位置。
3.3軟件設計
軟件在無線測溫技術的應用過程中起著重要的作用,主要包括預警、xitongshujuxianshiyuxitongpeizhilurudenggongneng,shixiangguangongzuorenyuanjinxingyingyongguanlidechuangkou。wuxiancewenruanjianxitongzaichushihuahou,keyizhijieduigewendudiandewendujinxingxinxicaiji,ranhouzaichuanshuwendushujuyuchuanganqibianhao。zailiyongwuxiancewenjishujinxingcewenshi,jiankongzhongxinzhuangsheyoujiancegongzuozhan,liyong CAN總zong線xian,已yi經jing安an裝zhuang軟ruan件jian的de計ji算suan機ji可ke與yu溫wen度du顯xian示shi儀yi直zhi接jie相xiang連lian。溫wen度du顯xian示shi儀yi在zai接jie收shou到dao溫wen度du數shu據ju後hou,會hui顯xian示shi出chu溫wen度du數shu據ju的de實shi時shi數shu值zhi與yu對dui應ying的de傳chuan感gan器qi編bian號hao,然ran後hou數shu據ju處chu理li器qi會hui將jiang得de到dao的de溫wen度du數shu據ju值zhi與yu正zheng常chang的de溫wen度du值zhi進jin行xing比bi較jiao,如ru果guo采cai集ji到dao的de溫wen度du數shu據ju值zhi或huo者zhe溫wen度du變bian化hua率lv超chao過guo正zheng常chang溫wen度du值zhi與yu正zheng常chang範fan圍wei,就jiu會hui被bei係xi統tong判pan斷duan為wei超chao溫wen,發fa出chu相xiang應ying的de警jing報bao,並bing在zaiLCD屏顯示;zhezhongjingbaoxinhaohuitongguotongxindanyuanchuanshudaozhukongzhandejiankongzhongxin,tixingxiangguangongzuorenyuancaiquhelideyingduicelve,ruguowuxiancewenruanjianxitongpanduanwenduweichaoguoxianzhi,tongyanghuizaiLCD屏中顯示出相應的溫度值,並傳送到監控中心。
3.4相關測試
通過建立無線測溫係統可以有效地實現無線測溫技術在高壓開關櫃中的應用,應用該係統對 3台高壓開關櫃進行測試,每台高壓開關櫃內設有2個溫度測點,設定溫度限製值為40℃。由(you)溫(wen)度(du)監(jian)測(ce)界(jie)麵(mian)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu),一(yi)旦(dan)測(ce)點(dian)溫(wen)度(du)超(chao)出(chu)異(yi)常(chang)值(zhi),就(jiu)會(hui)在(zai)顯(xian)示(shi)屏(ping)中(zhong)發(fa)出(chu)預(yu)警(jing)信(xin)息(xi),並(bing)通(tong)知(zhi)相(xiang)關(guan)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan),從(cong)而(er)及(ji)時(shi)遏(e)製(zhi)狀(zhuang)況(kuang)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)擴(kuo)散(san),且(qie)該(gai)係(xi)統(tong)簡(jian)單(dan)易(yi)懂(dong),方(fang)便(bian)相(xiang)關(guan)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)便(bian)捷(jie)地(di)監(jian)控(kong)實(shi)時(shi)溫(wen)度(du)。
4安科瑞無線測溫係統
4.1係統結構
Acrel-2000T無線測溫監控係統通過RS485總線或以太網與間隔層的設備直接進行通訊,係統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規約,安全性、可靠性和開放性都得到了極大地提高。該係統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能,可以監控無線測溫係統的設備運行狀況,實現快速報警響應,預防嚴重故障發生。
溫度在線監測係統結構圖
4.2係統功能
測溫係統主機 Acrel-2000T安裝於值班監控室,可以遠程監視係統內所有開關設備運行溫度狀態。係統具有以下主要功能:
溫度顯示:顯示配電係統內每個測溫點的實時值,也可實現電腦 WEB/手機APP遠程查看數據。
溫度曲線:查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。
運行報表:查詢及打印各測溫點指定時間的溫度數據。
實時告警:係統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。係統具有實時語音報警功能,能夠對所有事件發出語音告警,告警方式有彈窗、語音告警等,還可以短信 /APP推送告警消息,及時提醒值班人員。
曆史事件查詢:能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯,查詢統計、事故分析等。
4.3係統硬件配置
溫度在線監測係統主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集 /顯示單元,通訊層的邊緣計算網關以及站控層的測溫係統主機組成,實現變配電係統關鍵電氣部位的溫度在線監測。
名稱
外形
型號
參數說明
係統組態軟件
Acrel-2000/T
硬件:內存 4G,硬盤500G,以太網口。
顯示器: 21寸,分辨率1280*1024。
操作係統: Windows764位簡體中文旗艦版。
數據庫係統: MicrosoftSQLServer2008R2。
通訊協議: IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、ModbusRTU、ModbusTCP等國際標準通信規約
智能通信管理機
Anet-2E4SM
通用網關, 2路網口,4路RS485,可選配1路LORA,帶電告警功能,支持485,4G從模塊擴展。
無線測溫集中采集設備
Acrel-2000T/A
壁掛式安裝
標配一路 485接口、一路以太網口
自帶蜂鳴器告警
櫃體尺寸 480*420*200(單位mm)
Acrel-2000T/B
硬件:內存 4G,硬盤128G,以太網口
顯示器: 12寸,分辨率800*600
操作係統: Windows7
數據庫係統: MicrosoftSQLServer2008R2
可選 Web平台/APP服務器
櫃體尺寸為 480*420*200(單位mm)
顯示終端
ATP007
ATP010
DC24V供電;一路上行RS485接口;一路下行RS485接口;
可接收 20個ATC200/1個ATC400/1個ATC450-C。
ARTM-Pn
麵框 96*96*17mm,深度65mm;開孔92*92mm;
AC85-265V或DC100-300V供電;
一路上行 RS485接口,Modbus協議;
可接收 60個ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。
ASD320
ASD300
麵框 237.5*177.5*15.3mm,深度67mm;開孔220*165mm;
AC85-265V或DC100-300V供電;
一路上行 RS485接口,Modbus協議;
可接收 12個ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。
智能溫度巡檢儀
ARTM-8
開孔 88*88mm嵌入式按照;
AC85-265V或DC100-300V供電;
一路上行 RS485接口,Modbus協議;
可接入 8路PT100傳感器,適用於低壓開關櫃電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場合的測溫;
ARTM-24
35MM導軌安裝;
AC85-265V或DC100-300V供電;
一路上行 RS485接口,Modbus協議;
24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出,用於低壓電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場所測溫;
無線收發器
ATC450-C
可接收 60個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數據。
ATC600
ATC600有兩種規格;ATC600-C可接收240個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數據。ATC600-Z做中繼透傳。
電池型無線測溫傳感器
ATE100M
電池供電,壽命 ≥5年;-50℃~+125℃;
精度 ±1℃;470MHz,空曠距離150米;
32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。
ATE200
電池供電,壽命 ≥5年;-50℃~+125℃;
精度 ±1℃;470MHz,空曠距離150米;
35*35*17mm,L=330mm(長*寬*高,三色表帶)。
ATE200P
電池供電,壽命 ≥5年;-50℃~+125℃;
精度 ±1℃;470MHz,空曠距離150米,防護等級IP68;35*35*17mm,L=330mm(長*寬*高,三色表帶)。
CT取電型無線測溫傳感器
ATE400
CT感應取電,啟動電流≥5a;-50℃~125℃;精度±1℃470MHz,空曠距離150米;
合金片固定、取電;三色外殼; 25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高)。
有線溫度傳感器
PT100
用於低壓接點測溫時,具體封裝、精度、線製、線材、線長與供應商聯係;
用於變壓器、電機繞組測溫時,建議變壓器或電機內部預埋好 Pt100
NTC
用於低壓接點測溫時,具體封裝、精度、線製、線材、線長與供應商聯係;
用於變壓器、電機繞組測溫時,建議變壓器或電機內部預埋好
5結束語
綜上所述,針對高壓開關櫃的無線測溫技術加強研究與應用,能夠使高壓開關櫃中的發熱問題得到有效的解決,這對於電網的安全、穩wen定ding運yun行xing具ju有you至zhi關guan重zhong要yao的de作zuo用yong,因yin此ci,相xiang關guan領ling域yu一yi定ding要yao對dui無wu線xian測ce溫wen技ji術shu進jin行xing深shen入ru的de研yan究jiu,並bing結jie合he實shi際ji情qing況kuang,在zai高gao壓ya開kai關guan櫃gui當dang中zhong進jin行xing合he理li的de應ying用yong,使shi其qi能neng夠gou在zai電dian網wang運yun行xing過guo程cheng中zhong發fa揮hui更geng大da的de作zuo用yong。
參考文獻
[1]吳晨靜.無線測溫技術在高壓開關櫃中的應用
[2]周文文,聶一雄,徐衛東,等.10kV智能化高壓開關櫃測溫係統設計[J].廣東電力,2017(12):130-135.
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2020.06版.
[4]安科瑞用戶變電站變配電監控解決方案2021.10
安科瑞唐曉娟