探討高壓開關柜無線測溫系統的應用
瀏覽次數:224更新時間:2024-08-12
摘要: 本文詳細闡述了高壓開關柜無線測溫系統的工作原理、組成部分、技術特點以及其在電力系統中的廣泛應用。通過對實際應用案例的分析,揭示了該系統在保障電力設備安全運行、提高電力系統可靠性方面的重要作用,并對其未來發展趨勢進行了展望。
一、引言
高壓開關柜作為電力系統中重要的電氣設備,其運行狀態直接影響到電力系統的安全穩定。由于開關柜內部通常存在高電壓、大電流,傳統的測溫方式難以滿足實時、準確監測溫度的需求。隨著無線通信技術和傳感器技術的發展,無線測溫系統應運而生,為高壓開關柜的溫度監測提供了一種高效、可靠的解決方案。
二、高壓開關柜無線測溫系統的工作原理
高壓開關柜無線測溫系統主要由溫度傳感器、數據采集終端、無線傳輸模塊和監控主機組成。溫度傳感器安裝在開關柜內的關鍵部位,如觸頭、母線連接處等,實時采集溫度數據。數據采集終端將傳感器采集到的溫度數據進行處理和編碼,并通過無線傳輸模塊將數據發送至監控主機。監控主機對接收的數據進行分析、存儲和顯示,當溫度超過設定閾值時,發出報警信號。
三、高壓開關柜無線測溫系統的組成部分
(一)溫度傳感器
溫度傳感器是無線測溫系統的核心部件,常見的有熱電偶傳感器、熱電阻傳感器和紅外傳感器等。熱電偶傳感器具有測量范圍廣、響應速度快等優點;熱電阻傳感器測量精度高、穩定性好;紅外傳感器則非接觸式測量,不影響設備運行。
(二)數據采集終端
數據采集終端負責對溫度傳感器采集到的數據進行處理和轉換,并將其編碼為適合無線傳輸的數據格式。
(三)無線傳輸模塊
無線傳輸模塊采用 ZigBee、藍牙、Wi-Fi 等無線通信技術,將數據采集終端處理后的數據傳輸至監控主機。
(四)監控主機
監控主機是無線測溫系統的控制中心,具備數據接收、處理、分析、存儲和顯示等功能,并能實現報警和遠程控制。
四、高壓開關柜無線測溫系統的技術特點
(一)實時性
能夠實時采集和傳輸開關柜內的溫度數據,使運維人員及時掌握設備的運行狀態。
(二)準確性
采用高精度的溫度傳感器和先進的數據處理算法,確保溫度測量的準確性。
(三)可靠性
無線傳輸方式避免了傳統有線測溫系統中線路老化、接觸不良等問題,提高了系統的可靠性。
(四)安全性
系統采用低功耗、本質安全型設計,不會對開關柜的正常運行產生影響。
(五)靈活性
安裝方便,無需布線,可根據實際需求靈活布置傳感器的位置。
五、高壓開關柜無線測溫系統的應用案例分析
(一)某變電站高壓開關柜應用案例
該變電站采用了無線測溫系統對 10kV 高壓開關柜進行溫度監測。在系統運行期間,成功檢測到一次母線連接處溫度異常升高的情況,并及時發出報警信號。運維人員迅速采取措施,避免了事故的發生,保障了電力系統的安全穩定運行。
(二)某工廠配電室高壓開關柜應用案例
某工廠配電室的高壓開關柜在夏季高溫期間經常出現過熱故障。安裝無線測溫系統后,能夠實時監測開關柜內的溫度變化,及時發現并處理了多處潛在的過熱隱患,提高了工廠的供電可靠性,減少了因停電造成的生產損失。
六、高壓開關柜無線測溫系統的發展趨勢
(一)智能化
結合人工智能、大數據等技術,實現對溫度數據的智能分析和預測,提前發現潛在的故障隱患。
(二)集成化
與電力系統的其他監測設備集成,形成一體化的綜合監測平臺,提高電力設備的管理水平。
(三)微型化
溫度傳感器和數據采集終端將更加微型化,便于安裝和維護。
(四)低功耗
采用更加先進的低功耗技術,延長系統的使用壽命,降低維護成本。
七、安科瑞溫度在線監測系統解決方案
(一)概述
電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、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熱成為安全隱患,提高設備安全保障,及時、持續、準確反映設備運行狀態,降低設備事故率。
Acrel2000T無線測溫監控系統通過RS485總線或以太網與間隔層的設備直接進行通訊,系統設計遵循國際標準ModbusRTU、ModbusTCP等傳輸規約,安全性、可靠性和開放性都得到了較大地提高。該系統具有遙信、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,可以監控無線測溫系統的設備運行狀況,實現快速報警響應,預防嚴重故障發生。
(二)應用場所
適合在泛在電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據、醫院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業、變配電所等電力設備的溫度監測。
(三)系統結構
(四)系統功能
測溫系統主機Acrel2000T安裝于值班監控室,可以遠程監視系統內所有開關設備運行溫度狀態。系統具有以下主要功能:
溫度顯示
顯示配電系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。
(2)溫度曲線
查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。
(3)運行報表
查詢及打印各測溫點時間的溫度數據。
(4)實時告警
系統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。系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。
(5)歷史事件查詢
能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯,查詢統計、事故分析等。
(五)系統硬件配置
溫度在線監測系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系統主機組成,實現變配電系統關鍵電氣部位的溫度在線監測。
八、結語
本文所研究和介紹的高壓柜測溫系統,使用的是無線組網、CT供電的無線傳輸系統,因此能夠有效解決高壓柜測溫系統突然升高,以及柜內高壓絕緣等問題。利用CT供電可以在保障高壓側電路穩定供能的同時實現對地絕緣。無線組網的連接方式則可以確保測溫系統更為實用。*后從軟硬件等方面提供給測溫系統的抗干擾設施,更是可以大幅提高測溫質量及可靠性。
參考文獻
[1]周文文,聶一雄,徐衛東,等.10kV智能化高壓開關柜測溫系統設計[J].廣東電力,2017,30(12):130135.
[2]董淑瑩,鄭文龍,穆三強,高壓開關柜無線測溫系統的研究
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2022年05版