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一、概述 近年来电厂自动化、信息化飞速发展加快了对高压开关柜内的温度检测技术的研究。一系列的开关柜的无线测温监测技术也因此应运而生并且发挥着越来越重要的作用。高压开关柜是发电厂、变电站、动力车间最重要的电气设备每个开关柜都有多个进出线接头盒开关触头。在运行过程中开关的触点、母线连接头等部位因长期负荷较大、老化等原因会导致接触电阻过大而发热。由于开关柜密闭运行、内部空间狭小和绝缘保护等原因这些发热部位的温度在运行状态下几乎无法监测最终可能会因过热造成火灾和大面积停电事故的发生。因此设计一套高压开关柜无线测温系统是势在必行。 二、什么是高压开关柜 高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用高压开关柜按作电压等级在3.6kV~550kV的电器产品高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。 三、高压开关柜无线测温系统的应用前景 近年来电力系统已发生多起因设备过热而发生火灾和大面积停电事故。据统计分析我国每年发生的电力事故有40是由高压电气设备过热所致而在采用高压开关柜和电力电缆的供电系统中有70以上的电缆运行故障是因为连接部位接触电阻变大、过负荷等引起接头温度过高所致。因此对高压开关柜连接点的温度变化进行实时监测及预警是非常必要的。目前电厂高压开关柜触头温度监测有多种方式。近年来出现了采用无线传输方式进行温度采集的监测系统满足了非接触检测的要求检测系统中的通信控制器不仅能发送接收数据而且具有了数据存储、液晶显示、报警等功能。 四、无线测温系统与其它测温方式的对比优势
1普通测温 常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式需要金属导线传输信号绝缘性能不能保证。 无线测温具有优异的绝缘性能能够隔离开关柜的高压因此能够直接安装到开关柜内的高压触点上准确测量高压触点的运行温度。
2红外测温 红外成像仪无法透过柜门测量内部设备开关柜运行时必须关闭柜门导致红外方式无法测量。 无线测温系统温度传感器直接安装到带点物体的表面可在封闭的柜体内直接测量设备温度后以无线网络方式传出。
3光纤测温 光纤式温度测温仪采用光纤传递信号其温度传感器安装在带电物体的表面测温仪与温度传感器间用光纤连接。光纤具有易折、易断、不耐高温。积累灰尘后易使绝缘性能降低且在柜内布线难度较大造价高。 无线测温系统没有复杂的引线完全绝缘造价低廉。
五、无线测温系统组成 无线测温系统由无线温度传感器、无线集中接收显示装置和上层温度监测管理中心构成。
无线集中接收显示装置负责对高压开关柜内的温度进行采集用于接收无线温度传感器发射的无线数字信号, 并将信号转换成电信号,经内部电路处理通过彩色液晶显示屏显示当前所测温度。同时上传到监控主机并在温度监测管理中心计算机中进行显示、存储、分析与报警。使运行人员能够对温度进行实时在线准确地巡检对高压电气设备接点温度状态能够及时地掌握。 此方案的高压开关柜无线测温系统能够实现对分散地域的多个高压开关柜内温度进行集中有效监测能大大提高高压开关柜的安全运行。
图二系统拓扑图 无源无线温度传感器通过卡扣绑扎方式将具有绝缘外护套的电磁合金片固定在测温点上。
无线接收显示装置和光电转换器安装到控制箱内每个配电室安装一套用于接收显示本配电室电缆接头温度具有两个独立上传接口RS485和RJ45网口可通过标准modbusRTU和modbusTCP协议上传数据。 各个配电室变电站之间通过光缆建立TCP/IP通信网络,测温数据不但可以在本站变电所能够集中显示而且同时能通过网络将测温数据远传至化南变建立电缆测温数据系统。
六、无线测温系统的功能优势 1通信的先进性
电气接点测温数据采用数字信号无线传输隔离彻底、抗干扰性强体积小巧可在电磁场环境下稳定运行。
2通信的可靠性
通信系统要长期经受恶劣环境例如较强的电磁干扰和高温的考验并保持通信的畅通
3双向通信
不仅能实现信息量的上传还要实现控制量的下达
4手机APP功能
带有手机APP功能与系统云平台同步。可以实时查看温度数据产品发生报警时信息及时推送联系人。
5通信的灵活性和可扩展性
标准化设计可方便扩展与其它系统互联费用低廉安装灵活。
七、结束语 现代工业中工作温度的升降反映了设备运行状态和许多物理特征的变化工业设备异常或故障常表现出温度的异常变化。因此工业设备运行温度监测是设备安全监控最为有效、最为经济的手段对设备的安全运行具有重大的意义。随着无线测温系统的发展和应用基于2G/3G/4G网络的无线测温系统是目前世界上最先进、最有效的温度在线监测系统特别是在电力系统、石油化工、交通运输、工业消防等领域得到广泛的使用。
