關(guān)於(yú)電力設備無(wú)綫測(cè)溫係統應用(yòng)的研(yán)究(jiū)
2024-07-16
[1415]
安(ān)科(kē)瑞 劉邁(mài)
摘(zhāi)要:在(zài)時代不斷(duàn)進步的過程(chéng)中電(diàn)力事業占據著(zhuó)重要地位(wèi),同時也對電力(lì)行業提出更加(jiā)嚴格(gé)的要求。在長(cháng)期工作中(zhōng),由(yóu)於(yú)設備(bèi)基(jī)礎變化,溫(wēn)濕(shī)度(dù)變化(huà),嚴(yán)重超負荷(hé)運(yùn)行(háng),觸點氧化(huà)等原因(yīn)造成的(dí)電力(lì)設(shè)備壓(yā)接不(bù)緊,觸頭(tóu)接觸部(bù)分發(fā)生改變(biàn)。電力設(shè)備無綫測溫(wēn)係統(tǒng)能(néng)為(wéi)變(biàn)電站(zhàn)設備的安全穩定運(yùn)行提(tí)供(gōng)有力保(bǎo)證,是(shì)變電(diàn)站(zhàn)實現(xiàn)自動化的(dí)又(yòu)一可靠(kào)有效的技術(shù)手段。現對實際變(biàn)電(diàn)站(zhàn)現場設備溫度過高的(dí)原因(yīn),電(diàn)力(lì)設(shè)備(bèi)無(wú)綫測溫係(xì)統使(shǐ)用中(zhōng)發揮(huī)的作(zuò)用和(hé)不足之處進(jìn)行(háng)了(liǎo)分析。
關(guān)鍵詞:電力設(shè)備;無(wú)綫(xiàn)測溫(wēn);應用(yòng)
0引言
伴(bàn)隨(suí)著(zhuó)大(dà)機(jī)組,大容量和(hé)高(gāo)電壓的(dí)迅速發(fā)展,電氣(qì)設(shè)備的運行條件變(biàn)得(dé)更加苛(kē)刻(kè),隨之(zhī)帶來設備(bèi)故障(zhàng)率(shuài)逐漸增(zēng)加(jiā),排(pái)除故障時(shí)間越(yuè)來(lái)越(yuè)長(cháng),造成的(dí)經濟損(sǔn)失也越來(lái)越(yuè)大(dà)。據統計,近(jìn)年來(lái)電力(lì)係(xì)統發(fā)生的事故中有相當一(yī)部(bù)分與電氣設(shè)備(bèi)的(dí)發熱問題有關,因(yīn)此(cǐ),對電(diàn)氣設(shè)備(bèi)溫(wēn)度的監測顯(xiǎn)得尤(yóu)為重(zhòng)要。高(gāo)壓(yā)電(diàn)氣設(shè)備(bèi)溫(wēn)度(dù)監測點(diǎn)都處於(yú)高電(diàn)壓,大電流,強磁場(cháng)的環境中,甚(shèn)至有的監(jiān)測點(diǎn)還處在密閉的(dí)空(kōng)間中,由於強(qiáng)電(diàn)磁(cí)噪聲和(hé)高(gāo)壓(yā)絕緣,空間(jiān)的限(xiàn)製等問(wèn)題,傳統的(dí)溫度測量(liáng)方(fāng)法(fǎ)無法適應。所以(yǐ),對電(diàn)力(lì)設備運(yùn)行(háng)狀態(tài)在綫(xiàn)監(jiān)測,故障診斷和(hé)及時(shí)維(wéi)修(xiū)受到人們(mén)的(dí)高度重視。
1無(wú)綫測溫(wēn)技術的(dí)研究
1.1無綫監測係統(tǒng)的功能(néng)
在電氣(qì)設備內部(bù)安裝一(yī)種(zhǒng)傳感(gǎn)器,主要是(shì)非(fēi)接(jiē)觸式並且(qiě)無源高(gāo)精(jīng)度的(dí)紅外傳感(gǎn)器(qì),例如變壓器(qì),開關(guān)櫃(guì)以(yǐ)及(jí)封(fēng)閉母(mǔ)綫等等,進而(ér)實現對非(fēi)接(jiē)觸式的係(xì)統溫度采(cǎi)集。智(zhì)能無(wú)綫(xiàn)監(jiān)測係統(tǒng)的電纜(lǎn)及(jí)其附件的(dí)溫度測(cè)量(liáng)是通(tōng)過光綫傳(chuán)感器(qì)的作用進(jìn)行的,通(tōng)過無綫監測係統中的(dí)硬(yìng)件(jiàn)與軟件設備(bèi)能(néng)夠實(shí)現對設備溫(wēn)度(dù)的實時監(jiān)測(cè),對(duì)無(wú)綫監測係(xì)統(tǒng)的後(hòu)台進行實時監測並(bìng)且要(yào)對(duì)趨(qū)勢(shì)進(jìn)行(háng)分析(xī),能(néng)夠(gòu)對(duì)電氣(qì)設備的隱患(huàn)做(zuò)到及(jí)時(shí)的發現與(yǔ)預防,進而(ér)能(néng)夠實現(xiàn)在故(gù)障(zhàng)出現前對(duì)問題(tí)進行解(jiě)決,及時(shí)扼(è)殺電氣(qì)設(shè)備(bèi)故障的(dí)萌芽。
1.2無綫(xiàn)監測(cè)係(xì)統(tǒng)的研(yán)究
無(wú)綫(xiàn)監(jiān)測(cè)係統的結(jié)構包括(kuò)測(cè)溫數(shù)據采(cǎi)集(jí),通信(xìn)終端和通(tōng)信管(guǎn)理三(sān)個(gè)主要部分構成。測溫(wēn)數據采(cǎi)集是基於(yú)感(gǎn)應式原(yuán)理(lǐ),對電(diàn)能的獲(huò)取(qǔ),並(bìng)通(tōng)過傳感(gǎn)器(qì)實(shí)現對重要部位溫(wēn)度的測(cè)量(liáng),當(dāng)溫度的信號(hào)實現(xiàn)數據通訊(xùn)時(shí),就(jiù)可以對設(shè)備進行(háng)溫(wēn)度的實時(shí)監測(cè),監測(cè)點(diǎn)主要在開關與母綫接點等關(guān)鍵部(bù)位。通(tōng)信(xìn)終端(duān)對測溫(wēn)終(zhōng)端發(fā)出命令,將(jiāng)溫(wēn)度(dù)值(zhí)等(děng)信(xìn)息傳(chuán)輸(shū)到(dào)無綫(xiàn)通信的主要管理部(bù)位(wèi)。通信終端(duān)是(shì)其(qí)他兩個部分的(dí)進(jìn)行(háng)交換的主要(yào)機構(gòu),能夠(gòu)通(tōng)過對信息的(dí)收(shōu)集(jí)再經(jīng)過(guò)無(wú)綫將信息(xī)發(fā)送至(zhì)測(cè)溫(wēn)現場(cháng)顯(xiǎn)示終端,受(shòu)到數據後(hòu)再轉(zhuǎn)發(fā)給通(tōng)信(xìn)管(guǎn)理(lǐ),進而實(shí)現(xiàn)數據的轉換,也保(bǎo)證了數(shù)據(jù)的(dí)完整與(yǔ)可靠(kào)。
1.3技術(shù)特點(diǎn)
首(shǒu)先(xiān),安(ān)全性,可以(yǐ)通過點位絕緣安裝,降(jiàng)低(dī)爬電(diàn)影(yǐng)響(xiǎng),所(suǒ)以不(bù)會影響電(diàn)氣設備的(dí)安全運行(háng),具(jù)有(yǒu)較(jiào)高(gāo)的安全性;其(qí)次(cì),準(zhǔn)確(què)性(xìng),在無綫傳感器係統當中(zhōng)往往(wǎng)會(huì)應用(yòng)一些(xiē)精度(dù)較高的(dí)數(shù)字傳感(gǎn)器(qì),且這(zhè)些傳感(gǎn)器(qì)大(dà)多以接(jiē)觸(chù)式測(cè)溫為主(zhǔ),將傳感(gǎn)器(qì)設置(zhì)在發(fā)熱點(diǎn)附近能(néng)夠(gòu)將(jiāng)測溫部(bù)位的(dí)溫度變(biàn)化(huà)情(qíng)況快速,準確(què)測量出(chū)來,從而為(wéi)監(jiān)測係統(tǒng)提(tí)供準確(què)的測溫數(shù)據(jù);第三(sān),靈活(huó)性(xìng),通常情(qíng)況(kuàng)下(xià),無綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)元(yuán)件的體(tǐ)積(jī)都(dū)比較小(xiǎo),因此,其安裝較(jiào)為(wéi)方便,能(néng)夠(gòu)進行靈(líng)活(huó)的(dí)組(zǔ)網(wǎng),既可(kě)以使(shǐ)用有綫網絡,也可以使(shǐ)用無綫網絡,而(ér)且能(néng)夠(gòu)滿足多點(diǎn)安裝(zhuāng)的(dí)需求,確(què)保測量(liáng)工作(zuò)的完整性;第(dì)四(sì),易(yì)用(yòng)性(xìng),通常(cháng)會采用模(mó)塊化(huà)的方式進行無綫測溫平台(tái)的設(shè)計,通過(guò)這(zhè)種設(shè)計方(fāng)式,能(néng)夠(gòu)有效(xiào)提升係統操(cāo)作的(dí)便捷性和(hé)簡單(dān)性,且便於(yú)和(hé)網(wǎng)絡的連接(jiē),實現(xiàn)係統的自動化控製,確保(bǎo)了係統的易(yì)用性(xìng);第(dì)五,能耗低,無綫測溫(wēn)技術的應用較(jiào)為重(zhòng)視(shì)低功(gōng)耗(hào)理念的應(yīng)用(yòng),所(suǒ)以在(zài)應(yīng)用該(gāi)項(xiàng)技(jì)術進行測(cè)溫(wēn)時(shí),不(bù)僅(jǐn)不會造成太大(dà)的(dí)能源(yuán)消耗(hào)問題,還(huán)會(huì)使(shǐ)測溫元件的(dí)使用(yòng)壽命(mìng)得到有(yǒu)效的(dí)延長。
2無綫測(cè)溫(wēn)係統(tǒng)的(dí)技(jì)術優(yōu)勢及(jí)適用範圍
無綫(xiàn)測溫係統的通信頻段一般設置為(wéi)2.3-2.5GHz,處於(yú)高頻波(bō)段,抗幹擾能力強。通信(xìn)技術選擇ZigBee技術,適用於短距(jù)離(lí)通信(xìn),使(shǐ)用(yòng)復(fù)雜度(dù)較低,具有低功耗(hào),低(dī)成本(běn)的優點(diǎn),實(shí)時(shí)處理能力(lì)強。溫度(dù)傳感器中安裝有(yǒu)天(tiān)綫,可(kě)以(yǐ)保證通信(xìn)效率,體積(jī)較(jiào)小,便於安(ān)裝和使用,內(nèi)部(bù)采用鋰(lǐ)電池(chí)供電,使用壽命長(cháng)。傳(chuán)感器使(shǐ)用二進(jìn)製(zhì)編碼,處(chǔ)理分析方便(biàn)。溫度傳(chuán)感器(qì)在使(shǐ)用時應用無綫傳輸技(jì)術,不(bù)需(xū)外(wài)接數據(jù)綫,係統安全(quán)性能高(gāo),漏電風(fēng)險(xiǎn)小(xiǎo)。由(yóu)於(yú)溫度傳(chuán)感(gǎn)器在信(xìn)息(xī)傳(chuán)輸(shū)時不需(xū)要(yào)使用外(wài)部(bù)數(shù)據(jù)綫(xiàn),因此(cǐ)不會受到溫(wēn)度,濕(shī)度(dù),灰(huī)塵,振動(dòng)等的(dí)影(yǐng)響,數據(jù)傳輸(shū)穩(wěn)定性高,抗幹擾能力強(qiáng)。溫(wēn)度傳感(gǎn)器與計(jì)算機(jī)連接並通過(guò)計(jì)算機(jī)中的軟件(jiàn)對(duì)檢測(cè)數(shù)據進(jìn)行(háng)處理(lǐ)和分析(xī),具有良好的(dí)實時性,同時還可(kě)節(jié)省人力(lì)資(zī)源(yuán),提高(gāo)工作(zuò)效(xiào)率(shuài)。與(yǔ)傳統(tǒng)的(dí)紅外(wài)測溫(wēn)傳(chuán)感器相比(bǐ),本研究(jiū)提(tí)出(chū)的無綫測(cè)溫(wēn)係(xì)統不需(xū)要人(rén)工(gōng)進行操作,受(shòu)周圍環(huán)境,設備構(gòu)造的(dí)影響比較(jiào)小,測量(liáng)精度比較高。目前研製(zhì)的(dí)無(wú)綫(xiàn)測溫(wēn)係(xì)統工(gōng)作範圍(wéi)為35kV以下(xià)高(gāo)壓開關,繼(jì)電(diàn)器以(yǐ)及多(duō)種(zhǒng)接(jiē)觸(chù)點(diǎn),地下電纜(lǎn)的檢測電(diàn)壓(yā)為110kV,在使用(yòng)時要注意(yì)工作電(diàn)壓的限製(zhì)。
3電力(lì)設備無綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)係(xì)統(tǒng)的應(yīng)用(yòng)
在電力(lì)設(shè)備(bèi)無綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)軟件安裝(zhuāng)前,變(biàn)電(diàn)站內(nèi)運(yùn)行人(rén)員(yuán)主要依(yī)靠(kào)手持式(shì)測(cè)溫儀或(huò)紅外成像儀(yí)進(jìn)行測溫(wēn)。對全站的設備進(jìn)行測溫檢(jiǎn)查不(bù)僅工作量較大也比(bǐ)較費(fèi)時(shí)間,而且不能(néng)保(bǎo)證對(duì)設備(bèi)需(xū)要測(cè)溫的(dí)部位(wèi)全部(bù)進(jìn)行(háng)測溫,容(róng)易產生(shēng)遺漏(lòu)現(xiàn)象(xiàng),同(tóng)時較(jiào)為依(yī)賴運行人員(yuán)的(dí)主(zhǔ)動(dòng)性(xìng),責(zé)任心較強(qiáng)的(dí)人(rén)員,測溫(wēn)效(xiào)果(guǒ)較好(hǎo),發現安全(quán)隱患的可能性(xìng)較(jiào)大。一(yī)旦發生人(rén)工巡檢測溫(wēn)不(bù)到(dào)位,沒(méi)有及(jí)時(shí)發現設備(bèi)溫度過高(gāo)隱患的情況,有可能造(zào)成設(shè)備故障,導致停(tíng)電(diàn)現象(xiàng)發生,影(yǐng)響生產(chǎn)運(yùn)行安全。所以(yǐ),就(jiù)需要一種能夠(gòu)自動(dòng)采集日常巡檢中所需(xū)要的(dí)設備運行溫(wēn)度(dù)參數,並可以(yǐ)及(jí)時有效(xiào)提供給(gěi)運(yùn)行人(rén)員進行(háng)查看的(dí)測(cè)溫(wēn)技(jì)術(shù),當(dāng)設(shè)備溫度(dù)越其能(néng)夠(gòu)發出報警(jǐng),提示溫(wēn)度越限(xiàn)部位(wèi),為運行(háng)人員提供可靠(kào)的信(xìn)息依據,以(yǐ)便(biàn)後續采(cǎi)取處理措施。在(zài)了(liǎo)解了電力設備無綫測溫(wēn)技術和手(shǒu)段(duàn)後,結(jié)合站內實(shí)際(jì)設(shè)備(bèi)可能溫度過高(gāo)部位的(dí)位(wèi)置(zhì)特(tè)點(diǎn)和(hé)安裝使用(yòng)要求,采用(yòng)電力設備(bèi)無綫測溫係統(tǒng),可(kě)以彌(mí)補人(rén)工(gōng)對(duì)變電(diàn)站(zhàn)設備進(jìn)行(háng)測(cè)溫存(cún)在(zài)的不足,提高設(shè)備測溫的(dí)效率和(hé)準(zhǔn)確度。電(diàn)力設備無(wú)綫測(cè)溫係(xì)統由(yóu)無綫測(cè)溫(wēn)傳(chuán)感(gǎn)器,無(wú)綫測(cè)溫(wēn)通信終端(duān)及(jí)後(hòu)台主機三(sān)部(bù)分組(zǔ)成(chéng)。無綫測溫(wēn)傳感器安裝(zhuāng)在(zài)斷路器,隔離刀閘,電纜接頭,套管,母綫(xiàn)等設備的連(lián)接部位(wèi),通(tōng)過(guò)無綫(xiàn)射(shè)頻(pín)技術將該部位的(dí)實時測溫(wēn)數據(jù)發(fā)送(sòng)到無綫(xiàn)測溫(wēn)通信(xìn)終(zhōng)端(duān),再由無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)通信(xìn)終(zhōng)端(duān)將采(cǎi)集的多路實時(shí)測(cè)溫數據通過數(shù)據綫(xiàn)傳(chuán)回後(hòu)台(tái)主機(jī);變(biàn)電站(zhàn)運行人(rén)員可(kě)以通過主(zhǔ)機(jī)終端安裝的測(cè)溫軟(ruǎn)件(jiàn)查看(kàn)全(quán)部(bù)測(cè)溫結果。電(diàn)力設備(bèi)無綫測(cè)溫係(xì)統(tǒng)的(dí)安(ān)裝應用(yòng),可以讓變電(diàn)站(zhàn)運行人員足(zú)不出(chū)戶(hù),隨時(shí)查看變(biàn)電站(zhàn)電氣(qì)設備(bèi)重(zhòng)要部位(wèi)的溫(wēn)度實(shí)時參(cān)數,大大(dà)方便了設備巡檢測溫(wēn),而且測溫(wēn)結果(guǒ)準確(què)及時(shí)。該測溫(wēn)係(xì)統還(huán)可(kě)以根(gēn)據(jù)用(yòng)戶要(yào)求自(zì)動(dòng)繪製測(cè)溫(wēn)點(diǎn)的(dí)溫度曲綫(xiàn),同時可以保存(cún)全(quán)部測溫參(cān)數90天,便(biàn)於變(biàn)電站運(yùn)行(háng)人員進行歷史查看,方(fāng)便了(liǎo)運行(háng)人員(yuán)進(jìn)行(háng)設(shè)備溫(wēn)度(dù)記錄(lù)和歷史(shǐ)分(fēn)析(xī)。
4安(ān)科(kē)瑞(ruì)無綫測溫係(xì)統(tǒng)
4.1係統結(jié)構
Acrel-2000T無(wú)綫測(cè)溫(wēn)監控係統通(tōng)過RS485總(zǒng)綫或以(yǐ)太網與間隔層的(dí)設(shè)備(bèi)直接(jiē)進(jìn)行通訊,係(xì)統設計遵(zūn)循(xún)國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU,Modbus-TCP等傳輸規約(yuē),安全性,可靠(kào)性(xìng)和開(kāi)放性都得(dé)到(dào)了(liǎo)很(hěn)大地提(tí)高。該(gāi)係統(tǒng)具有(yǒu)遙信(xìn),遙測(cè),遙控,遙(yáo)調(tiáo),遙設,事(shì)件報(bào)警(jǐng),曲綫,棒圖(tú),報表和用(yòng)戶(hù)管(guǎn)理(lǐ)功能(néng),可(kě)以監控無綫測(cè)溫(wēn)係統(tǒng)的設(shè)備(bèi)運(yùn)行(háng)狀況,實現(xiàn)快(kuài)速(sù)報警響應(yīng),預防嚴重故(gù)障發(fā)生。
適合在泛在電力物(wù)聯(lián)網(wǎng),鋼(gāng)廠(chǎng),化工,水(shuǐ)泥(ní),醫(yī)院(yuàn),機(jī)場(cháng),電廠,煤礦(kuàng)等廠礦(kuàng)企(qǐ)業,變配電(diàn)所等電(diàn)力設備(bèi)的(dí)溫度監(jiān)測(cè)。

溫度在綫(xiàn)監(jiān)測係(xì)統(tǒng)結(jié)構圖(tú)
4.2係統(tǒng)功能
測(cè)溫係統主(zhǔ)機Acrel-2000T安(ān)裝於值(zhí)班監控室,可以(yǐ)遠(yuǎn)程(chéng)監(jiān)視(shì)係(xì)統內所(suǒ)有開關(guān)設備運行溫度狀態(tài)。係統具(jù)有以(yǐ)下(xià)主(zhǔ)要功(gōng)能:
溫度(dù)顯示:顯示(shì)配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)內(nèi)每(měi)個測溫(wēn)點的實(shí)時值(zhí),也(yě)可實現(xiàn)電(diàn)腦WEB/手(shǒu)機APP遠(yuǎn)程(chéng)查看數(shù)據。

溫(wēn)度(dù)曲綫:查(chá)看每個測溫點(diǎn)的(dí)溫度(dù)趨勢(shì)曲(qū)綫。

運(yùn)行(háng)報表:查詢及(jí)打印(yìn)各(gè)測(cè)溫點(diǎn)時間的溫度數(shù)據。

實(shí)時(shí)告警(jǐng):係統(tǒng)能夠對各測溫(wēn)點(diǎn)異常溫度(dù)發出(chū)告警。係統具有(yǒu)實(shí)時語(yǔ)音報警(jǐng)功(gōng)能,能(néng)夠對(duì)所有事(shì)件(jiàn)發出(chū)語(yǔ)音(yīn)告警(jǐng),告(gào)警(jǐng)方(fāng)式有(yǒu)彈(dàn)窗(chuāng),語音(yīn)告警等,還可以短(duǎn)信(xìn)/APP推(tuī)送(sòng)告警消(xiāo)息,及(jí)時(shí)提醒值(zhí)班人員。

歷史事(shì)件(jiàn)查(chá)詢:能夠溫(wēn)度(dù)越限(xiàn)等事(shì)件(jiàn)記(jì)錄(lù)進行(háng)存(cún)儲(chǔ)和(hé)管(guǎn)理,方便用戶對(duì)係統(tǒng)事(shì)件和(hé)報警進(jìn)行(háng)歷(lì)史(shǐ)追溯,查詢統(tǒng)計(jì),事(shì)故分(fēn)析(xī)等。

4.3係(xì)統硬(yìng)件(jiàn)配置
溫度在綫(xiàn)監測係(xì)統主要由(yóu)設(shè)備層(céng)的(dí)溫度傳感器和(hé)溫度(dù)采集(jí)/顯示單(dān)元,通訊(xùn)層(céng)的(dí)邊(biān)緣計(jì)算(suàn)網關(guān)以及(jí)站控(kòng)層(céng)的(dí)測(cè)溫係(xì)統主機(jī)組(zǔ)成,實現(xiàn)變配電係(xì)統關鍵電氣(qì)部位的(dí)溫度在(zài)綫監測。



5結束(shù)語
無(wú)綫(xiàn)測溫技術的(dí)應用為(wéi)電(diàn)力係(xì)統(tǒng)的(dí)安全(quán)供電(diàn)提供(gōng)了重(zhòng)要的保障作用,配合信息技(jì)術(shù)形成(chéng)的無綫測溫(wēn)係(xì)統,實現(xiàn)了電(diàn)氣(qì)設備運行(háng)溫度的集中監(jiān)測與(yǔ)預警(jǐng),便(biàn)於電(diàn)氣設(shè)備(bèi)熱(rè)故(gù)障(zhàng)的預知(zhī)維修(xiū),大(dà)大提高了(liǎo)維修人員的工(gōng)作效率,保障(zhàng)了電(diàn)氣設備(bèi)的安(ān)全平(píng)穩(wěn)運(yùn)行(háng)。
參考文(wén)獻
[1]任博軒.電(diàn)力設(shè)備無(wú)綫測溫(wēn)係統(tǒng)的應用
[2]柯兆盛,郭(guō)樹(shù)旭,劉(liú)寶琦,淩子(zǐ)鬆,李英(yīng)博(bó).基(jī)於nRF401芯片(piàn)的(dí)無綫傳輸(shū)遠(yuǎn)程測溫(wēn)係統(tǒng).傳感器技(jì)術(shù),2020(07)
[3]安科瑞企業(yè)微(wēi)電(diàn)網設計與應用(yòng)手冊2020.06版
[4]安科瑞(ruì)用戶變電站(zhàn)變配電監(jiān)控(kòng)解決方(fāng)案(àn)2021.10

