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安科瑞電氣股份有限公司
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云平臺(tái)
電量傳感器
BD100系列電量變送器 AKH-0.66SM雙繞組電流傳感器 智能型BA系列電流傳感器 BM200系列隔離式安全柵 AKH-0.66P低壓保護(hù)用電流互感器 MP測(cè)量保護(hù)體電流互感器 AFL-T系列分流器 AKH-0.66/S雙繞組互感器 AKH-0.66/G計(jì)量電流互感器 開(kāi)口式電流互感器 AKH-L-φ序電流互感器 AKH-0.66/Z-75電流互感器 AKH-0.66/K-52電流互感器 AKH-0.66/Z-φ電流互感器 JDG4-0.5 電壓互感器 AKH-3.3/P-φ電流互感器 AKH-0.66/L型電流互感器 AKH-0.66/H型電流互感器 AKH-0.66/J型電流互感器 AKH-0.66/ZD型電流互感器 AKH-0.66/Q型電流互感器 AKH-0.66/EMS型電流互感器 微型電流互感器 保護(hù)型電流互感器 三相一體式電流互感器 AKH-0.66/M8型電流互感器 測(cè)量型電流互感器 BR系列羅氏線(xiàn)圈電流變送器 雙繞組電流互感器 BA系列交流電流傳感器 剩余電流互感器 ARU系列浪涌保護(hù)器 BD系列電力變送器 BM系列模擬信號(hào)隔離器 霍爾傳感器
電力監(jiān)控與保護(hù)
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電能管理
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淺談高壓小車(chē)開(kāi)關(guān)柜中無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

時(shí)間:2023/2/13閱讀:565
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涂志燕

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘要:文章提出了一種用于小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜的無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng),包括設(shè)于小車(chē)動(dòng)觸頭套管上的溫度傳感器、環(huán)繞設(shè)于小車(chē)動(dòng)觸頭上的電流傳感器,溫度傳感器及電流傳感器均分別連接有數(shù)據(jù)接收處理器,數(shù)據(jù)接收處理器電連接有設(shè)于小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜上的顯示屏;數(shù)據(jù)接收處理器連接有通信模塊,通信模塊連接有遠(yuǎn)程報(bào)警單元;遠(yuǎn)程報(bào)警單元電連接有終端設(shè)備。該無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能夠遠(yuǎn)程及時(shí)監(jiān)控小車(chē)觸頭的工作情況;通過(guò)顯示屏的設(shè)置可以在小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜上及時(shí)顯示溫度電流信息,便于運(yùn)維人員查看,及時(shí)了解小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜內(nèi)小車(chē)動(dòng)觸頭的工作情況,保證了小車(chē)動(dòng)觸頭安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞:高壓小車(chē)開(kāi)關(guān)柜;無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng);電磁干擾

0引言

        在高壓開(kāi)關(guān)柜使用過(guò)程中,母線(xiàn)連接點(diǎn)和柜內(nèi)的接觸點(diǎn)、動(dòng)靜觸頭電路產(chǎn)生的發(fā)熱量過(guò)大,很容易出現(xiàn)火災(zāi)事故和停電事故。所以,做好高壓開(kāi)關(guān)柜中溫度的監(jiān)測(cè)工作至關(guān)重要。由于高壓設(shè)備中存在裸露電壓,使用常規(guī)的溫度監(jiān)測(cè)方法并不能將高壓絕緣問(wèn)題解決,而無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)使用無(wú)線(xiàn)電波傳輸信息,無(wú)須進(jìn)行布線(xiàn)和使用高壓設(shè)備等,也不需要采取相應(yīng)的絕緣措施,可以有效解決高壓設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)問(wèn)題,本文對(duì)高壓小車(chē)開(kāi)關(guān)柜無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析探討。

1無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性

        10kV高壓柜是電力系統(tǒng)中重要的部分,其 安全運(yùn)行是用戶(hù)負(fù)荷的重要保證。高壓柜的特點(diǎn)是負(fù)荷電流較大、容易發(fā)熱,需要定期測(cè)溫。從結(jié)構(gòu)形式上看,10kV高壓柜分為旋轉(zhuǎn)刀閘式和小車(chē)式兩種,小車(chē)式高壓柜由于觸頭全密封,在柜外無(wú)法觀(guān)察測(cè)溫,因此巡視人員只能通過(guò)對(duì)柜壁測(cè)溫來(lái)間接推算內(nèi)部是否發(fā)熱,溫度的傳導(dǎo)損耗導(dǎo)致精度十分低,而且無(wú)法觀(guān)察細(xì)微的變化,不滿(mǎn)足安全運(yùn)行的要求。

2高壓開(kāi)關(guān)柜無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

2.1系統(tǒng)的主要組成

       無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)主要由無(wú)線(xiàn)溫度傳感器、無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)儀、監(jiān)控室上位機(jī)、通信鏈路構(gòu)成,其中,無(wú)線(xiàn)溫度傳感器主要安裝在開(kāi)關(guān)柜面板上,用來(lái)收集各子無(wú)線(xiàn)溫度傳感器的數(shù)據(jù),并進(jìn)行處理和儲(chǔ)存,所有的無(wú)線(xiàn)傳感溫度監(jiān)測(cè)儀都利用RS485總線(xiàn)和監(jiān)控室上位機(jī)進(jìn)行通信,從而組成分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 

2.2 無(wú)線(xiàn)溫度傳感器 

       無(wú)線(xiàn)溫度傳感器主要用來(lái)測(cè)量帶電物體表面溫度,如對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜中的母排接頭和裸露觸電的運(yùn)行溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),無(wú)線(xiàn)溫度傳感器主要包括測(cè)量電路、溫度傳感器、無(wú)線(xiàn)調(diào)制接口、邏輯控制電路、供電電路,通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將溫度信號(hào)傳送到無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)儀。無(wú)線(xiàn)溫度傳感器由于體積比較小,適合用來(lái)測(cè)量開(kāi)關(guān)柜中的溫度熱接點(diǎn),可以對(duì)開(kāi)關(guān)柜中引出電纜接頭、觸頭、母線(xiàn)連接點(diǎn)的運(yùn)行溫度進(jìn)行測(cè)量。 

2.3 無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)儀 

       無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)儀主要用來(lái)對(duì)溫度傳感器的數(shù)據(jù)收集、儲(chǔ)存、處理、報(bào)警信號(hào)輸出等,其中監(jiān)控室PC機(jī)和RS485進(jìn)行通信。LCD人機(jī)交互主要用來(lái)對(duì)當(dāng)前無(wú)線(xiàn)傳感器無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)信息和溫度數(shù)據(jù)信息進(jìn)行顯示,現(xiàn)場(chǎng)用戶(hù)可以通過(guò)執(zhí)行輸入操作、輸出操作進(jìn)行控制。例如對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器進(jìn)行查詢(xún)和設(shè)置,而無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)儀則可以用來(lái)進(jìn)行運(yùn)行日志的查詢(xún)和配置。 

2.4 抗電磁干擾 

       在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),無(wú)線(xiàn)傳感器布置在母排接近開(kāi)關(guān)觸頭和接頭表面的觸臂上,一旦有大電流從觸臂和母排流過(guò),會(huì)產(chǎn)生比較大的電磁場(chǎng),進(jìn)而影響傳感器的正常運(yùn)行。為保證無(wú)線(xiàn)傳感器的正常運(yùn)行,需要采取一定的屏蔽措施。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),除了要對(duì)天線(xiàn)外接外,還需要在屏蔽盒中布置電路,降低運(yùn)行過(guò)程中電磁輻射產(chǎn)生的影響。在導(dǎo)熱片上布置溫度傳感器,并將其他屏蔽盒中剩余的空間進(jìn)行灌膠,為了保證其具有良好的絕緣性,需要將傳感器使用熱鎖管包裹好。


       圖1為一種用于小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成,包括設(shè)于小車(chē)動(dòng)觸頭套管1上的溫度傳 感器2以及設(shè)于端子箱模塊3上的電流傳感器4,溫度傳感器2和電流傳感器4均分別連接有數(shù)據(jù)接收處理器5,數(shù)據(jù)接收處理器5電連接有設(shè)于小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜6上的顯示屏7;數(shù)據(jù)接收處理器5連接有通信模塊8,通信模塊8連接有遠(yuǎn)程報(bào)警單元9;遠(yuǎn)程報(bào)警單元9電連接有終端設(shè)備。其中,數(shù)據(jù)接收處理器5包括相互電連接的數(shù)據(jù)接收單元10和數(shù)據(jù)處理單元11。另外,數(shù)據(jù)接收單元10包括溫度數(shù)據(jù)接收單元、電流數(shù)據(jù)接收單元,溫度數(shù)據(jù)接收單元及電流數(shù)據(jù)接收單元均分別與數(shù)據(jù)處理單元11相連。其中,數(shù)據(jù)處理單元11與通信模塊8相連。另外,溫度傳感器2為綁扎式溫度傳感器,綁扎式溫度傳感器套設(shè)于小車(chē)動(dòng)觸頭套管1上。其中,溫度傳感器2為絕緣性溫度傳感器。

3安科瑞溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

3.1概述

        電氣接點(diǎn)在線(xiàn)測(cè)溫裝置適用于高低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開(kāi)關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè),防止在運(yùn)行過(guò)程中因氧化、松動(dòng)、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸 電阻過(guò)大而發(fā)熱成為安全隱患,提高設(shè)備安全保障,及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),降低設(shè)備事故率。

        Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)RS 485總線(xiàn)或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊,系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約,安全性、可靠性和開(kāi)放性都得到了提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報(bào)警、曲線(xiàn)、棒圖、報(bào)表和用戶(hù)管理功能,可以監(jiān)控?zé)o線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況,實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng),預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。

3.2應(yīng)用場(chǎng)所

       適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠(chǎng)、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、電廠(chǎng)、煤礦等廠(chǎng)礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)


溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

 3.4系統(tǒng)功能

       測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室,可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能:

1)溫度顯示:顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值,也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。


2)歷史事件查詢(xún):能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理,方便用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、事故分析等。


3.5系統(tǒng)硬件配置

       溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元,通訊層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)組成,實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。




4結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,該無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)是一種用于小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng),通過(guò)電流傳感器及溫度傳感器的設(shè)置,反映出電流與溫度的關(guān)系,保證了測(cè)量小車(chē)觸頭的溫度數(shù)據(jù)及通過(guò)小車(chē)觸頭中的電流數(shù)據(jù)的可靠性,通過(guò)數(shù)據(jù)接收處理器的設(shè)置可以判斷在電流值一定的情況下,溫度數(shù)據(jù)超出設(shè)定的閾值后,數(shù)據(jù)接收處理器將指令、溫度數(shù)據(jù)及電流數(shù)據(jù)發(fā)送至通信模塊,通信模塊將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程報(bào)警單元,便于后臺(tái)遠(yuǎn)程及時(shí)監(jiān)控小車(chē)觸頭的工作情況,通過(guò)顯示屏的設(shè)置可以在小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜上及時(shí)顯示溫度電流信息,便于運(yùn)維人員查看,及時(shí)了解小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜內(nèi)小車(chē)動(dòng)觸頭的工作情況,保證了小車(chē)動(dòng)觸頭的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]朱麗.基于ZigBee技術(shù)的農(nóng)用環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都:電子科技大學(xué),2011.

[2]吳卓文.陳錦培. 高壓小車(chē)開(kāi)關(guān)柜無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版

作者簡(jiǎn)介:

       涂志燕,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事數(shù)據(jù)中心相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)及應(yīng)用。

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