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淺談無線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中應(yīng)用

時間:2023/8/1閱讀:560
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摘要:高壓開關(guān)柜設(shè)備是電力系統(tǒng)中的重要輸電設(shè)備。為了提高電力系統(tǒng)的效率,有必要全面診斷高壓開關(guān)柜的故障,避免故障問題的不利影響。在高壓開關(guān)柜中應(yīng)用無線溫度測量技術(shù)可以實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)測,幫助相關(guān)人員根據(jù)高壓開關(guān)柜的溫度變化采取相應(yīng)的應(yīng)對措施,避免事故發(fā)生,有效促進高壓開關(guān)柜的正常運行。


關(guān)鍵詞:無線測溫技術(shù);高壓開關(guān)柜


引言

在電力系統(tǒng)中,高壓開關(guān)柜是一個非常關(guān)鍵的內(nèi)容,其運行質(zhì)量將直接影響整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。然而,在實際操作中,由于許多因素的影響,高壓開關(guān)柜很容易發(fā)生加熱故障,從而對其正常運行產(chǎn)生不利影響。為了改善這種情況,我們還需要使用無線溫度測量技術(shù)實時監(jiān)控高壓開關(guān)柜,以便及時消除故障隱患,這對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。因此,有必要對相關(guān)內(nèi)容進行深入研究。


1無線測溫技術(shù)的原理和特點

1.1基本原理

對于無線溫度測量技術(shù),其主要原理是結(jié)合各種溫度傳感元件進行溫度測量,涉及的溫度傳感元件包括:半導(dǎo)體傳感器、紅外溫度測量傳感器、熱敏電阻溫度傳感器、被動無線溫度傳感器、聲表面溫度傳感器等。

1.2技術(shù)特點

首先,安全性可以通過點絕緣安裝來降低爬電的影響,因此不會影響電氣設(shè)備的安全運行,具有較高的安全性;第二,精度。一些高精度的數(shù)字傳感器經(jīng)常應(yīng)用于無線傳感器系統(tǒng),這些傳感器大多基于接觸式溫度測量。在加熱點附近設(shè)置傳感器可以快速準(zhǔn)確地測量溫度變化,從而為監(jiān)測系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的溫度測量數(shù)據(jù);第三,靈活性。一般來說,無線溫度測量元件的體積相對較小。因此,它們的安裝更方便、更靈活確保測量工作的全面性;四是易用性。無線測溫平臺的設(shè)計通常采用模塊化方法。通過這種設(shè)計方法,可以有效提高系統(tǒng)操作的便利性和簡單性,便于與網(wǎng)絡(luò)的連接,實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制,保證系統(tǒng)的易用性;第五,低能耗。無線溫度測量技術(shù)的應(yīng)用更注重低功耗概念的應(yīng)用。因此,在應(yīng)用該技術(shù)進行溫度測量時,不僅不會造成太多的能耗問題,而且可以有效延長溫度測量元件的使用壽命。


2無線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用是必要的

2.1有效降低事故發(fā)生率

從目前高壓開關(guān)柜的應(yīng)用情況來看,由于溫度過高,沒有及時發(fā)現(xiàn),事故越來越多。利用無線溫度測量技術(shù)實時監(jiān)測是必要的。該技術(shù)可以幫助相關(guān)人員在問題發(fā)生初期采取相應(yīng)措施,避免事故范圍的進一步擴大,這對電力系統(tǒng)的整體安全運行具有積極意義。

2.2及時發(fā)現(xiàn)隱患故障

隨著電力資源應(yīng)用規(guī)模和應(yīng)用需求的不斷增加,大多數(shù)高壓開關(guān)柜長時間運行,這將加速其老化。隨著相應(yīng)功能的不斷損失,事故發(fā)生的概率將逐漸增加。采用無線溫度測量技術(shù)的報警系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的隱患和故障,有利于高壓開關(guān)柜的長期運行。


3高壓開關(guān)柜中的無線測溫技術(shù)

3.1整體設(shè)計

優(yōu)化溫度傳感器。由于無線溫度測量技術(shù)涉及各種溫度傳感器,通過對這些傳感器的分析可以發(fā)現(xiàn),它們都有特定的溫度測量范圍,適用的溫度環(huán)境也不同。但是,應(yīng)結(jié)合高壓開關(guān)柜的具體情況,考慮具體應(yīng)用的溫度傳感器。應(yīng)盡可能選擇溫度測量電路簡單、測量精度高、占用口線少、擴展方便、使用方便、成本低的溫度傳感器,以支持高壓開關(guān)柜的平穩(wěn)運行。二是合理選擇高低壓側(cè)的信號傳輸方式。對于高壓開關(guān)柜中的無線溫度測量系統(tǒng),無線信號傳輸模式是一種需要考慮的設(shè)計內(nèi)容,需要合理選擇。常用的無線信號傳輸方式包括Zigbee技術(shù)、IEE802.11技術(shù)、藍牙技術(shù)和紅外技術(shù)。在選擇過程中,需要綜合考慮各種技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)、功耗和抗干擾能力。三是要科學(xué)選擇高壓側(cè)供電方式。一般情況下,高壓側(cè)電路的供電電源需要輸出相對穩(wěn)定,抗干擾能力強。目前常用的供電方式有CT互感器電源、電池供電、激光供電、太陽能供電等。其中,CT互感器電源不僅可以滿足高壓側(cè)供電的需求,而且在結(jié)構(gòu)安全性、應(yīng)用成熟度和環(huán)境適用性方面也具有很大的優(yōu)勢。

3.2硬件設(shè)計

微控制器;溫度顯示器;溫度收集器;傳感器設(shè)備;協(xié)調(diào)器;綜合管理;

3.3軟件設(shè)計

軟件在無線測溫技術(shù)的應(yīng)用中起著重要的作用,主要包括預(yù)警、系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示、系統(tǒng)配置輸入等功能,是相關(guān)人員應(yīng)用管理的窗口。初始化后,無線測溫軟件系統(tǒng)可以直接收集每個溫度點的溫度信息,然后傳輸溫度數(shù)據(jù)和傳感器編號。在使用無線溫度測量技術(shù)進行溫度測量時,監(jiān)控中心配備了監(jiān)控工作站。使用CAN總線,已安裝軟件的計算機可以直接連接到溫度顯示器。接收溫度數(shù)據(jù)后,溫度顯示器將顯示溫度數(shù)據(jù)的實時值和相應(yīng)的傳感器編號,然后數(shù)據(jù)處理器將獲得的溫度數(shù)據(jù)值與正常溫度值進行比較。如果收集到的溫度數(shù)據(jù)值或溫度變化率超過正常溫度值和正常范圍,系統(tǒng)將判斷為超溫,并在LCD屏幕上發(fā)出相應(yīng)的報警和顯示;此報警信號將通過通信單元傳輸?shù)街骺卣镜谋O(jiān)控中心,提醒相關(guān)工作人員采取合理的響應(yīng)策略。如果無線溫度測量軟件系統(tǒng)確定溫度不超過限值,它也會顯示在LCD屏幕上

3.4相關(guān)測試

通過建立無線溫度測量系統(tǒng),可以有效地實現(xiàn)無線溫度測量技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用。該系統(tǒng)用于測試三個高壓開關(guān)柜。每個高壓開關(guān)柜有兩個溫度測量點,設(shè)定溫度限制值為40℃。從溫度監(jiān)測界面可以看出,一旦測量點的溫度超過異常值,就會在顯示屏上發(fā)出預(yù)警信息,并通知相關(guān)工作人員,以便及時遏制情況的進一步擴散。此外,該系統(tǒng)簡單易懂,便于相關(guān)工作人員實時監(jiān)測溫度。


4安科瑞無線測溫系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)直接通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔設(shè)備通信,系統(tǒng)設(shè)計遵循國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus。-RTU、Modbus-TCP和其他傳輸規(guī)則大大提高了安全性、可靠性和開放性。該系統(tǒng)具有遠程信息、遠程測量、遠程控制、遠程調(diào)整、遠程設(shè)置、事件報警、曲線、棒圖、報告和用戶管理功能,可以監(jiān)控?zé)o線溫度測量系統(tǒng)的設(shè)備運行狀態(tài),實現(xiàn)快速報警響應(yīng),防止嚴(yán)重故障。

在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.2系統(tǒng)功能

值班監(jiān)控室安裝測溫系統(tǒng)主機Acrel-2000T,可遠程監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備的運行溫度狀態(tài)。該系統(tǒng)具有以下主要功能:

溫度顯示;溫度曲線;運行報告;實時報警;歷史事件查詢

4.3系統(tǒng)硬件配置


5結(jié)束語

綜上所述,加強高壓開關(guān)柜無線溫度測量技術(shù)的研究和應(yīng)用,可以有效解決高壓開關(guān)柜中的加熱問題,對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用。因此,有關(guān)領(lǐng)域必須結(jié)合實際情況,對無線溫度測量技術(shù)進行深入研究,合理應(yīng)用高壓開關(guān)柜,使其在電網(wǎng)運行中發(fā)揮更大的作用。



參考文獻

[1]吳晨靜.無線測溫技術(shù)在高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用

[2]周文文,聶一雄,徐衛(wèi)東,等.10kV智能化高壓開關(guān)柜測溫系統(tǒng)設(shè)計[J].廣東電力,2017(12):130-135.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2020.06版.

[4]安科瑞用戶變電站變配電監(jiān)控解決方案2021.10


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