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無(wú)線測(cè)溫技術(shù)在企業(yè)電力系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

 更新時(shí)間:2023-12-04 點(diǎn)擊量:222

摘 要: 電力系統(tǒng)是水泥企業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的重要組成部分,電力系統(tǒng)安全運(yùn)行直接影響企業(yè)安全生 產(chǎn)和效益。如何利用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并采取措施,避免發(fā)生設(shè)備安全事故,是企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的方向。溫度是維護(hù)電力設(shè)備是否正常運(yùn)行的重要監(jiān)控參數(shù),電力設(shè)備的溫度過(guò)高超出 上限可能會(huì)發(fā)生故障或出現(xiàn)事故,通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備溫度參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以準(zhǔn)確及時(shí)掌握電力設(shè)備運(yùn) 行溫度變化趨勢(shì),分析判斷超溫報(bào)警信息,有針對(duì)性地制定預(yù)防措施,實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)防性維護(hù),延長(zhǎng)使用壽命、保證安全運(yùn)行。隨著無(wú)線測(cè)溫技術(shù)的推廣應(yīng)用,很好解決了因運(yùn)行溫度不能及時(shí)監(jiān)控造成故障或事故的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞: 電力設(shè)備; 溫度; 無(wú)線測(cè)溫; 監(jiān)控

1無(wú)線測(cè)溫實(shí)施必要性

       電力測(cè)溫歷史悠久,之前傳統(tǒng)的測(cè)溫方式有試溫臘片法、紅外點(diǎn)溫儀測(cè)試法等。傳統(tǒng)的方法不太便于管理等原因,測(cè)溫的技術(shù)也在不斷的改進(jìn) ,到現(xiàn)在無(wú) 線測(cè)溫系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測(cè) ,這樣就能及時(shí) 準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障然后進(jìn)行維修 。公司高壓柜等重要電力設(shè)備均為老型號(hào)設(shè)備 ,除變電站變壓器外絕大多數(shù)設(shè)備沒(méi)有溫度檢測(cè)裝置和手段,只能靠人工巡檢,通過(guò)測(cè)溫儀器實(shí)現(xiàn) ,人工巡檢存在不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不全面等問(wèn)題。根據(jù)以往電力事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),因電力設(shè)備局部發(fā)熱造成的事故時(shí)有發(fā)生,給企業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)造成損失。

       電力設(shè)備如高壓開(kāi)關(guān)柜、高壓線纜連接頭、刀閘開(kāi)關(guān)等重要設(shè)備,在長(zhǎng)期運(yùn)行中,容易出現(xiàn)表面氧化腐蝕,緊固螺栓松動(dòng),電連接設(shè)備老化等問(wèn)題。還有一些電力設(shè)備長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行,導(dǎo)致問(wèn)題觸點(diǎn)溫度逐漸上升,進(jìn)而加速氧化,惡性循環(huán)。甚至發(fā)生熔融、燃燒、爆炸等各種安全事故,產(chǎn)生的損失無(wú)法挽回。電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是和遠(yuǎn)智能新推出的電力設(shè)備監(jiān)測(cè)管控的一套解決方案,能夠?qū)崟r(shí)有效的監(jiān)測(cè)設(shè)備溫度、管控異常,防止輸配開(kāi)關(guān)于未“燃"。

       電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由無(wú)源無(wú)線測(cè)溫傳感器、電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫裝置構(gòu)成,可以在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)設(shè)備溫度的無(wú)線監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)各類(lèi)型高壓開(kāi)關(guān)柜、高壓線纜運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警,從而有效防范惡性電力事故。

       電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在線監(jiān)測(cè)接點(diǎn)的溫度,當(dāng)其超過(guò)某一設(shè)定值或三相溫度不平衡時(shí),發(fā)出本地和遠(yuǎn)程報(bào)警信號(hào),提示生產(chǎn)維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障前兆,和遠(yuǎn)智能電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)高壓電力設(shè)備和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的意義。

       因?yàn)閭鹘y(tǒng)的測(cè)溫方式要么就是需要人為干預(yù),要么就是造價(jià)高、周期長(zhǎng)、不便管理并且存在局限性,所以配電溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比高并且實(shí)時(shí)性強(qiáng),鑒于它能夠滿(mǎn)足人們更多的需求所以會(huì)成為監(jiān)測(cè)高壓環(huán)境中監(jiān)測(cè)溫度的一種重要手段。

2無(wú)線測(cè)溫技術(shù)特點(diǎn)

2.1無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)構(gòu)成

       溫度傳感器、無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器、測(cè)溫顯示終端 、計(jì)算機(jī)平臺(tái)。電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫方案由無(wú)線溫度傳感器、接收單元、顯示單元及軟件平臺(tái)組成。溫度傳感器直接安裝于發(fā)熱接點(diǎn), 通過(guò)無(wú)線射頻技術(shù)將測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送至接收單元,最終可將數(shù)據(jù)上傳至集中顯示主機(jī)。

2.2作用

        溫度在線監(jiān)測(cè)主要是針對(duì)高低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)母排搭接點(diǎn),斷路器觸頭、電纜接頭等電氣連接點(diǎn)的溫度進(jìn)行監(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)熱成為隱患,溫度在線監(jiān)測(cè)能夠提升設(shè)備保障,及時(shí)、持續(xù)反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),避免事故的發(fā)生,降低設(shè)備事故率。

2.3范圍

       無(wú)線測(cè)溫多應(yīng)用于電纜接頭測(cè)溫、觸頭測(cè)溫、母排測(cè)溫、柜內(nèi)環(huán)溫、變壓器測(cè)溫、表面測(cè)溫、橋架、較長(zhǎng)電纜測(cè)溫、電動(dòng)機(jī)表面、內(nèi)部繞組測(cè)溫等部位。

2.4特點(diǎn)

       無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是專(zhuān)門(mén)針對(duì)高壓帶電運(yùn)行的設(shè)備來(lái)進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控的,所謂實(shí)時(shí)監(jiān)控就是能夠?qū)崿F(xiàn)全天24h不間斷的溫度監(jiān)控,不同類(lèi)型的溫度傳感器可以安裝在任意開(kāi)關(guān)柜、配電箱、電線接頭等等高壓帶電設(shè)備上。測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,傳感器具有絕緣、防水、防腐的能力。

2.5功能

        溫度傳感器采用無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離就能夠監(jiān)測(cè)高壓帶電體溫度監(jiān)測(cè),后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)收集到的信息進(jìn)行儲(chǔ)存、記錄、處理、分析、輸出顯示、查詢(xún)、總結(jié)的作用,能夠有利于負(fù)責(zé)人做出準(zhǔn)確的判斷,因?yàn)樗牟僮黛`活和低功耗和密封性能良好等的作用,可以適用于任何的室內(nèi)外,所以測(cè)溫系統(tǒng)的靈活易用性也受到了眾多企業(yè)的青睞。電力系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的過(guò)程存在著很多的問(wèn)題,比如電線的絕緣老化、高壓泄露、接頭松動(dòng)等等問(wèn)題,它們都是引起設(shè)備發(fā)熱和溫度升高的原因,如果不及時(shí)監(jiān)測(cè)出這種異常導(dǎo)致情況惡化就會(huì)引發(fā)短路甚至火災(zāi),測(cè)溫系統(tǒng)是通過(guò)無(wú)線測(cè)溫傳輸?shù)姆绞絹?lái)接收溫度的數(shù)據(jù),并且通過(guò)總線傳輸?shù)絧c機(jī)后臺(tái)顯示的,能夠?qū)崟r(shí)在線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

3無(wú)線測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用

3.1 溫度傳感器選型

       溫度傳感器分為電池型無(wú)線測(cè)溫傳感器和CT 取電型無(wú)線測(cè)溫傳感器兩種。其中CT感應(yīng)取電,啟動(dòng)電流大于等于5A。傳感器傳輸空曠距離150m 內(nèi)。

3.2溫度范圍選擇

       選擇溫度傳感器時(shí)的首要考慮因素是溫度范圍。例如,對(duì)于超過(guò)1000℃的操作環(huán)境,熱電偶通常是較好的選擇。但是,只有少數(shù)應(yīng)用涉及這種溫度。對(duì)于大多數(shù)工業(yè)、醫(yī)療、汽車(chē)、消費(fèi)者和通用嵌入式系統(tǒng) ,典型的工作溫度范圍要窄得多。當(dāng)使用基于半導(dǎo)體的組件時(shí),范圍甚至更有限。例如,用于商業(yè)和消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用的MCU的額定溫度為0 ~ 85℃ 。用于工業(yè)應(yīng)用的MCU可將范圍擴(kuò)展至-40 ~ 100 ℃ ,而汽車(chē) MCU 需要在-40 ~ 125℃ 的溫度范圍內(nèi)工作。因此,工程師通??梢赃x擇使用任何標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的溫度傳感器。

3.3外形封裝

       溫度檢測(cè)組件需要不同的包裝,取決于正在測(cè)量的應(yīng)用結(jié)構(gòu)。例如,基于半導(dǎo)體的傳感器不能直接浸入熱油中。低成本傳感器可以選擇環(huán)氧涂層的封裝。對(duì)于更高溫度的操作,溫度傳感器可 以密封在玻璃中 。這可以保護(hù)它溫度探頭免受其他環(huán) 境因素的影響 ,包括液體和碎屑。傳感器也可以放置在不銹鋼外殼中,以提高穩(wěn)定性。外殼所需的復(fù)雜程度越高,傳感器的成本就越高。

3.4傳感器形式

       傳感器還有各種形狀和尺寸。為應(yīng)用選擇合適的傳感器可以提高性能,響應(yīng)能力和可靠性。例如,所有溫度傳感器由于通過(guò)它們的功率 而經(jīng)受自加熱。這種自加熱會(huì)提高傳感器周?chē)沫h(huán)境溫度 ,從而引入誤差并對(duì)精度產(chǎn)生負(fù)面 影 響。使用 NTC熱敏電阻,可以增加傳感器的質(zhì)量,以減少由于自加熱引起的誤差。即使是小尺寸的變化也會(huì)對(duì)減少自熱產(chǎn)生很大影響。例如 ,與2×2×2mm 熱敏電阻相比3×3×3mm 熱敏電阻的體積/ 質(zhì)量大于3倍。只有熱敏電阻才能實(shí)現(xiàn)這種靈活性?;诎雽?dǎo)體的傳感器本質(zhì)上是固定的。由于RTD和熱電偶都是以電線為基礎(chǔ)的,這限制了工程師調(diào)整質(zhì)量以減少自熱誤差的能力。

3.5無(wú)線測(cè)溫應(yīng)用效果

       無(wú)線測(cè)溫首先是無(wú)線發(fā)射模塊的測(cè)溫傳感器裝置于各測(cè)溫點(diǎn) ,休普電子研發(fā)的傳感器對(duì)于各種開(kāi)關(guān)柜和電氣設(shè)備都可以應(yīng)用,有的不需要連接線直接通過(guò) 無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄⒉杉臏囟葦?shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)上。主機(jī)軟件完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、曲線和報(bào)表生成,方便直觀看到溫度數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。

       其實(shí)主機(jī)采集到的數(shù)據(jù)可以傳送到后臺(tái)上,并且通過(guò)云端大數(shù)據(jù)就能夠?qū)崿F(xiàn)異地監(jiān)測(cè)。使用起來(lái)非常的方便,達(dá)到隨時(shí)隨地監(jiān)控的目的。

       水泥企業(yè)電力系統(tǒng)使用無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)可以大大減少人員巡檢,從而也避免無(wú)效巡檢和漏檢等。如有超溫預(yù)警就會(huì)有蜂鳴聲報(bào)警聲,而且可以通過(guò)溫度變化 趨勢(shì)圖分析現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,制定相應(yīng)的預(yù)防和解決問(wèn)題的措施,能夠大大減少電氣事故的發(fā)生率。

4安科瑞溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案

4.1概述

       電氣接點(diǎn)在線測(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)線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)RS 485總線或以太網(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、棒圖、報(bào)表和用戶(hù)管理功能,可以監(jiān)控?zé)o線測(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。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

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

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 圖片

溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

5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:

5.1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)。

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5.2溫度曲線:查看每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度趨勢(shì)曲線。

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5.3運(yùn)行報(bào)表:查詢(xún)及打印各測(cè)溫點(diǎn)時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)

5.4實(shí)時(shí)告警:系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y(cè)溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音報(bào)警功能,能夠?qū)λ惺录l(fā)出語(yǔ)音告警,告警方式有彈窗、語(yǔ)音告警等,還可以短信/APP推送告警消息,及時(shí)提醒值班人員。

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5.5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。

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 6系統(tǒng)硬件配置

      溫度在線監(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監(jiān)測(cè)。

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7結(jié)語(yǔ)

  無(wú)線測(cè)溫技術(shù)在水泥企業(yè)的應(yīng)用有效解決了老設(shè)備人工巡檢不及時(shí)的問(wèn)題,尤其是設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中人工無(wú)法檢查的重點(diǎn)部位,通過(guò)安裝無(wú)線測(cè)溫裝置,實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)部位溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及隱患,避免電力事故的發(fā)生,具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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