高壓電力系統(tǒng)無線測溫技術應用 安科瑞ATE400

高壓電力系統(tǒng)無線測溫技術應用 安科瑞ATE400

將新的無線測溫技術應用在高壓開關柜中，可以進一步提高保障配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，進 一步滿足人們對電力的需求。將無線測溫技術應用在高壓開關柜中,是電力行業(yè)應用高新技術的重要體現(xiàn)。適用于高低壓開關柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監(jiān)測。防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續(xù)、準確反映設備運行狀態(tài)，降低設備事故率。

無源無線溫度傳感器主要是利用收集能量的形式讓傳感器得以驅(qū)動， 由于這一傳感器主要是利用等電位的方法來對溫度進行測 量 ，因此使得高壓電力系統(tǒng)在運行過程中變得安全起來 ，且其收集能量的技術在環(huán)保和無污染上有著顯著的優(yōu)勢， 因此無源無線溫度傳感器將成為日后無線測溫系統(tǒng)的重要發(fā)展。

無源無線溫度傳感器技術特點

安全性 ，我們都知道，無源無線測溫傳感器在體積上有著顯著的優(yōu)勢，當完成安裝后，其所形成的高度不對絕緣距離造成影響，這進一步地強化了電氣設備的安全。 由于無源無線傳感器的信號傳輸距離可達２０ｍ， 滿足數(shù)據(jù)的接收工作求 ， 此時工作人員并不需要進行過多 的接收設備的安裝 ，僅需傳感器就可實現(xiàn)對溫度 的測 量 ，從而保障工作人員測量時的安全。 這也是無源無線測溫傳感器具備安全性的重要原因 之一。

準確性 該無線傳感系統(tǒng)主要采用的是精度相對較高的數(shù)字傳 感器， 且通過接觸 的方式進行測溫。 由于其通過接觸 的 方 式實現(xiàn)溫度的感知， 因此設備可較為準確地捕捉到測溫點的溫度情況， 并將相應的溫度數(shù)據(jù)反饋出來， 從而使數(shù)據(jù)更具 準確性。 在傳輸相關的數(shù)據(jù)時， 該無線傳感系 統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進行校驗和核査， 排査和篩選出錯誤的數(shù)據(jù)， 進一 步地保障溫度數(shù)據(jù)的準確性。 這就是無源無線測溫傳感器具備準確性的重要原因之一

靈活性 該技術擁有體積小的優(yōu)勢。 工作人員可以將其應用在動靜觸頭上，也可以將其安裝在變壓器的進出和刀閘接頭等 其余位置上。 由于其可以安裝在不同的位置 ，極大地便利了施工。且由于該傳感器的編號是單獨的，工作人員只需對其 進行配對即可 ，并不需要前期做好協(xié)調(diào)工作 ，也無需對材料進行維護和更換。 這一傳感器主要是利用 了頻分多址的技術， 每個傳感器都是使用 一個頻段， 但是其在頻段的占有時間低， 因此即使有很多傳感器連接也不會對通信質(zhì)量造成影響。 這就是無源無線測溫傳感器具備靈活性的重要原 因之一。

易用性 無源無線溫度傳感器和其他傳感器一樣，使用 的是相 同的通訊架構。工作人員可以對其接 收系統(tǒng)進行統(tǒng)一 ，從而更好地進行多傳感器 的數(shù)據(jù)采集， 做到通訊之間無障礙溝通，并為其余的設備平臺進行數(shù)據(jù)共享 ，實現(xiàn)各種接口的通 ，其在顯示頁面上也有 著 多樣化 的特性，既可以顯示開關柜的操作節(jié)目 ，又可以提供變電站層次的界面，并實時把全省多地對的數(shù)據(jù)通過顯示屏幕顯示給工作人員 。這就是無源無線測溫傳感器具備易用性的重要原因之一。

測溫范圍寬 對于無源無線測溫傳感器來說，由于其不用受到供電問題的束縛 ， 其在電量的供應上相對充足 ，即使在高溫的場景照樣可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

一，概述

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

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS 485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進行通訊，系統(tǒng)設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了極大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監(jiān)控無線測溫系統(tǒng)的設備運行狀況，實現(xiàn)快速報警響應，預防嚴重故障發(fā)生。

二，應用場所

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、機場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設備的溫度監(jiān)測。

三，系統(tǒng)結構

摘要：為避免因電線接頭松動、電纜老化等引發(fā)高溫造成火災，所造成的的經(jīng)濟損失巨大，在一些電氣設備如大電流電纜設備節(jié)點、電力設備局部異常升溫部位、開關柜的動靜觸頭，進線與出線母排接點、整流柜中的電氣接點、變壓器節(jié)點、變電站或者戶外重要電路中的電氣接點等，進行安全溫度監(jiān)測及智能化控制是非常有必要的。對此，我司智能操控能系列產(chǎn)品能有效解決此類問題。

關鍵詞：高壓開關柜；智能操控；無線測溫

1、概述

變電站母線、電纜、斷路器等運行設備由于長期工作在高電壓、大電流環(huán)境條件下，對各設備溫度的監(jiān)測維護是保證電網(wǎng)可靠工作的環(huán)節(jié)。尤其是高壓開關柜、組合電器等封閉式運行設備，自身散熱條件較差，而且依靠人工定期測溫的方法很難完成對柜內(nèi)設備溫度的直接測量和在線監(jiān)測。由于缺乏行之有效的設備溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)，近年來關于變電站內(nèi)設備運行溫度過高造成的火災事故時有報道，嚴重影響電網(wǎng)供電可靠性，同時也給電力企業(yè)造成了較大的經(jīng)濟損失甚至是人身傷亡。  

內(nèi)蒙古鑫元“年產(chǎn)30萬噸顆粒硅”項目，占地5000畝，項目共分三期建設，一期實現(xiàn)年產(chǎn)10萬噸顆粒硅產(chǎn)能。十多年來，不斷推動多晶硅產(chǎn)品技術多元發(fā)展，研發(fā)出*具有自主知識產(chǎn)權的FBR法顆粒硅并實現(xiàn)萬噸級量產(chǎn)，主導制定FBR法顆粒硅的國際標準1項，國家標準2項，授權自主知識產(chǎn)權136項。FBR法顆粒硅生產(chǎn)工藝相比傳統(tǒng)改良西門子法，新建工廠投資降低30%，綜合電耗降低65%，生產(chǎn)技術和產(chǎn)品質(zhì)量均處于世界地位。穩(wěn)定、可靠的電力系統(tǒng)，是企業(yè)發(fā)展的重要保障， 因此，采用合理有效且數(shù)據(jù)可靠的溫度檢測技術對互感器、母線、電纜及動作開關觸頭等易發(fā)熱部位進行溫度實時在線監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)設備運行溫度異常隱患并實現(xiàn)異常告警，對于保證變電站設備可靠運行具有十分重要的意義。

2、產(chǎn)品需求及配置

該項目針對安于二區(qū)配電室中的進線柜、母聯(lián)柜、PT柜、出線柜等60面6KV高壓柜進行安全溫度監(jiān)測及智能化控制，需配置智能操控和無線測溫產(chǎn)品。具體要求如下：

1）具備動態(tài)模擬圖，高壓帶電顯示及閉鎖控制；

2）儲能指示、帶電及防誤語音指示；

3）2路自動溫濕度控制及顯示，通訊線長6m；

4）遠方/就地操作、分/合閘操作；

5）柜內(nèi)照明操作；

6）RS485/Modbus 通訊；

7）人體感應；

8）預分/預合閃光指示；

9）電氣接點溫度測量及顯示，要求每面高壓柜需6點測溫；

10）無線傳輸：采用感應取電方式，啟動電流≥5A，測溫范圍-50℃~125℃，傳感器和供電模塊一體，整體使用壽命不小于10年，測量精度為±1℃；

11）實時監(jiān)測：測溫模塊中的溫度傳感器將實時測得的溫度信息傳遞給接收模塊，接收模塊將此信息再實時上傳到智能操控單元（可設定溫度上傳的頻率），再由智能操控單元上傳至后臺系統(tǒng)，保證了數(shù)據(jù)的實時性。

根據(jù)上述要求，故此選擇安科瑞的智能操控裝置及無線測溫產(chǎn)品如下表。

ASD300：面框237.5*177.5*15.3mm,深度67mm,開孔220*165mm;AC85-265V或DC100-300V供電；一路上行RS485接口；可接收12個ATE100M/100/200/400無線測溫傳感器溫度（配套ATC450）；Modbus協(xié)議。

ATC450：65*45*28mm(長*寬*高)；DC24V供電；一路上行RS485接口；可接收60個ATE400無線測溫傳感器溫度；Modbus協(xié)議

ATE400：25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高)；-50℃~+125℃，精度±1℃，CT感應取電，啟動電流≥5A；470MHZ，空曠距離150米。(變壓器接頭測溫,電機接線盒測溫)

ATE100M:磁吸固定(變壓器表面測溫,電機表面測溫)

ATE200:表帶固定(變壓器接頭測溫,電機接線盒測溫)

ATE200P：表帶固定，室外使用

測溫需求 - 高壓開關柜

高壓開關柜：電纜搭接頭測溫，觸頭測溫，母排測溫，

測溫需求 - 低壓柜

低壓母排測溫，框架斷路器接頭測溫，抽屜柜接頭測溫，電容器表面測溫，電抗器表面測溫

測溫需求 - 配電箱、室內(nèi)電纜等

配電箱測溫，室內(nèi)長電纜、橋架、數(shù)據(jù)中心服務器測溫，數(shù)據(jù)中心列頭柜接頭測溫，母線槽外殼測溫

4 系統(tǒng)需求及設計

系統(tǒng)應通過智能電力監(jiān)控裝置、通訊網(wǎng)絡和計算機軟件，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)在運行過程中的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)視、事故記錄和分析、繼電保護、智能操控等，完成企業(yè)的安全供電、用電管理和運行管理。系統(tǒng)應由站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層構成。

系統(tǒng)功能需求：

1)數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層設備實時采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、開關量及溫度量、電能抄表值等；

2)畫面顯示：各回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、直流系統(tǒng)及所用變系統(tǒng)的信息、各測量值的實時數(shù)據(jù)、各種告警等信息。

3)記錄功能：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲功能，以供查詢、分析、打印。

4)報警處理：用戶可以根據(jù)自己的需要分類篩選有關報警，并將報警歸納于不同的報警窗口。

5)應具有完善的用戶權限管理功能，避免越權操作；

6)曲線分析功能：可以曲線形式展示實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的模擬量、電度量數(shù)據(jù)，以便分析其當前運行狀態(tài)及有關歷史趨勢；

7)報表統(tǒng)計功能：通過報表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運行參數(shù)。

8)變壓器監(jiān)測 提供變壓器的各項參數(shù)及報警信息，上報信息包含但不限于以下內(nèi)容：遙測：變壓器溫度；遙信：變壓器超溫告警；

9)高壓配電柜監(jiān)測 提供高壓配電柜的各項參數(shù)及報警信息；

10)低壓配電柜監(jiān)測（含樓層配電） 提供低壓配電柜的各項參數(shù)及報警信息；

11)油機（高壓油機并機柜）監(jiān)測 提供油機及并機柜的各項參數(shù)及報警信息；

12)供油系統(tǒng)監(jiān)測 提供供油系統(tǒng)的各項參數(shù)及報警信息，上報信息包含但不限于以下內(nèi)容：遙測：油罐油位等；遙信：油泵工作狀態(tài)、燃油可用時間，漏油(偷油)；

13)測溫智能操控裝置功能要求：

要求帶六點測溫功能，具備動態(tài)模擬圖、儲能指示、帶電及防誤語音指示、高壓帶電顯示及閉鎖控制、自動溫濕度控制及顯示、遠方/就地操作、分/合閘操作、預分/預合閃光指示、電氣接點溫度測量及顯示、RS485通訊接口。