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电气设备无线测温技术的优势与应用分析
更新时间:2024-01-22   点击次数:270次

0引言

伴随着大机组、大容量和高电压的迅速发展,电气设备的运行条件变得更加苛刻,随之带来设备故障率逐渐增加,排除故障时间越来越长,造成的经济损失也越来越大。据统计,近年来电力系统发生的事故中有相当一部分与电气设备的发热问题有关,因此,对电气设备温度的监测显得尤为重要。高压电气设备温度监测点都处于高电压、大电流、强磁场的环境中,甚至有的监测点还处在密闭的空间中,由于强电磁噪声和高压绝缘、空间的限制等问题,传统的温度测量方法无法适应。所以,对电力设备运行状态在线监测、故障诊断和及时维修受到人们的高度重视。

1电气设备无线测温的必要性

发电厂(变电站)的开关柜、母线接头、室外刀闸开关等都是重要的设备,在长期运行过程中,开关的触点和母线连接等部位会因老化导致接触电阻过大而发热,而这些发热部位的温度很难监测,最终导致事故发生。而封闭式开关柜体在运行中禁止打开,因此难以测量运行中柜内接(触)头的实际温度,如不及时发现并处理接(触)头过热性缺陷,会严重威胁电力安全生产。

而采用无线温度监测技术,可通过上位机软件记录高压设备实时运行温度,在数据库中长期保存,实时显示监测点的温度变化曲线,并进行分析,一旦发现温度过高或急剧升温至事先设置的报警温度值则立即报警,为高压电气设备的维修提供累积数据,实现高压电气设备热故障的预知维修。

2无线测温技术的优势

由于高压电力设备的高电压、密闭性、不间断运行等特点,其温度测量方式与普通的温度测量方式不同。无线测温系统具有配置灵活、运行稳定、抗干扰能力强、功耗低等特点。该系统主要采用短程无线组网方式,多个测温终端分布在无线汇聚终端的周围,在有效的通信范围内可以随意添加、删除、移动测温终端。运行人员可在主控室对多种恶劣环境条件下的电气设备温度变化情况进行远程在线监测预警,从而全面及时掌握电气设备运行状况。另外,无线测温系统后台可以电子地图的形式显示整个温度场的分布,可清晰发现温度异常点,判定故障隐患,进而提前采取措施,避免事故的发生。

因为传统的测温方式要么就是需要人为干预,要么就是造价高、周期长、不便管理并且存在局限性,所以配电温度监测系统的性价比高并且实时性强,鉴于它能够满足人们更多的需求所以会成为监测高压环境中监测温度的一种重要手段。 

3无线测温技术的应用 

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 无线测温系统由无线测温终端、无线监控终端、无线 测温集中器、DTU(数据传输单元)和上层温度监测中心构成,如图1所示。无线测温终端负责对高压开关柜内的温度进行采集; 无线监控终端负责显示及发送温度实时数据;无线测温集中器负责接收、处理数据,并通过 RS-485总线将数据传输至DTU;DTU负责将串口数据转换为IP数据进行传输;温度监测中心负责对温度数据进行显示、存储、分析与报警。该系统能够实现对发电厂(变电站)内多个高压电气设备动、静触头,以及接头和母排等部位运行温度的集中有效监测,进而大大提高高压电气设备的运行可靠性,有效地防止电气设备火灾的发生。

4应用场所

适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿企业、变配电所等电力设备的温度监测。

5系统结构

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温度在线监测系统结构图

 

6系统功能

测温系统主机Acrel-2000T安装于值班监控室,可以远程监视系统内所有开关设备运行温度状态。系统具有以下主要功能:

1)温度显示:显示配电系统内每个测温点的实时值,也可实现电脑WEB/手机APP远程查看数据。

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2)温度曲线:查看每个测温点的温度趋势曲线。

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3)运行报表:查询及打印各测温点特定时间的温度数据。

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4)实时告警:系统能够对各测温点异常温度发出告警。系统具有实时语音报警功能,能够对所有事件发出语音告警,告警方式有弹窗、语音告警等,还可以短信/APP推送告警消息,及时提醒值班人员。

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5)历史事件查询:能够温度越限等事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警进行历史追溯,查询统计、事故分析等。

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7系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元,通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成,实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。

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8结 语 

无线测温技术在水泥企业的应用有效解决了老设备人工巡检不及时的问题,尤其是设备运行过程中人工无法检查的重点部位,通过安装无线测温装置,实现了重点部位温度实时监控,能够及时发现问题及隐患,避免电力事故的发生,具有良好的推广应用价值。

 

参考文献

[1]纪小松,电气设备无线测温技术的优势与应用 .[J]传感检测及物联网系统,2019.04:73-74.

[2]企业微电网设计与应用手册.2020.6.


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