电能管理

无线测温技术在开关柜中应用及产品选型

发布时间: 2024-03-28 来源:电能管理

  高压开关柜在长时间运行过程中,其断路器触点、隔离开关和母线连接处等位置会因为材料老化和接触点电阻过大问题而产生过热现象,可能会引起重大安全事故的发生。本文主要阐述了无线测温装置在高压开关柜上的相关应用,用以安全、持续性、实时地在线监测高压开关柜易出现过热情况的位置,做到事故的提前预防。

  目前,慢慢的变多的电力用户开始在高压开关柜内加装温度实时监测系统,用来实时掌握高压开关柜的温度变化趋势和运作时的状态,做到事故隐患及时排查,并合理预留设备检修时间。然而,由于高压开关柜内部的设备组成较多,且布置结构相对复杂,其间存在有较大的电流和电压,导致开关柜内的电磁环境恶劣,现有的高压开关柜测温技术都存在着各种各样的局限性。

  比较常见的测温技术包括光纤测温、红外测温和无线感应测温。光纤测温时,其内部光纤在长时间使用后会积累大量灰尘,易导致光纤沿面的放电和闪络现象,造成光纤的绝缘性能降低,并给高压开关柜的安全运行带来隐患;红外测温设备容易受到外界环境和温度的干扰,始终需要依靠人工巡查来实现测量,没办法实现温度的在线实时监测;无线感应测温则需要在高压开关柜内加装感应线圈,在长期运行过程中很难保证其测量的可靠性和稳定性。

  无线测温装置系统由无线测温传感器、数据读取器、数据接收天线和后台监控系统等组成,可以方便地安装在被测点上,准确跟踪发热点的气温变化,并通过无线传输方式将数据通过接收天线发送给数据读取器,从而进行对被测点温度信息的实时采集之后通过RS485通信方式将温度信息传输到后台监控系统,在后台实时显示出被测点的气温变化,方便运行人员实时掌控全厂高压开关的运作情况。无线测温装置系统的工作原理如图1所示。

  如图2所示,整个无线测温系统共分为三层:一层:无线测温传感器采集测温位置的温度数据;二层:数据读取器通过数据接收天线,接收来自无线测温传感器发送的数据并进行有关处理;三层:站内所有数据读取器通过RS485进行串联,然后将数据读取器处理过的所有数据发送到站内交换机,之后传送到达站内测温工控机进行实时显示。

  高压开关柜内的每个测温点都要安设一个无线测温传感器,用于对该点位的实时温度测量。无线测温传感器的安装方法有很多种,具体如图3所示。常用的方式是螺栓固定式、硅胶表带捆绑式、卡环式等,安装便捷灵活。螺栓固定式通常在母排等平整位置做安装,易于固定螺丝;硅胶表带捆绑式通常在不易于使用螺栓固定安装的位置来安装;卡环式通常用于断路器动触头处的监测安装,使无线测温传感器能方便地卡在动触头上。由于高压开关柜通常用于监测断路器触头、隔离刀闸触头和进线电缆头等易发热点位,因此当无线测温传感器被安装在这些发热点处时,要求无线传感器底板和母排需要紧密接触并固定,不能出现底板翘起等现象。

  数据接收天线是通过底部的强永磁铁吸附在柜外电气小室内,安装的地方灵活方便,由于高压开关柜的结构较为复杂,为了能够更好的保证信号的稳定和强度,所以一般要求每3个监测点至少需要配置一根数据接收天线用于接收无线测温传感器的温度数据,比如:断路器上、下静触头处安装了6个无线测温传感器进行监测,那就需要2根天线用于接收数据,且要调整数据接收天线的位置使其接收到的信号较强和稳定。数据读取器是通过导轨方式安装在开关柜电气小室,并连接天线,V+/V-连接电源(DC24V-DC36V)、PE接地、DATA+/DATA-接RS485通信线到中控后台等,同时需要保证读取器上的接地点安全接地。接收天线和数据读取器的安装位点如图4所示

  后台监控系统由显示器和工控机组成,在安装实时监控软件后,能自动接收无线测温传感器测得的实时温度数据。温度数据保存在数据库中,用户都能够设定时间区间、指定监控对象进行历史温度信息的查询。同时,用户还可以在主站系统中指定某一具体的被测设备或无线测温传感器进行实时的温度信息采集。当设备温度的值或温度的变化率过上限,系统可为运行管理人员提供告警信息,以便及时或预知性的发现和排除一些故障,从而较大限度地保障电力设备的安全稳定运行。同时,用户都能够方便地查看历史温度信息,并通过列表、曲线等多种展现形式进行展现。

  Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS 485总线或以太网与间隔层的设备直接进行通讯,系统设计遵循国际标准Modbus-RTU、Modbus-TCP等传输规约,安全性、可靠性和开放性都得到了较大地提高。该系统具有遥信、遥测、遥控、遥调、遥设、事件报警、曲线、棒图、报表和用户管理功能,可以监控无线测温系统的设备正常运行状况,实现快速报警响应,预防严重故障发生。

  无线测温装置系统解决了不易对高压开关柜发热部位进行温度监测的难题,其无线测温传感器能够安全、方便地安装在咼压开关柜断路器触头、隔离开关触头、电缆接头和母排连接处,完成温度实时监测,并通过数据接收天线接收无线测温传感器的温度数据,传输数据读取器进行解析,然后通过RS485通信传输给后台监控系统,为运行管理人员展现高压柜的实时运作情况,保证电网的安全可靠运行。

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