PRODUCT CLASSIFICATION
產(chǎn)品分類摘要:在輸變電系統(tǒng)過程中,載流母線、母排等設(shè)備由于負載和電流過大或者表面出現(xiàn)了出現(xiàn)的很多的問題,并提出了高壓電力無線定位測溫系統(tǒng),此系統(tǒng)主要包括測溫終端、信號進行處理的模塊、無線信號發(fā)射的模塊、進行接收的模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及單片機、光顯元件及其聲顯元件。高壓電力無線定位測溫終端主要包括一個或多個感溫的元件組成的,每個感溫元件對應(yīng)一個對應(yīng)溫度監(jiān)控的工位,把溫度監(jiān)控信號與所對應(yīng)溫監(jiān)工位進行綁定,進而可以實時發(fā)現(xiàn)了溫度所出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象,并顯示出異常所出現(xiàn)的位置,進而提升了檢修工作的效率?;诖?,文章結(jié)合工作經(jīng)驗,對于高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)的設(shè)計進行了詳細的闡述與研究,希望能為同行業(yè)提供借鑒。
關(guān)鍵詞:高壓電力;無線定位測溫系統(tǒng);單片機;監(jiān)控信號
0引言
目前,在進行高壓電力傳輸過程中,載流的母線、母排等設(shè)備在負載出現(xiàn)了過大的電流或者表面出現(xiàn)了氧化的時候,溫度也出現(xiàn)了急劇的變高,如果長時間不進行處理,就能使相鄰部件的性能出現(xiàn)了劣化,甚至會出現(xiàn)了擊穿,進而導(dǎo)致了故障,出現(xiàn)了停電。按照安全生產(chǎn)相關(guān)部門所提供的數(shù)據(jù)分析,我國的輸變電場所在遇到重大的事故時,百分之九十以上都是由于電力部件出現(xiàn)了過熱現(xiàn)象所引發(fā)的,這不但給人們的生產(chǎn)與生活帶來了非常大的經(jīng)濟損失,另外,也對于人們生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生了非常大的威脅。通過對于高壓電力傳輸系統(tǒng)中的母線接點、電纜接頭、開關(guān)觸點溫度變化進行檢測,能夠有效防止高壓電力部件溫度出現(xiàn)了過高而導(dǎo)致了故障的出現(xiàn),為人們的安全生產(chǎn)提供了非常重要的保障。近年來,我國使用比較廣泛的高壓電力測溫的方法有:示溫蠟片法、紅外線測溫儀器、光纖測溫法及其無線測溫系統(tǒng)。示溫蠟片法通過利用紅外線測溫儀時,都要進行人工檢查,否則就無法得到實時的數(shù)據(jù),高壓電力光纖測溫系統(tǒng)雖能夠得到實時的數(shù)據(jù),但高低壓環(huán)境未進行隔離,無法符合高壓電氣儀表的相關(guān)規(guī)范,而且光纖還具有不耐高溫、在柜內(nèi)布線難度非常大等方面的缺點,因此,也存在著很多的缺陷。如今,所出現(xiàn)的無線測溫系統(tǒng)大都采取的是無線傳輸方式,從根本上解決了一次回路與二次回路之間的鏈接與附著問題,在很大程度上提升了高壓的用電安全,可以通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實時進行數(shù)據(jù)的傳輸,并在一定程度上實現(xiàn)了遠程的監(jiān)控。無線測溫系統(tǒng)多方面的優(yōu)點使其已成了高壓電力測溫系統(tǒng)出現(xiàn)了很大的發(fā)展,這也是大勢所趨,但由于現(xiàn)有無線測溫系統(tǒng)只能對于溫度出現(xiàn)了異常時進行實時的監(jiān)測,卻無法同步對溫度所出現(xiàn)異常的具體位置進行提供,不能及時對于出現(xiàn)異常現(xiàn)象進行檢測。
1高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
對于高壓電力測溫方法中所出現(xiàn)問題的分析,文章設(shè)計出了一種高壓電力無線定位測溫系統(tǒng),能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)溫度所出現(xiàn)的異常現(xiàn)象,并對出現(xiàn)的異常位置予以顯示,進而提升了檢修效率。高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)是由測溫的終端、信號模塊、無線信號的發(fā)射模塊、接收模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及單片機、光顯元件與聲顯元件等共同組成的。測溫的終端、信號的處理模塊、無線信號的發(fā)射模塊依次電進行連接;無線的信號發(fā)射模塊與接收模塊進行無線的通信;它的接收模塊電連接的是A/D進行的轉(zhuǎn)換模塊,單片機分別電連接A/D轉(zhuǎn)換模塊、光顯元件以及聲顯元件。測溫的終端是由一個或多個感溫的元件組成的,感溫的元件是溫度的傳感器,每一個感溫的元件在所對應(yīng)的溫度監(jiān)控工位分別進行安裝,并對溫度進行監(jiān)控;溫度的監(jiān)控工位還包括母線接點位置、高壓電纜接頭、出點位置等方面。信號的處理模塊預(yù)存儲包括感溫元件以及溫度的監(jiān)控工位之間的對應(yīng)關(guān)系,所接收到的各感溫元件的監(jiān)控信號,并把溫度的監(jiān)控信號所對應(yīng)溫度監(jiān)控工位進行綁定。光顯元件主要是液晶的顯示元件,是雙色的光顯元件,以對小于或者等于預(yù)設(shè)闕值的溫度信號與大于預(yù)設(shè)闕值溫度信號要區(qū)別進行顯示。光顯元件指的是上位機,而且會通過D/A轉(zhuǎn)換模塊對單片機進行連接。
2高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)工作原理分析
在高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)在進行工作狀態(tài)的時候,測溫的終端中每一個感溫元件分別監(jiān)控每一個溫度監(jiān)控工位的信號,然后發(fā)送到信號的處理模塊,信號的處理模塊把每一個感溫元件檢測到溫度信號,以及所對應(yīng)的監(jiān)控工位所綁定且通過無線信號所發(fā)生了模塊,然后再進行發(fā)射;無線信號所接收到的模塊,接收到的無線信號再向模塊進行發(fā)射信號,而A/D轉(zhuǎn)換模塊再把無線信號所接收到的模塊及信號,再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,并發(fā)送到單片機,單片機再根據(jù)所接收到的數(shù)字信號控制光顯元件與聲顯元件。而單片機對于所接收的數(shù)字信號予以處理,并對溫度信號予以識別,然后與溫度監(jiān)控工位所對應(yīng)的關(guān)系通過光顯元件進行光顯示,單片機把每一個溫度信號與預(yù)設(shè)闕值進行比較,若一個或者多個溫度信號比闕值大的時候,要對聲顯元件進行控制。另外,由于同時配備了光顯與聲顯元件,并把溫度的監(jiān)控信號與所對應(yīng)的監(jiān)控工位進行了綁定,如果系統(tǒng)檢測到出現(xiàn)了異常的溫度時,則可以通過聲顯元件對所發(fā)出的聲音進行預(yù)警,并引起工作人員的注意,避免了工作過程中出現(xiàn)了失誤。然后,工作人員就可以從光顯元件直接了解到溫度的異常程度與所出現(xiàn)的位置,以便能夠直接檢測異常工位,節(jié)省了對異常工位進行查找的時間,這樣不但有利于提升檢修的效率,還能夠確保電力系統(tǒng)的正常傳輸,進而減少了用戶出現(xiàn)損失。
3安科瑞無線測溫系統(tǒng)
3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
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(shè)備直接進行通訊,系統(tǒng)設(shè)計遵循標準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(shè)、事件、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(shè)備運行狀況,實現(xiàn)快速響應(yīng),預(yù)防嚴重故障發(fā)生。
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3.2系統(tǒng)功能
測溫系統(tǒng)主機Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室,可以遠程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能:
溫度顯示:顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個測溫點的實時值,也可實現(xiàn)電腦WEB/手機APP遠程查看數(shù)據(jù)。
溫度曲線:查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。
運行報表:查詢及打印各測溫點時間的溫度數(shù)據(jù)。
實時告警:系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實時語音功能,能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警,告警方式有彈窗、語音告警等,還可以短信/APP推送告警消息,及時提醒值班人員。
歷史事件查詢:能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析等。
3.3系統(tǒng)硬件配置
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元,通訊層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統(tǒng)主機組成,實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。
名稱 | 外形 | 型號 | 參數(shù)說明 |
系統(tǒng)組態(tài)軟件 | Acrel-2000/T | 硬件:內(nèi)存 4G,硬盤 500G,以太網(wǎng)口。 顯示器:21 寸,分辨率 1280*1024。 操作系統(tǒng):Windows 7 64 位簡體中文旗艦版。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng):Microsoft SQL Server 2008 R2。 通訊協(xié)議:IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、Modbus RTU、Modbus TCP 等標準通信規(guī)約 | |
智能通信管理機 | Anet-2E4SM | 通用網(wǎng)關(guān),2路網(wǎng)口,4路RS485,可選配1路LORA,帶電告警功能,支持485,4G從模塊擴展。 | |
無線測溫集中采集設(shè)備 | Acrel-2000T/A | 壁掛式安裝 標配一路485接口、一路以太網(wǎng)口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200 (單位mm) | |
Acrel-2000T/B | 硬件:內(nèi)存4G,硬盤128G,以太網(wǎng)口 顯示器:12寸,分辨率800*600 操作系統(tǒng):Windows7 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng):Microsoft SQL Server 2008 R2 可選Web平臺/APP服務(wù)器 柜體尺寸為480*420*200(單位mm) | ||
顯示終端 | ATP007 ATP010 | DC24V供電;一路上行RS485接口;一路下行RS485接口; 可接收20個ATC200/1個ATC400/1個ATC450-C。 | |
ARTM-Pn | 面框96*96*17mm,深度65mm;開孔92*92mm; AC85-265V或DC100-300V供電; 一路上行RS485接口,Modbus協(xié)議; 可接收60個ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。 | ||
ASD320 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,Modbus協(xié)議; 可接收12個ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。 | ||
智能溫度巡檢儀 | ARTM-8 | 開孔88*88mm 嵌入式按照; AC85-265V或DC100-300V供電; 一路上行RS485接口,Modbus協(xié)議; 可接入8路PT100傳感器,適用于低壓開關(guān)柜電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場合的測溫; | |
ARTM-24 | 35MM導(dǎo)軌安裝; AC85-265V或DC100-300V供電; 一路上行RS485接口,Modbus協(xié)議; 24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出,用于低壓電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場所測溫; | ||
無線收發(fā)器 | ATC450-C | 可接收60個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。 | |
ATC600 | ATC600有兩種規(guī)格;ATC600-C可接收240個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透傳。 | ||
電池型無線測溫傳感器 | ATE100M | 電池供電,壽命≥5年;-50℃~+125℃; 精度±1℃;470MHz,空曠距離150米; 32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。 | |
ATE200 | 電池供電,壽命≥5年;-50℃~+125℃; 精度±1℃;470MHz,空曠距離150米; 35*35*17mm, L=330mm(長*寬*高,三色表帶)。 | ||
ATE200P | 電池供電,壽命≥5年;-50℃~+125℃; 精度±1℃;470MHz,空曠距離150米,防護等級IP68;35*35*17mm, L=330mm(長*寬*高,三色表帶) 。 | ||
CT取電型無線測溫傳感器 | ATE400 | CT感應(yīng)取電,啟動電流≥5a;-50℃~125℃;精度±1℃470MHz,空曠距離150米; 合金片固定、取電;三色外殼;25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高)。 | |
有線溫度傳感器 | PT100 | 用于低壓接點測溫時,具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應(yīng)商聯(lián)系; 用于變壓器、電機繞組測溫時,建議變壓器或電機內(nèi)部預(yù)埋好Pt100 | |
NTC | 用于低壓接點測溫時,具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應(yīng)商聯(lián)系; 用于變壓器、電機繞組測溫時,建議變壓器或電機內(nèi)部預(yù)埋好 |
4結(jié)束語
綜上所述,文章是一種高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)的設(shè)計,結(jié)構(gòu)比較簡單,設(shè)計科學(xué)合理,而且效率非常高。通過對實時在線檢測與實時數(shù)據(jù)進行分析,不但能防止事故的出現(xiàn),做到了防患于未然,還對檢修的故障進行定位,提升了檢修的效率,大大降低了檢修的成本,進而提升了高壓電力傳輸工作的穩(wěn)定性。
參考文獻
[1]袁偉.高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)的設(shè)計研究
[2]劉強.電網(wǎng)設(shè)備溫度無線監(jiān)測[D].蘇州:蘇州大學(xué),2005.
[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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