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            開關柜無線測溫在發電公司項目中的應用
            來源:正瑞電子        瀏覽:1068         發布日期:2023-04-07

            一、摘要

            高壓開關柜作為配電系統中重要的電氣設備。其本身的安全性、經濟性也至關重要。隨著電網的發展和設備技術的提高,10kv,35kv系統開關柜在電網中已大量使用。而開關柜的內部過熱現象已成為開關柜使用中的常見問題,由于開關柜體的密閉性,在一些負荷較重的地區,存在開關柜的溫升超標問題。開關柜的溫升超標,直接影響設備的安全穩定運行,而且,過熱問題是一個不斷發展的過程,如果不加以控制,過熱程度會不斷加劇,并對絕緣件的性能及設備壽命產生很大的影響。目前,對電力系統內部使用的開關柜,嚴格遵守設備采購程序及技術政策,確保入網的開關柜都通過型式試驗,尤其對溫升的要求比較嚴格。運行中,負荷通常都不會達到開關柜的設計滿容量,開關柜的溫升問題應該不會很突出,但是實際情況并不盡然。開關柜內部實際溫升情況,尤其是母排連接等部位,通??偸潜刃褪皆囼灉y出的數據高。

            封閉式高壓柜在運行中不能打開,無法測量運行中柜內觸頭的實際溫度。開關柜內觸頭發熱事故在近幾年有增長的趨勢,已經成為嚴重影響安全生產的難題。

            現在工廠一般使用10kv/6kv/35kv抽屜式開關柜較多,這中開關柜具有占地面積小,冗余配置靈活,成本低等優點,但因為封閉性好,里面的動、靜觸頭連接處無法通過正常的手段巡檢,一旦觸頭發熱嚴重不被及時發現,最終會導致設備燃燒、爆炸等事故。影響系統安全運行。常見的發熱原因有以下幾種:

            (1)觸頭接觸面氧化、臟污;

            (2)設備的安裝、連接工藝不當;

            (3)負荷的影響;

            (4)設備的質量存在問題,觸頭容量不足,導致發熱;

            (5)電力諧波存在;

            (6)環境溫度較高,防護等級因素造成的散熱不暢;

            下圖為客戶現場燒毀開關柜的圖片:


             QQ截圖20230407144057.jpg

             

            我公司針對某發電公司10kv開關柜在線測溫的需求,提出了本次無線測溫系統的項目設計方案。利用接觸式無源無線測溫的監測手段,全天候不間斷的對開關節點進行溫度測量,提前對開關事故早期預警,并采取有效措施,預防設備燃燒、爆炸等事故發生。

            二、系統構成

            開關柜無線測溫系統由開關柜溫度采集部分、通信網絡、集中監控中心后臺及監控軟件組成,每個配電室做為一個監控單元,統一把數據集中上傳至監控室服務器,形成一個完整的無線測溫在線監測系統,確保配電室的開關設備統一納入值班人員的在線監控范圍,保證設備正常運行。

            系統結構圖如下圖所示:

             

            642fbb456b88f.jpg

            該系統由數據采集層,網絡通信層,集中監控層三部分組成。

            1、數據采集層

            無線溫度傳感器無線溫度監測器組成。

            (1)無線溫度傳感器

            642fbb639965f.jpg

              無線溫度傳感器(型號DTS-6)采用美國TI公司最新推出的無線收發芯片,功耗小,信號強,發射距離不加任何功率放大的情況下可達300米。測溫元件同樣采用美國TI公司的數字集成芯片,精度高,可達0.5°C。產品如下圖所示:

            (2)無線溫度監測器 (型號DCT-30) 

            642fbb83ed66a.jpg

              用于接收無線溫度傳感器發射的無線數字信號, 并將信號轉換成電信號,經內部電路處理,通過彩色液晶顯示屏顯示當前所測溫度。同時上傳到監控主機,使運行人員能夠對溫度進行實時在線準確地巡檢,對高壓電氣設備接點溫度狀態能夠及時地掌握。產品如下圖所示:

            2、網絡通信層

              由網絡通信器件和通信輔材(485集線器、交換機、通信電纜或光纜,光電轉換器件等),組成。

            把廠區所有配電室開關柜的溫度數據組成合理的工控網絡架構,實現現場多功能儀表與站控管理層之間的數據交互,使配電系統管理集中化、信息化、智能化,很大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性。

            3、集中監控層

              由ZRMSCADA監控軟件(我公司軟件工程師研發)、監控主機及手機APP等部分組成。

            監控主機上安裝ZRMSCADA集中監控軟件(軟件界面可根據用戶要求組態各種畫面),采集無線溫度監測器數據,通過組態畫面實時顯示溫度,超限報警,能夠查詢溫度歷史數和曲線進行分析,可通過手機APP查看數據和接收報警通知。同時能夠將數據上傳阿里云服務器,通過手機APP查看和報警。軟件界面如下圖所示:

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            三、結束語

               在當今配電設施的應用中,發電公司的配電安全性至關重要,本文介紹的某發電公司項目10kv開關柜無線測溫系統,可以實現對開關柜溫度的24小時全天候實時監控。系統實現對采集數據的分析、處理,實時顯示溫度狀態,一旦溫度過高,系統會發出報警通知。該系統運行安全、可靠、穩定,不僅避免了設備燃燒、爆炸等事故的發生也減少了人力的排查。

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

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