安科瑞 黃飛蓉 18860995251

摘要:高壓開關柜是電力傳輸系統(tǒng)的樞紐,起著通斷、控制或保護等作用,保障著系統(tǒng)安全運行。由于設備長期運行,高壓開關柜的連接點因溫度過高而釀成火災的情況時有發(fā)生。這會造成經濟損失甚至人員傷亡,因此,對高壓開關柜內的設備進行溫度檢測變得尤為重要。本文根據高壓開關柜的特點，對各發(fā)熱節(jié)點進行實時溫度監(jiān)測和報警。

關鍵詞：高壓開關柜;智能操控;無線測溫;電力系統(tǒng)

0 概述

東岳化工創(chuàng)建于1987年，公司產品制冷劑、綠色環(huán)保制冷劑、無水氟化氫、聚四氟乙烯、氟化鹽及新材料規(guī)模、技術、市場占有率雄居亞洲?！皷|岳聯(lián)邦”為山東省商標、中國高分子材料和新興環(huán)保制冷劑行業(yè)的品牌。

本項目高分子智能車間配電室共4臺10kV/0.4kV變壓器，變配電站內無線測溫傳感器等設備采用lora無線組網接入變配電站內的數據采集器，進而接入變電站值班室在線測溫主機。

1 需求分析

在線測溫系統(tǒng)需要實現(xiàn)數據集中管理、分析處理。軟件功能要求如下：

1)電氣接點溫度測量及顯示，要求每面高壓柜需6點測溫;

2)無線傳輸：采用感應取電方式，啟動電流≥5安，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℃;

3)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，接收模塊將此信息上傳至后臺系統(tǒng)，保證了數據的實時性。

2 技術標準

本技術規(guī)范書引用的國家和行業(yè)標注如下：

ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》

GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

GB50054-2011《低壓配電設計規(guī)范》

IEC 61587 《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2000 《電能計量裝置技術管理規(guī)程》

3 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)主要實現(xiàn)對山東東岳高分子智能車間變配電進行在線溫度監(jiān)測,582只無線測溫傳感器ATE400接入本變電所內數據采集器，通過網線上傳數據至變電所值班室主機，從而在監(jiān)控主機上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現(xiàn)場設備層。

系統(tǒng)特點

1、 系統(tǒng)具有預置行程，利用智能方式運作，無需看管進行系統(tǒng)自檢

2、 發(fā)現(xiàn)目標設備溫度異常自動預警，提示人員具體位置狀況信息，提供排除故障的效率

3、 對變電站區(qū)域場景的遠程電力紅外視頻監(jiān)控

4、 變電站內變壓器、斷路器等重要運行設備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場分布情況的監(jiān)測

5、 變電站內CT、PT、避雷器和瓷絕緣子等高壓設備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場分布情況的監(jiān)測

6、 變電站內其它充油設備、易燃設備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場分布情況的監(jiān)測

7、 變電站內外紅外視頻監(jiān)控有告警硬接點接至變電站綜合自動化系統(tǒng)或遠動設備，提供消防，預警的運動報警信息

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系統(tǒng)網絡拓撲圖

1)站控管理層

站控管理層針對在線測溫系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

2)網絡通訊層

通訊層主要是由數據采集器及總線網絡組成。數據采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表;總線網絡的主要功能是實現(xiàn)數據交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統(tǒng)的安全性，可靠性和穩(wěn)定性，達到了無人值守的目的。

3)現(xiàn)場設備層

現(xiàn)場設備層是數據采集終端無線測溫傳感器通過lora無線傳輸，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入數據采集器，經數據采集器到達監(jiān)控主機進行組網，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

4 系統(tǒng)功能

功能特點

本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

登錄界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如配電回路名稱修改等)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

主要功能：將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級，每個等級可以分別賦予不同的操作權限，包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為高等級用戶，上級用戶可添加、刪除下級別的用戶。

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配電監(jiān)測界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統(tǒng)人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路信號。

主要功能：能夠在配電一次圖中直觀顯示各測溫節(jié)點的溫度數據，及有關故障、告警等狀態(tài)信號

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配電監(jiān)測功能

運行報表

系統(tǒng)具有實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、指定時間或選擇查詢近期更新的記錄數據等，并通過報表方式顯示出來。

主要功能：查詢各間隔各監(jiān)測節(jié)點的運行溫度統(tǒng)計日、月報表，并可進行平均溫度統(tǒng)計。

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運行報表功能

報警及事件

實時報警

系統(tǒng)具有高溫報警、超溫跳閘事故告警，當出現(xiàn)事故或預警時，彈窗提醒，并發(fā)出聲音或閃光。

歷史事件查詢

系統(tǒng)能夠對高溫告警、超溫跳閘等事件進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

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開關柜無線測溫裝置根據當前用電負荷迅速增長的情況和電力工業(yè)技術發(fā)展的要求，高壓開關正在向自診斷、智能化的方向發(fā)展，從定期檢修轉向狀態(tài)檢修。本系列產品采用無線電射頻通訊技術，實現(xiàn)了高壓開關斷路器或母線連接點的溫升在線監(jiān)測，滿足了狀態(tài)檢修的要求。本裝置集無線溫度測量、數據記錄、數據分析和控制功能于一體，可實現(xiàn)對電氣節(jié)點溫度的實時監(jiān)控，通過后臺數據上傳，可方便快捷的了解各電氣節(jié)點的溫度情況。使用本裝置可直接替代手持紅外測溫設備，且測溫精度高，是配套電力測溫系統(tǒng)的理想之選。

產品特點

1、采用無線電射頻技術，實現(xiàn)高壓被測端與顯示儀表的隔離傳輸，無線信號傳輸能突破電柜內金屬的屏蔽。

2、一機能檢測多達十二個柜內溫升點，實現(xiàn)超溫報警、自動排風、低溫加熱等功能。

3、本裝置提供無源傳感器或有源傳感器兩種測溫傳感器;

無源傳感器：其運用小CT、磁飽和技術，從一次電流回路取電，一次電流300A~5000A范圍內均可穩(wěn)定工作，無需更換。

有源傳感器：采用電池平穩(wěn)供電，根據溫度情況實時修改發(fā)射頻率，功耗小，壽命長，可維持運行4~5年。

4、車用級元件及收發(fā)組件安裝方便，表帶式直接卡扣在電纜或母排上，環(huán)形傳感器只需拉出手車就可完成安裝，對于老設備改造十分簡單方便，不會降低電柜原有的絕緣性能。

5、無線信號采用開放的頻段，微功率發(fā)射符合國家無線電管理規(guī)定，對其它設備不產生干擾。

6、電磁兼容(EMC)特性好，抗干擾適應能力強，適合于630A~5000A的各種型號的斷路器、隔離開關、閘刀等高壓設備的安裝應用。

7、完善的報警方式，可設置兩種溫度點，高溫排風、超溫跳閘。

5 結束語

高壓開關設備是變電站和配電站中保證電力系統(tǒng)安全運行的重要設備之一，本文介紹的安科瑞無線測溫傳感器針對高低壓開關柜內斷路器觸頭的溫度進行監(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)熱成為隱患，提升設備安全保障。及時、持續(xù)、準確反映設備運行狀態(tài)，避免安全事故的發(fā)生，降低設備事故率。安科瑞智能操控區(qū)別于由幾個獨立的電子裝置分別實現(xiàn)帶來的集成度低,配線復雜,可靠性差的缺點，實現(xiàn)大大提高開關柜操控的集成度和智能化程度。遠程電力系統(tǒng)可以實現(xiàn)對現(xiàn)場設備運行狀態(tài)的異地監(jiān)控,實現(xiàn)了技術資源的共享,能夠迅速地提高整體維護水平,保障了設備的順利運行，并對整個系統(tǒng)在軟硬件方面采取了相應的抗干擾的措施，保證系統(tǒng)的可靠性。


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