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浅谈电气设备无线测温的应用与选型

发布时间:2024/5/14 17:35:16 阅读人数:8924

 摘要:无线测温技术以其安装方便灵活、测温精度高、安全可靠、环境适应性好、便于集中管理等优点,解决了电气设备带电运行状态下的温度在线监测问题,提高了电气设备的运行可靠性,在电力行业得到了广泛的应用。本文主要介绍无线测温技术的优势及应用。

关键词:无线测温;电气设备;在线监测

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,会导致事故发生。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。以对于高压电气设备的测温主要采取以下三种方式。

  1. 红外测温仪测温:由工作人员手持红外测温仪每天数次去采集数据,每次上百个点的温度,工作量大,精度低,甚至有些高压开关柜是封闭的,根本无法测到。
  2. 蜡片测温:将蜡片贴在节点上,当温度过高时蜡片变色,需要人眼观察,也存在工作量大、精度低的问题。
  3. 光纤通信测温:由测温点单片机将温度数字化后通过光纤传输至集中器,集中器连接到计算机系统,定时进行数据存储和超温报警。其缺点在于光纤在运行几个月后会沉积灰尘等杂质,降低绝缘强度,反而给电力设备安全运行带来更大威胁甚至威胁到人身安全。

鉴于以往的测温方式的种种弊端,无线测温技术应运而生。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,进而提采取措施,避免事故的发生。

3无线测温技术的应用

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安科瑞产品选型

名称

型号

图片

功能

智能通讯管理机

Anet-2E4SM

X7cyNfOcaZ3ozHZuW2eJqBAGY-0

通用网关,2路网口,4路RS485,可选配1路LORA,带电告警功能,支持485,4G从模块扩展。

无线测温集中采集设备

Acrel-2000T/A

壁挂式安装

标配一路485接口、一路以太网口

自带蜂鸣器告警

柜体尺寸480*420*200(单位mm)

Acrel-2000T/B

硬件:内存4G,硬盘128G,以太网口

显示器:12寸,分辨率800*600

操作系统:Windows7

数据库系统:Microsoft SQL Server 2008 R2

可选Web平台/APP服务器

柜体尺寸为480*420*200(单位mm)

显示终端

ATP007

ATP010

DC24V供电;一路上行RS485接口;一路下行

RS485接口;

可接收20个ATC200/1个ATC400/1个ATC450-C。

ARTM-Pn

O1CN01HdMQuc23cSbKljAUy_!!764177276

面框96*96*17mm,深度65mm;开孔92*92mm;AC85-265V或DC100-300V供电;

一路上行RS485接口,Modbus协议;

可接收60个ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。

ASD320

ASD300

gV1rvOOx0lIWCiUPABZw8hAFYS0

面框237.5*177.5*15.3mm,深度67mm;开孔220*165mm;

AC85-265V或DC100-300V供电;

一路上行RS485接口,Modbus协议;

可接收12个ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。

智能温度巡检仪

ARTM-8

O1CN015jHCBv23cSbPHYFvy_!!764177276

开孔88*88mm嵌入式安装;AC85-265V或DC100-300V供电;一路上行RS485接口,Modbus协议;可接入8路PT100传感器,适用于低压开关柜电气接点、变压器绕组、点击绕组等场合的测温;

ARTM-24

35MM导轨安装;AC85-265V或DC100-300V供电;一路上行RS485接口,Modbus协议;24路NTC或PT100、1路温湿度测温、2路继电器告警输出,用于低压电气接点、变压器绕组、点击绕组等场所测温;

无线收发器

ATC450-C

可接收60个

ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P传感器数据。

ATC600

1.webp

ATC600有两种规格;ATC600-C可接收240个

ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P传感器数据。ATC600-Z做中继透传。

电池型无线测温传感器

ATE100M

u=289330005,417009063&fm=199&app=68&f=JPEG

电池供电,寿命≥5年;-50℃~+125℃;精度±1℃;470MHz,空旷距离150米;

32.4*32.4*16mm(长*宽*高)。

ATE200

1-220QZ93102

电池供电,寿命≥5年;-50℃~+125℃;

精度±1℃;470MHz,空旷距离150米;

35*35*17mm,L=330mm(长*宽*高,三色表带)。

ATE200P

u=2222532697,2881208790&fm=199&app=68&f=JPEG

电池供电,寿命≥5年;-50℃~+125℃;

精度±1℃;470MHz,空旷距离150米,防护等

IP68;35*35*17mm, L=330mm(长*宽*高,三色表带)。

CT取电型无线测温传感器

ATE400

1-220QZ92013

CT感应取电,启动电流≥5a;-50℃~125℃;精度±1℃470MHz,空旷距离150米;合金片固定、取电;三色外壳;

25.82*20.42*12.8mm(长*宽*高)。

有线温度传感器

PT100

用于低压接点测温时,具体封装、精度、线制、线材、线长与供应商联系;

用于变压器、电机绕组测温时,建议变压器或电机内部预埋好Pt100

NTC

用于低压接点测温时,具体封装、精度、线制、线材、线长与供应商联系;用于变压器、电机绕组测温时,建议变压器或

电机内部预埋好

4结束语

无线测温技术的应用为电力系统的安全供电提供了重要的保障作用,配合信息技术形成的无线测温系统,实现了电气设备运行温度的集中监测与预警,便于电气设备热故障的预知维修,大大提高了维修人员的工作效率,保障了电气设备的安全平稳运行。

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].电工技术,2019:78-79.
  2. 企业微电网设计与应用手册.2022.05版.
  3. 智能电网用户端电力监控/电能管理/电气安全.2023.01版.

原创作者:安科瑞电子商务(上海)有限公司

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