淺談無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)在冶煉廠供配電的應(yīng)用

時間：2020-08-03作者：安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司瀏覽：176

摘要：高壓供配電系統(tǒng)運行穩(wěn)定性與電氣元器件連接點溫度密切相關(guān)，通過與傳統(tǒng)測溫方法對比，實時在線無線溫度監(jiān)測解決 了密封高壓開關(guān)柜內(nèi)部各連接點溫度無法檢測的難題，滿足了供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，降低了勞動強度，提高了人身安全 性。利用射頻技術(shù)傳遞溫度信息，避免了堆積灰塵后易使絕緣性降低導(dǎo)致爬電事故的發(fā)生，安全可靠。
關(guān)鍵詞：實時在線；無線；溫度；監(jiān)測
隨著高爐強冶煉的不斷推進(jìn)，對高壓 供配電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性有了高要求。 而且，鋼鐵行業(yè)的激烈競爭，為實現(xiàn)好、 高的經(jīng)濟效益，減員增效勢在必行。冶 金行業(yè)的高壓供配電網(wǎng)絡(luò)中眾多高壓電氣 本身和設(shè)備之間的連接點是電力輸送較薄 弱環(huán)節(jié)。隨著負(fù)荷的增大及長時間運行的 振動與灰塵污染，導(dǎo)致連接點發(fā)熱并形成 惡性循環(huán)：溫升、膨脹、收縮、氧化，電阻 增大，再度升溫直至釀成事故。
故障從發(fā)熱到發(fā)生事故需要經(jīng)過一段 時間，完**做到及早發(fā)現(xiàn)異常進(jìn)行預(yù)防， 減少或杜絕電力事故的發(fā)生。目前國內(nèi)對 電氣設(shè)備高壓連接點的溫升測量普遍使用 的方法為示溫蠟片或定期用紅外線測溫儀 逐點測溫。示溫蠟片顯然落后，而用紅外 測溫儀逐點測溫的方法有很多弊端，易導(dǎo) 致與高壓帶電體近距離接觸威脅人身安全，測量誤差較大，且需大量人力物力，并且 這種方法也只能定期巡測，周期較長，因 漏檢而發(fā)生故障的機率非常大。目前新 換代后的手車開關(guān)柜內(nèi)部的斷路器、刀閘 和動靜觸頭等設(shè)備的位置隱蔽，紅外線測 溫儀已無法進(jìn)行人工巡査測溫。因此實時監(jiān)測高壓連接點溫度變化是非常必要的。
 
1 實時在線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)概述
紅外線實時在線無線溫度監(jiān)測預(yù)警系 統(tǒng)不但可以節(jié)省大量的人力、物力，與示 溫蠟片、紅外測溫相比，系統(tǒng)還具有測溫 精度高，響應(yīng)速度快，體積小，易安裝, 組網(wǎng)靈活、實時在線，抗干擾性強等優(yōu)點， 是傳統(tǒng)測溫方式的一次革命。
1.1實時在線無線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的組成及功能
1.1.1無線溫度傳感器
在各測溫點放置一個無線溫度測量 和發(fā)送裝置，即無線溫度傳感器。無線溫 度傳感器由控制單元，無線數(shù)據(jù)傳輸和溫 度測量三部分組成。測量溫度后，將溫度 數(shù)據(jù)通過無線方式傳遞給測溫通訊終端。 每個無線溫度傳感器具有一的ID編號, 現(xiàn)場安裝使用時每個傳感器的安裝地點與 ID編號一一對應(yīng)一起存入溫度監(jiān)測工作站 計算機數(shù)據(jù)庫中。
1.1.2測溫通信終端
負(fù)責(zé)接收各無線溫度傳感器測量和發(fā) 送出的溫度數(shù)據(jù)，并通過總線連接，響應(yīng) 管理軟件命令把測溫數(shù)據(jù)上傳到管理計算 機。一個測溫通訊終端能夠接收到多個傳 感器發(fā)出的溫度測量數(shù)據(jù)，為了保證終端 的響應(yīng)速度，規(guī)定一個終端較多接收管理 100個探頭。每個終端所管理的探頭的ID號， 在工程實施時，通過**配置軟件下載到 終端中。
1.1.3溫度監(jiān)測工作站
配電室內(nèi)設(shè)立一個溫度監(jiān)測工作站， 主要是一臺PC計算機，該計算機經(jīng)RS485 通信接口轉(zhuǎn)換器與各測溫通訊終端連接。
溫度監(jiān)測計算機從測溫通訊終端采集 各監(jiān)測點的運行溫度數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫中作 長期保存，實時顯示監(jiān)測點的溫度變化曲 線，并進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過熱、或 急劇升溫到設(shè)置報警溫度立即報警。
1.2實時在線無線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的安裝
1.2.1系統(tǒng)配置
結(jié)合現(xiàn)場中置式或固定式高壓開關(guān)柜 各連接點要求，以KYN27B—12Z中置式開 關(guān)柜為例，每面開關(guān)柜內(nèi)需安裝9個點，即 手車式斷路器上口三相、斷路器下口三相 與電纜進(jìn)線(或出線)電纜終端頭連接處 三相，根據(jù)安裝測溫點的總數(shù)量，相應(yīng)配備 測溫通訊終端。(100個測溫點配備1個測 溫終端)
1.2.2支持光纖遠(yuǎn)傳功能
系統(tǒng)調(diào)試運行正常后，利用光纖遠(yuǎn)傳技 術(shù)，可將工作站內(nèi)系統(tǒng)測點溫度信號輸送到 其它配電室，實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時在線溫度監(jiān)測.
1.3實時在線無線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的 優(yōu)點
系統(tǒng)**采用無線溫度傳感器，無 線溫度傳感器可快捷方便地安裝在高壓帶 電體被測接點上，準(zhǔn)確地跟蹤發(fā)熱接點的 溫度變化；
⑵利用射頻技術(shù)傳遞溫度信息，實現(xiàn) 了采集器和被采集點等電位，安全可靠。
(3)機柜終端可準(zhǔn)確地報告運行中所有 被測高壓設(shè)備易發(fā)熱部件溫升，為設(shè)備安 全運行提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)；
⑷系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過監(jiān)控中心人機界面將 地理分布圖，接點溫度運行參數(shù)，預(yù)告警 信息、歷史參數(shù)等通過圖形、表格、曲線、 棒圖等形式直觀顯示，及時發(fā)現(xiàn)隱患，消 除隱患，較大限度的減少事故。
(5)與傳統(tǒng)示溫蠟片、紅外測溫相比， 系統(tǒng)具有測溫精度高，響應(yīng)速度快，體積小， 易安裝，組網(wǎng)靈活、實時在線，抗干擾性 強等優(yōu)點，相比之下光纖測溫技術(shù)則光纖 易折、易斷、不耐高溫，積累灰塵后易使 絕緣性降低導(dǎo)致爬電事故，并且柜內(nèi)布線 難度大，工程施工不靈活等。
 
2 實時在線無線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用效果
(1)系統(tǒng)正常投運后,高壓配電室巡檢 人員不再使用紅外線測溫儀人工測溫，降低了勞動強度，提高了人身安全性，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
(2)開關(guān)柜內(nèi)實際溫度的實時在線檢測，為故障定位獲得**手運行數(shù)據(jù)，便于及時發(fā)現(xiàn)隱患，減少或杜絕了發(fā)熱引起的電力事故的發(fā)生。
(3)為高壓開關(guān)柜的檢修緊固提供可靠數(shù)據(jù)，**了電力供應(yīng)的穩(wěn)定性.
(4)實時在線無線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng) 的應(yīng)用解決了中置式、固定式密封高壓開關(guān)柜內(nèi)部各連接點溫度無法檢測難題，滿足了供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
 
3 安科瑞無線測溫系統(tǒng)介紹
安科瑞無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)當(dāng)前無線測溫系統(tǒng)的要求，在廣泛征求用戶和*意見的基礎(chǔ)上,充分吸收當(dāng)前國內(nèi)外廠家的成功案例，并結(jié)合安科瑞多年來的豐富經(jīng)驗，采用面向?qū)ο蟮姆謱臃植际皆O(shè)計思想，結(jié)合自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)而設(shè)計的一款的無線測溫軟件。
3.1 Acrel-2000T無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通信（如圖1），系統(tǒng)設(shè)計遵循**標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU, Modbus TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了很大地提高。
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能?？梢员O(jiān)控?zé)o線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運行狀況，實現(xiàn)快速報警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)主要特點是開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，硬件兼容性強，軟件移植性好，應(yīng)用功能豐富。該系統(tǒng)具有強大的處理能力，快速的事件響應(yīng)，友好的人機界面，方便的擴充手段。其軟件系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)軟件工程的設(shè)計規(guī)范,模塊劃分合理，接口簡捷明了，主要包括主控模塊、人機界面、圖形組態(tài)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、通信管理等幾大模塊。
 
圖1 Acrel-2000T無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
3.2 Acrel-2000T無線測溫系統(tǒng)功能
■實時監(jiān)測
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控軟件人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示各測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)及有關(guān)故障、告警等信息
■溫度查詢
溫度歷史曲線（1分鐘、5分鐘、60分鐘可選）
■運行報表
查詢各回路設(shè)備運行溫度報表.
■實時報警
壁掛式無線測溫監(jiān)控設(shè)備具有實時報警功能，設(shè)備能夠?qū)囟仍较薜仁录l(fā)出告警。
■設(shè)備提供以下凡種告警方式：
a.彈岀事件報驚窗口.
b.實時語音報警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警.
C.短信吿警，可以向*手機號碼發(fā)送吿警信息短信（需選配短信貓）.
■歷史告警査詢
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)λ袇叹录涗涍M(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)和告警等事件進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。
■用戶權(quán)限管理
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)為**系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。
通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級別用戶的 登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護(hù)、管理提供可靠的安全**。
■定值設(shè)置
用于修改高溫定值、溫定值。
■WEB（可選）
展示頁面顯示變電站數(shù)量、變壓器數(shù)量、監(jiān)測點位數(shù)量等概況信息， 設(shè)備溫度、通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。首頁顯示場站的變壓器數(shù)量、回路個數(shù)、有功功率、無功功率、用電量、事件記錄等概況信息，可通過實時監(jiān)控、變壓器、通信模塊切換到需要查看的界面。
實時數(shù)據(jù)曲線可監(jiān)測各個回路的測點溫度、電壓、電流、功率曲線信息。
接線圖頁面通過一次圖實時反映電氣參數(shù)變化，包括測量量、信號量等信息（信號量 需要斷路器提供輔助觸點支持）。
能耗統(tǒng)計頁面顯示各回路的功率峰值和用電量峰值，功率、電能趨勢曲線，電能環(huán)比，用電排名。
運維管理\通信狀態(tài)顯示監(jiān)測接入系統(tǒng)設(shè)備的通信狀態(tài)。
■手機APP（可選）
設(shè)備數(shù)據(jù)員面顯示各設(shè)備的電參量數(shù)據(jù)、溫 度數(shù)據(jù)以及曲線。
3.3 安科瑞ARTM系列無線測溫終端產(chǎn)品選型
安科瑞電氣接點無線測溫方案由無線溫度傳感器、收發(fā)器、顯示單元組成。溫度傳感器直接安裝于斷路器動觸頭、靜觸頭、電纜接頭、母排等發(fā)熱接點，將測溫數(shù)據(jù)通過無線射頻技術(shù)傳至接收裝置，再由接收器485通訊至測溫終端或無線測溫系統(tǒng)（如圖2）。
 
圖2 電氣接點在線測溫結(jié)構(gòu)圖
3.3.1 安科瑞無線溫度傳感器
無線溫度傳感器共有5種，分別對應(yīng)螺栓固定、表帶固定、扎帶捆綁、合金片固定等安裝方式。針對不同的變電站要求，可根據(jù)傳感器供電方式以及安裝位置的不同，考慮安裝方便的因素，選擇相匹配的傳感器。
3.3.2 安科瑞無線收發(fā)器
無線測溫收發(fā)器共有3種，通過無線射頻方式接收溫度數(shù)據(jù)。收發(fā)器根據(jù)不同的傳感器型號進(jìn)行匹配，同時傳感器的傳輸距離決定接收裝置能否多柜接收。
3.3.3 安科瑞顯示終端
顯示裝置通過RS485連接收發(fā)器，可嵌入式安裝于柜體上，若柜體開孔不便，也可選擇壁掛式安裝于配電室內(nèi)。方便操作人員現(xiàn)場及時查看電氣節(jié)點實時溫度的同時，也可以通過RS485或以太網(wǎng)通訊的方式在后臺系統(tǒng)查看現(xiàn)場情況。
 
4 結(jié)語
實時在線無線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用 效果很好，對處于高電壓、大電流的環(huán)境 中高壓開關(guān)柜及電氣設(shè)備實現(xiàn)實時在線測 溫監(jiān)測，因該技術(shù)是無線數(shù)據(jù)傳輸.* 考慮爬距，避免了污閃與高壓絕緣降低等 問題，且人機界面友好，初步實現(xiàn)了高搓 開關(guān)柜的智能化管理，具有較好的應(yīng)用前 景和推廣**。
 
【參考文獻(xiàn)】
[1]任燕霞.實時在線無線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，科技傳播[J].2011(4):146- 148.
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[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊  2019.11版

安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司專注于光伏電站電力監(jiān)控系統(tǒng),智能電力監(jiān)控與電能管理系統(tǒng),大型公建能耗監(jiān)測系統(tǒng),預(yù)付費管理系統(tǒng),無線通訊智能電表,環(huán)保用電監(jiān)管平臺等, 歡迎致電 18701808662

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