淺談無線測溫裝置在低壓大電流斷路器上的應(yīng)用

時間：2022-05-28作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：273

安 上海嘉定

0前言

在電廠中，低壓大電流配電設(shè)備經(jīng)常可以看到，在長時間運作環(huán)節(jié)中這種設(shè)施的隔離開關(guān)斷路器及隔離開關(guān)與母線槽中間的聯(lián)接壓接件等位置會由于低壓母線表層空氣氧化浸蝕、擰緊地腳螺栓松脫、隔離開關(guān)壓接件衰老及生產(chǎn)制造、運送、安裝欠佳等問題造成回路電阻過大，導致機器設(shè)備**溫。假如沒法檢測這種發(fā)燙位置的溫度，使其無法得到立即維修，那麼發(fā)燙狀況將進一步惡變，很有可能造成隔離開關(guān)發(fā)生爆炸、著火，損壞高壓開關(guān)柜，引起惡性事故，進而導致特大財產(chǎn)損失。立即精確測量母線槽連接頭與隔離開關(guān)壓接件接觸點溫度，為采取相應(yīng)對策給予精確信息內(nèi)容，將是電廠完成長周期安全性運轉(zhuǎn)的主要確保。

洪江電廠安裝有6臺單機版45MW的電燈泡軸流式發(fā)電機組，總裝機量為270MW，建成投產(chǎn)時為中國單機版容積電燈泡軸流式發(fā)電機組。電廠廠用電壓為400V，原裝用400V框架斷路器柜為河南新鄉(xiāng)豫北機械廠生產(chǎn)制造的低電壓GCY型組成抽出來式高壓開關(guān)柜，現(xiàn)階段已運作13年。伴隨著運作期限的增加，機器設(shè)備持續(xù)衰老，近些年經(jīng)常發(fā)生隔離開關(guān)壓接件與母線槽接觸不良現(xiàn)象，大負載時發(fā)燙造成隔離開關(guān)壓接件燒糊形變等狀況。先前電廠無專業(yè)400V大電流量隔離開關(guān)測溫機器設(shè)備，以上缺點均是根據(jù)每日3次的人力測溫發(fā)覺的，因為并不是24個小時無間斷檢測，因而這種缺點的發(fā)覺均有一定落后時間。此外，監(jiān)測點多，檢驗部位繁雜，人力測溫耗時費力，乃至還危害測溫工作人員生命安全。

2014年后半年，洪江電廠決策對公共廠用400V低電壓系統(tǒng)軟件開展更新改造。為提升機器設(shè)備自動化技術(shù)水準，完成24個小時無間斷在線監(jiān)控，全自動警報，與此同時降低人力測溫勞動量，預防人力巡視測溫時具有的觸電事故安全隱患等要素，選用了“溫度在線監(jiān)控設(shè)備＋無線測溫技術(shù)性”，以完成廠用400V低電壓系統(tǒng)軟件溫度實時監(jiān)測。

1無線測溫系統(tǒng)組成及安裝部位

1.1無線測溫系統(tǒng)軟件整體詳細介紹

無線測溫系統(tǒng)軟件總體上分成數(shù)據(jù)采集層、搜集層和檢測層。收集層由無線溫度感應(yīng)器構(gòu)成；搜集層為就地集中化顯示儀表，根據(jù)無線和收集層聯(lián)接，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)或金屬和檢測層聯(lián)接；檢測層為測溫后臺管理，可挑選10/100M局域網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)等通信方式連接網(wǎng)絡(luò)。對系統(tǒng)收集的信息做好管理方法，并按時儲存到數(shù)據(jù)庫查詢，依據(jù)客戶規(guī)定對實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)做好紀錄，產(chǎn)生歷史時間數(shù)據(jù)庫查詢，能給予分、時、日曲線圖表明，表格打印出，過熱紀錄，并立即發(fā)送報警系統(tǒng)；適用信息共享，給予給第三方載入測溫數(shù)據(jù)信息，將測溫數(shù)據(jù)放進綜合性管理系統(tǒng)中?？刂葡到y(tǒng)框圖如下圖１所顯示。

圖1系統(tǒng)軟件架構(gòu)

1.2無線測溫系統(tǒng)軟件關(guān)鍵機器設(shè)備

（1）無線溫度感應(yīng)器。在每一個必須檢測溫度的連接點上安裝一個無線溫度感應(yīng)器。該傳感器每過一定時間自動測控系統(tǒng)所屬連接點的溫度，高并發(fā)贈給集中化顯示儀表。

（2）集中化顯示儀表。全自動搜集并表明無線溫度感應(yīng)器推送的溫度數(shù)據(jù)信息，并在接到測溫后臺管理的載入指令后把接到的數(shù)據(jù)信息提交測溫后臺管理。

（3）測溫后臺。測溫后臺管理為一臺工業(yè)自動化電子計算機，用于按時載入和儲存從集中化顯示儀表中搜集的溫度數(shù)據(jù)信息。

1.3無線溫度感應(yīng)器安裝部位的挑選

針對低電壓抽屜式配電柜，無線溫度感應(yīng)器安裝在動斷路器。安裝十分便捷，只需將感應(yīng)器穩(wěn)固在接線端子排上就可以，如下圖2圖3所顯示。無線溫度感應(yīng)器外殼材料為德國品牌德國巴斯夫BASFPA66-GF，和ABB抽屜柜安裝動隔離開關(guān)的塑件材料一致。無線溫度感應(yīng)器將收集的信息根據(jù)無線網(wǎng)傳送送至集中化顯示儀表并就地表明。每一個抽屜柜子內(nèi)安裝一組無線溫度感應(yīng)器（A、B、C相共3個傳感器）。

圖2動斷路器監(jiān)測點圖3感應(yīng)器與斷路器安裝方位圖

2無線測溫系統(tǒng)軟件具體作用

2.1無線溫度感應(yīng)器

（1）每一個溫度攝像頭具的ID號，具體安裝應(yīng)用時必須紀錄每一個無線溫度感應(yīng)器的組裝地址，并與序號一起存進測溫后臺管理數(shù)據(jù)庫查詢及集中化顯示儀表中。無線溫度感應(yīng)器每過一定時間全自動發(fā)送一次監(jiān)控點的溫度數(shù)據(jù)信息，由集中化顯示儀表搜集并紀錄所在地的溫度數(shù)據(jù)信息并根據(jù)光纖傳輸至測溫后臺管理，出現(xiàn)異常馬上警報，防止了人力測溫方式具有的落后、勞動量大、不安全等問題，特別適合具備很多監(jiān)控點的電廠，提升了電廠的智能化水平，緩解了人力測溫時的繁雜工作中。

（2）無線溫度傳輸數(shù)據(jù)。無線溫度感應(yīng)器與測溫終端設(shè)備中間的無線聯(lián)接，既便捷了操作系統(tǒng)的組裝與維護保養(yǎng)，又降低了對電廠安全性運轉(zhuǎn)的危害，使體系的安全系數(shù)、操作靈活性獲得很大提升。無線通訊挑選工作中于I 輸出功率，對身體無損害，對周邊機器設(shè)備無干擾信號，合乎FCC規(guī)范和我國無線管理規(guī)定。

（3）無線溫度感應(yīng)器性能指標。①精確測量溫度范疇為-40- 125℃。②測量精度：0-80℃精密度偏差為±1℃，80-150℃精密度偏差為±2℃。③攝像頭使用期限為5-8年。④感應(yīng)器絕緣層抗壓強度為AC2KV1min。⑤阻燃等級能：無線溫度感應(yīng)器250℃耐熱、絕緣層阻燃性型。⑥外型規(guī)格：感應(yīng)器盒一部分為80mm（長）×40.5mm（寬）×14.8mm（高），電池一部分為68.5mm（長）×23mm（寬）×22mm（高）。⑦輸出功率為2.4GHZ～433MHZ。⑧傳送間距為250m（無阻攔）。

2.2集中化顯示儀表

（1）集中化顯示儀表作用特性。①選用高精密無線傳送，既便捷了操作系統(tǒng)的組裝與維護保養(yǎng)，又降低了對電廠安全性運轉(zhuǎn)的危害，使體系的安全系數(shù)、操作靈活性獲得很大提升，并在高溫高濕度條件下具備較強的長期性可靠性。②擴展性，每一個測溫接受通訊終端設(shè)備接受容積為100個測溫控制回路（每回路包括3個測溫感應(yīng)器），給之后擴充留出充足室內(nèi)空間，而不用提升新的接受設(shè)備。③儀表盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)具備EEPROM，設(shè)置主要參數(shù)斷電不遺失；具備Watchdog處理芯片，程序流程跑飛全自動校準；具備RTC實時時鐘；具有千兆以太網(wǎng)。④精確測量標值由亮度高TFT液晶顯示器立即表明；警報溫度額定值立即在控制面板上設(shè)置。⑤全自動檢測傳感器，無感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號時自行關(guān)掉可控元器件。⑥安裝便捷，可安裝在高壓開關(guān)柜上，也可穩(wěn)定在墻面或其他物件上。⑦抗干擾性強，能精準辨識和接受攝像頭產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)信號，而不會受到其他機器設(shè)備的危害。

（2）集中化顯示儀表性能指標。①連接測溫等級為每臺連接100控制回路（每回路包括3個測溫感應(yīng)器）。②通信方式為RS485插口（光學防護）1個、433M無線插口1個、網(wǎng)線接口1個，通訊協(xié)議為Modbus-tcp，同一間高低壓配電室內(nèi)（無墻面阻攔）300m可高效接受。④接收時間間隔為1s。⑤IO端口號容積為2路汽車繼電器輸出（警報、預警信息輸出）。⑥工作中開關(guān)電源為AC/DC220V，功能損耗不得**過10W，工作中溫度為-20～85℃。⑦事件記錄為循環(huán)系統(tǒng)紀錄警報事情。⑧溫度幅值為每一個柜可獨立設(shè)定警報值和預警信息值。

2.3測溫后臺管理作用特性

測溫后臺管理為一臺工業(yè)自動化電子計算機，測溫系統(tǒng)軟件使用B/S構(gòu)造，應(yīng)用網(wǎng)頁立即查詢測溫點溫度，除必須安裝瀏覽器表明軟件外，并不一定附加安裝客戶端程序。

（1）能根據(jù)后臺管理即時、形象化地觀查高壓開關(guān)柜內(nèi)隔離開關(guān)一次電源插頭和電纜終端頭等電氣設(shè)備觸點運作溫度的轉(zhuǎn)變狀況。

（2）根據(jù)接受到的全部當場檢驗數(shù)據(jù)信息，能自動生成高壓開關(guān)柜內(nèi)一次電源插頭和電纜終端頭特定時間范圍的溫度趨勢分析、歷史事件統(tǒng)計分析，及必須的趨勢圖和數(shù)據(jù)圖表。

（3）警報溫度可依據(jù)客戶的實際情況自主設(shè)置，對抵達預警信息值和警報值的監(jiān)控點能彈出來警報對話框，并語音播報警報。報警值的設(shè)定有下列多種方法：預警信息溫度（**限制）、警報溫度（**上限制）、某點溫度**三相溫度區(qū)別大（橫向?qū)Ρ?*限額）、某點溫度忽然轉(zhuǎn)變（發(fā)展趨勢**限額）。

（4）可儲存溫度數(shù)據(jù)信息和警報溫度、時間等主要參數(shù)，完成歷史時間數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

3無線測溫技術(shù)性優(yōu)勢

（1）溫度感應(yīng)器選用無線無線通信技術(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)信息，比傳統(tǒng)式布線方法更安全性。選用傳統(tǒng)式硬布線方法通訊，不僅布線繁雜，并且會產(chǎn)生影響、髙壓穿透等風險。電廠挑選無線無線通信技術(shù)收集隔離開關(guān)溫度數(shù)據(jù)信息，可簡化當場硬布線，提升系統(tǒng)優(yōu)化特性。

（2）實地設(shè)定集中化顯示儀表，每一個測溫安全通道可獨立設(shè)定預警信息、報警時間常數(shù)，并帶干接點輸出。為了更好地有利于搜集隔離開關(guān)溫度，在各高低壓配電室安裝集中化顯示儀表。該設(shè)備具備過熱聲光報警器、干接點警報、安全巡檢等作用，每組被測量點的名字、溫度閾值可單獨設(shè)置，當監(jiān)測到的溫度**出制定閾值時，全自動傳出過溫警報信息內(nèi)容，并能依據(jù)不一樣的警報情況調(diào)節(jié)報警等級（預警信息和應(yīng)急報警），迅速通告維修工作人員妥善處理常見故障。

（3）選用光纖傳輸，數(shù)據(jù)信息更靠譜。集中化顯示儀表搜集的溫度數(shù)據(jù)信息根據(jù)光纖傳輸至后臺管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，后臺管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器選用Oracle數(shù)據(jù)庫查詢，可儲存機器設(shè)備5年以上的歷史記錄，以表格、趨勢圖、棒形圖等方式直接地展現(xiàn)各測溫點的歷史記錄及發(fā)展趨勢曲線圖。

（4）完成虛擬服務(wù)器與電子計算機監(jiān)控系統(tǒng)通訊，便捷上位機軟件實時監(jiān)控系統(tǒng)、查看剖析。根據(jù)開發(fā)設(shè)計、配備后臺管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與電子計算機監(jiān)控系統(tǒng)通訊，完成在電子計算機監(jiān)控系統(tǒng)上位機軟件實時監(jiān)控系統(tǒng)、查看剖析作用。根據(jù)對照能立即了解機器設(shè)備運作發(fā)展趨勢，發(fā)覺安全隱患并解決，合理防止過熱造成電器設(shè)備絕緣層衰老穿透引起短路故障、損壞的意外及高壓開關(guān)柜火災事故的產(chǎn)生。

4.安科瑞無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)及線上測溫產(chǎn)品簡介

4.1系統(tǒng)軟件詳細介紹

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)，就是我司依據(jù)電氣設(shè)備安全系數(shù)的規(guī)定，匯總**的探討和制造的優(yōu)良經(jīng)驗，專業(yè)研發(fā)出的新一代無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具備過熱報警等作用，可以協(xié)助工作人員盡快發(fā)現(xiàn)問題，防患未然，保證供電系統(tǒng)的可靠運作。為電氣設(shè)備的安全性、經(jīng)濟發(fā)展、靠譜運作帶來了全新升級的解決方法。

4.2框架圖

4.3關(guān)鍵作用

數(shù)據(jù)采集與解決（plc、開關(guān)量、電度、SOE、時間常數(shù)）

操縱實際操作（隔離開關(guān)、高壓隔離開關(guān)、分連接頭、復歸）

警報及解決作用（機器設(shè)備情況出現(xiàn)異?；虺Ｒ姽收稀⒕_測量值越限，響聲、色調(diào)、閃動）

事情次序紀錄SOE（分重合閘紀錄、維護及保護裝置的姿勢次序紀錄）

遠動作用（為調(diào)度系統(tǒng)給予有關(guān)運作數(shù)據(jù)信息和機器設(shè)備情況）

時鐘同步（北斗定位系統(tǒng)GPS納秒級，達到間距層分系統(tǒng)規(guī)范鐘表偏差不**過1ms）

人機對戰(zhàn)聯(lián)絡(luò)與運作管理方法（操縱、查詢、數(shù)據(jù)庫查詢界定改動、警報確定、二次開發(fā)、安全事故紀錄查找、線上設(shè)備維護）

與其它機器設(shè)備插口（微機保護、數(shù)顯儀表、直流屏、常見故障錄波儀、模擬屏、生產(chǎn)調(diào)度）

4.4手機軟件作用

4.5測溫產(chǎn)品簡介

溫度感應(yīng)器

a.充電電池配電型無線溫度感應(yīng)器

安裝于發(fā)燙位置，收集溫度量并根據(jù)無線方法傳送的感應(yīng)器。

現(xiàn)階段安科瑞無線溫度感應(yīng)器有三款：

b.CT磁感應(yīng)接常電無線溫度感應(yīng)器

安裝于隔離開關(guān)斷路器、銅排、電纜線鋼筋搭接點等大電流量處，收集溫度量并根據(jù)無線方法傳送的感應(yīng)器。

現(xiàn)階段無線溫度感應(yīng)器有2款：

接受/表明模塊

a.接受模塊

b.表明模塊

5.結(jié)語

洪江電廠廠用400V低電壓系統(tǒng)軟件更新改造中，完工了一套400V低壓大電流隔離開關(guān)無線測溫系統(tǒng)軟件，完成了對洪江電廠絕大多數(shù)大負載隔離開關(guān)的24個小時無間斷檢測，可及時處理廠用400V低電壓系統(tǒng)軟件關(guān)鍵隔離開關(guān)的重點部位衰老、壓接欠佳、連接頭松脫、表層空氣氧化、電氣化浸蝕、過負載等不安全運作情況，提升了廠用400V低電壓系統(tǒng)優(yōu)化運作水準?，F(xiàn)階段，該測溫系統(tǒng)軟件運作平穩(wěn)，多次及時處理機旁驅(qū)動力屏及直流電盤室驅(qū)動力盤隔離開關(guān)發(fā)熱現(xiàn)象并開展解決，保證了電廠的可靠平穩(wěn)運作。

論文參考文獻

[1]耿宇濤，李剛，信明貴．無線測溫記數(shù)在變電所中的運用[J].美國硅谷，2011（4）:24.

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[3]安科瑞客戶配電站綜合性自動化技術(shù)與運維管理解決方法.2020.01月版.

[4]微電網(wǎng)設(shè)計方案與運用指南.2019.11月版.

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