周穎
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:隨著我國經(jīng)濟社會的飛躍式發(fā)展,我國經(jīng)濟增長與電力增長形成了一個有機和無縫的連接。現(xiàn)階段,我國電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢逐漸轉(zhuǎn)向為大電網(wǎng),這就對可靠性以及自動化水平有了進一步的要求,同時也要求電網(wǎng)運行調(diào)控逐漸向自動化、智能化方向發(fā)展。開關柜作為配電網(wǎng)系統(tǒng)中的關鍵設備之一,對其進行研究就顯得尤為重要。因此,文章針對目前國內(nèi)開 關柜發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題進行了淺要分析,探討了監(jiān)測溫度變化的重要性,提出了無線測溫技術的研究方向,并對未來開關柜無線測溫技術的發(fā)展趨勢進行了一定展望,以期為未來電力系統(tǒng)的良好發(fā)展奠定一定理論基礎。
關鍵詞:開關柜;無線測溫;技術研制;技術應用
1開關柜測溫的必要性
我國是人口大國,對于電力有很大的需求,相應對于電氣化設備的可靠運行也有進一步的要求。開關柜作為確保電能質(zhì)量的關鍵設備,保證其安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。
一般情況下,由于開關柜通常是密閉空間,當負荷增加以及長時間運行時,就容易發(fā)生內(nèi)部過熱的現(xiàn)象,從而導致異常溫升。如果沒有及時發(fā)現(xiàn)并采取合理的措施進行干預,隨著時間的流逝,其溫升現(xiàn)象會越來越嚴重,開關柜內(nèi)絕緣件等設備的過熱程度會持續(xù)增加,不僅會影響使用壽命,而且會導致重大安全事故發(fā)生。此外,開關柜具有大電流的特點,這就引發(fā)了較為強烈的電磁輻射現(xiàn)象,進而導致測溫系統(tǒng)溫度監(jiān)測的不準確,從而無法及時掌握溫度變化情況。另外,由于通常溫度傳感器需要直接安置于高壓被測物體上,并且保證一定的安全距離,這就容易引起溫度測量誤差的問題,進而埋下安全隱患。
2開關柜發(fā)生故障原因
開關柜發(fā)生故障的原因有很多,但究其根本還是由于開關柜內(nèi)相關元件及線路長期處于大電流、高電壓工作狀況,且空間狹小不通風,強大電流容易導致其內(nèi)部溫升加劇,一旦沒有及時發(fā)現(xiàn)問題并進行預防,很容易發(fā)生火災等安全事故。因此,做好開關柜內(nèi)溫度監(jiān)測,避免發(fā)生過熱的現(xiàn)象,對于避免火災等安全事故的發(fā)生具有十分重要的研究價值。
3開關柜常用溫度監(jiān)測方式對比
無線測溫技術在開關柜內(nèi)的應用具有十分明顯的優(yōu)勢,通過將溫度傳感器直接安裝于需要測量溫度的關鍵部分,之后通過溫度傳感器獲取實時溫度以及其他工作狀態(tài)信息,通過無線信號進行傳遞,同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與存儲。根據(jù)溫度信息變化標準進行檢測,一旦發(fā)生問題,可以及時有效地進行報警,避免重大安全事故的發(fā)生。與此同時,通過對溫度變化情況進行對比分析,可以形成相關報表,以便更好地對開關柜的運行情況進行監(jiān)測。一方面可以解決開關柜內(nèi)空間狹小的問題,更好地安裝其他設備元件;另一方面可以提高監(jiān)測準確度,彌補人工操作的不足,減少人工巡視工作量,降低運維成本,對溫度異常情況進行更為及時的監(jiān)測,避免安全事故的發(fā)生。
4安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)
4.1概述
電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監(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)熱成為安全隱患,提高設備安全保障,及時、持續(xù)、準確反映設備運行狀態(tài),降低設備事故率。
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS 485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進行通訊,系統(tǒng)設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約,安全性、可靠性和開放性都得到了提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能,可以監(jiān)控無線測溫系統(tǒng)的設備運行狀況,實現(xiàn)快速報警響應,預防嚴重故障發(fā)生。
4.2應用場所
適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設備的溫度監(jiān)測。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
4.4系統(tǒng)功能
測溫系統(tǒng)主機Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室,可以遠程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關設備運行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能:
1)溫度顯示:顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個測溫點的實時值,也可實現(xiàn)電腦WEB/手機APP遠程查看數(shù)據(jù)。
2)溫度曲線:查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。
3)運行報表:查詢及打印各測溫點時間的溫度數(shù)據(jù)。
4)實時告警:系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實時語音報警功能,能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警,告警方式有彈窗、語音告警等,還可以短信/APP推送告警消息,及時提醒值班人員。
5)歷史事件查詢:能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析等。
4.5系統(tǒng)硬件配置
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元,通訊層的邊緣計算網(wǎng)關以及站控層的測溫系統(tǒng)主機組成,實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。
5.結(jié)束語
綜上所述,開關柜內(nèi)的導線連接處易發(fā)生溫升問題,影響因素是多方面的,這就要求相關電力單位做好無線測溫技術的研制與應用工作,保證供電可靠性,降低人工巡視成本,保障電力設備運行安全,大限度地避免安全事故的發(fā)生
參考文獻
[1]崔金奇.10kV高壓開關柜無線測溫技術分析[J].通信電源技術,2020,37(5):45-46.
[2]崔士剛,郝建國,劉忠洋.開關柜無線測溫技術研制與應用
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版.
作者簡介:
周穎,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。主要從事溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)與應用,