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基于無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的應(yīng)用探討
摘 要：無源無線測溫裝置在當前環(huán)網(wǎng)柜的實際運行過程中發(fā)揮著積極作用,，其能夠準確檢測出相關(guān)設(shè)備的實際溫度，為科學處理環(huán)網(wǎng)柜運行中的故障問題提供信息支持,。本文主要從無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的作用分析入手,，介紹了無源無線測溫裝置的原理和設(shè)計路徑，并提出了一些科學有效的應(yīng)用策略,，為保證環(huán)網(wǎng)柜的實際運行效果,，提升配電網(wǎng)運行系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性提供一定界借鑒和參考。
關(guān)鍵詞：無線測溫,；電氣設(shè)備,；在線監(jiān)測
1前言
環(huán)網(wǎng)柜在電力系統(tǒng)運行過程中占據(jù)重要地位，其安全性和穩(wěn)定性會在很大程度上影響到配電網(wǎng)的安全,。在衡量環(huán)網(wǎng)柜運行狀態(tài)時,，主要是憑借高壓設(shè)備電氣連接點的溫度這一重要指標。想要確保環(huán)網(wǎng)柜的運行效果,，避免高壓設(shè)備溫度過高產(chǎn)生的危害,，需要切實開展在線監(jiān)測工作,，切實把握好高壓設(shè)備電氣連接點的溫度。將無源無線測溫裝置積極應(yīng)用在環(huán)網(wǎng)柜運行環(huán)節(jié),，可以起到良好測溫效果,。
2無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的作用
2.1環(huán)網(wǎng)柜的基本情況
現(xiàn)階段電網(wǎng)承受的壓力逐漸增加，對于環(huán)網(wǎng)柜的運行質(zhì)量提出了更高要求,。環(huán)網(wǎng)柜在長期運行中無法有效監(jiān)測溫度,，由于電纜終端連接點接觸不良導致的發(fā)熱無法及時進行處理，導致發(fā)生故障,。特別是在夏季溫度升高時,，電網(wǎng)系統(tǒng)所增加的電荷也會給環(huán)網(wǎng)柜的運行帶來較大壓力。當環(huán)網(wǎng)柜的溫度檢測系統(tǒng)無法及時作出一定反應(yīng),，會容易引發(fā)一定安全事故,。
2.2無源無線測溫裝置的應(yīng)用優(yōu)勢
多數(shù)情況下，環(huán)網(wǎng)柜被放置在高壓電設(shè)備架設(shè)的地方,，且其造價較高,，更換難度較大，傳統(tǒng)測溫裝置應(yīng)用中,，對于環(huán)網(wǎng)柜本身的要求較高,，如果環(huán)網(wǎng)柜自身質(zhì)量不達標，將無法發(fā)揮應(yīng)有的測量作用,。無源無線測溫裝置切實發(fā)揮了測溫管理系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)的優(yōu)勢和作用,，積極利用傳感器反應(yīng)靈敏的特征，有效開展溫度檢測活動,。首先,，該裝置中使用電磁波作為監(jiān)測信號，這一信號不會受到外界環(huán)境的負面影響,，還擁有著快速的傳播速度,，使用便捷程度較高,。無源無線測溫裝置在當前環(huán)網(wǎng)柜運行中發(fā)揮著積極作用,，可以準確檢測出其溫度狀態(tài)，主要是因為其對于傳統(tǒng)測溫裝置作了有效改善,，可以在復雜天氣狀況下正常運作,。其次，環(huán)網(wǎng)柜在設(shè)置過程中,，多是根據(jù)電網(wǎng)情況布置的,，分散程度較高，良好引進無源無線測溫裝置,，一方面便捷程度較高,，節(jié)約建設(shè)成本,，一方面還可以直接在計算機上顯示出電信號，便于專業(yè)人員對其進行分析和整理,。同時無源無線測溫裝置的運行,，可以得到良好的監(jiān)控，及時處理好其中所存在著的問題,，避免裝置損壞所帶來的一些損失,。
再者，無源無線測溫裝置的應(yīng)用,，在很大程度上提升了環(huán)網(wǎng)柜在惡劣環(huán)境方面的適應(yīng)力,，給環(huán)網(wǎng)柜的運行提供一定保障。
3無源無線測溫裝置的原理和設(shè)計路徑
3.1原理
無源無線測溫裝置在設(shè)計過程中,，主要是利用了測溫機理,，針對路徑內(nèi)的傳感器、測溫搭配終端進行有效整合,。其中,，傳感器可以有效接收和辨識好相應(yīng)的測溫類數(shù)值，并在接收電磁波的基礎(chǔ)上,，發(fā)出同一頻次的相同波形,。而測溫終端實際運行過程中，主要是包含了接納數(shù)值,、查詢,、后續(xù)解析方面的傳感器，在波形序列的基礎(chǔ)上,，有效上傳已經(jīng)解析好的溫度數(shù)值,。實際物體表層傳遞的聲表面波(SAW)是彈性波，體現(xiàn)在無源無線測溫裝置中,，這主要是使用到聲表面波傳感器,，其被劃分為延遲型和諧振型兩種，本文介紹諧振型傳感器,，如圖1所示,。
在聲表面波傳感器運行過程中，每個傳感器都存在著相應(yīng)的諧振頻帶,，其針對生產(chǎn)工藝,、壓電基片加以有效改變可以得到良好的處理效果。傳感器要和本體諧振頻帶之間保持著良好的匹配性,，針對諧振頻帶進行有效劃分,，使其轉(zhuǎn)變?yōu)?2個，為有效校準傳感器提供有效前提，這樣將能夠為科學測定好已經(jīng)擬定的流程奠定重要基礎(chǔ),。與傳統(tǒng)的測溫裝置進行對比,，無源無線測溫裝置擁有著明顯的優(yōu)勢，表現(xiàn)在：不需要和電源進行搭配,，送電隱患被排除,，巡檢步驟也被省略了，維護電纜工作量有效減少,；傳感器擁有著良好的絕緣性能,，抗干擾能力較強。
3.2設(shè)計路徑
無源無線測溫裝置積極利用CPRS無線網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建出全新的測溫體系,，該測溫系統(tǒng)運行過程中,，主要是裝置了傳感器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,、計算機以及測溫類終端,，同時還設(shè)計出常規(guī)性通訊路徑。
首先,，傳感器能夠針對某一時點的溫度進行準確辨識,，使其傳遞到已經(jīng)設(shè)定好的通信管控配件之中。無源無線測溫裝置處于在線狀態(tài)下,，針對高壓類的配件進行隨時隨地的查驗,，將連接點中所表現(xiàn)出的溫度加以辨別。
其次,，管理機是無源無線測溫裝置中的重要組成部分,，其能夠有效提升測溫系統(tǒng)原有的分析層次，并針對通訊管理加以設(shè)定,，按照已經(jīng)配置好的文件,，科學預設(shè)出各項算法，包含常規(guī),、閾值以及突發(fā)故障情況下的算法,。控制算法應(yīng)用過程中,，已經(jīng)擁有了延時特點,，減少頻繁告警情況的出現(xiàn)，同時針對調(diào)控流程進行科學設(shè)置,。
再者,，無源無線測溫裝置的合理使用，將能夠針對相關(guān)配件的運轉(zhuǎn)態(tài)勢進行細致識別,，并對其科學劃分，使其成為雙重類型,，包含常規(guī)類別和非常規(guī)類型,，為及時發(fā)現(xiàn)其中的故障問題加以處理,，從而提升良好的處理效果。
現(xiàn)代信息化技術(shù)手段為無源無線測溫裝置的設(shè)計和運行提供了良好支持,，裝置轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)路徑下的定時防控為狀態(tài)檢修,，可以從全過程入手開展監(jiān)控，信息化程度較高,，還能夠及時尋找到環(huán)網(wǎng)柜運行中的缺陷和故障,，為后續(xù)切實開展防護提供條件。
*后,，無源無線測溫裝置中擁有更多新功能,，包含插畫曲線、數(shù)值查驗方面,，這些模塊之間保持著清晰獨立的運行狀態(tài),，能夠針對已經(jīng)建構(gòu)好的框架進行有效延展，切實提升了環(huán)網(wǎng)柜測溫活動的順利實施,。
4無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的應(yīng)用
加大科研力度,。環(huán)網(wǎng)柜的正常運行，在整個系統(tǒng)的運行過程中發(fā)揮著積極作用,，積極引進無源無線測溫裝置,，將能夠更為準確的檢測出環(huán)網(wǎng)柜的實際運行溫度，便于合理控制環(huán)網(wǎng)柜運行狀態(tài),。實際結(jié)合無源無線測溫裝置和環(huán)網(wǎng)柜時,，需要較高的技術(shù)要求，我國電力運輸工作存在著較大壓力,，切實開展電力運輸活動,，需要不斷開展理論研究工作，推進技術(shù)研發(fā)工作的順利開展,，良好促進無源無線測溫裝置的順利運行,。做好無源無線測溫裝置研發(fā)工作，給該項工作的有效開展提供重要的技術(shù)支持,，需要切實加大技術(shù)研發(fā)投資力度,，提升科技研發(fā)工作的整體實施效果。
第二,，嚴格把控好生產(chǎn)流程,。實際保證無源無線測溫裝置的運行質(zhì)量，需要有效控制好各項設(shè)備的運行狀態(tài),，嚴格管控好生產(chǎn)企業(yè)的工作環(huán)節(jié),，做好把控，使得各個工序都能夠符合工作的要求。確保測試工作的實施效果,，其中強化無源無線測溫裝置運行效果的重要前提,，因而需要做好切實把控工作。在完成生產(chǎn)任務(wù)之后,，需要積極做好細致的測試工作,，有效的測試，能夠及時發(fā)現(xiàn)無源無線測溫裝置中存在著的問題,，并對其進行有效處理,，切實發(fā)揮無源無線測溫裝置的優(yōu)勢。很多小企業(yè)都可以參與到生產(chǎn)重要零件的工作中,，但是需要注意到的是,，這些小企業(yè)自身的生產(chǎn)工序不夠科學，生產(chǎn)技術(shù)還存在著不夠完善的情況,，監(jiān)測系統(tǒng)運行也不達標,，這樣會導致生產(chǎn)出的零件設(shè)備質(zhì)量不夠高，影響到后續(xù)無源無線測溫裝置的正常運行,。在實際生產(chǎn)無源無線測溫裝置的過程中,，需要掌控好各項生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使其具備良好的精細化,，確保零件和裝置整體都符合生產(chǎn)標準,。
第三，發(fā)揮各部門的支持作用,。各部門可以給無源無線測溫裝置生產(chǎn)和裝配提供一定的政策支持,，通過合理有效的優(yōu)惠政策，將能夠促進電力行業(yè)的健康發(fā)展,。在各部門的支持和引導下,，積極引進和更新相關(guān)設(shè)備，良好使用掌握各項技術(shù)手段,，加強先進技術(shù)手段的融合效果,。科學使用電磁波接收信號的過程中,，良好針對不同波段進行設(shè)置,，每隔上一段時間要接受好相應(yīng)的信號，并準確觀察到電磁波信號的實際變化情況,，為科學使用無源無線測溫裝置提供良好前提,。為充分發(fā)揮無源無線測溫裝置的應(yīng)用優(yōu)勢，可以結(jié)合地區(qū)的實際情況,，比如在溫度變化較大的區(qū)域,，適當增加好相應(yīng)裝置的數(shù)量,，將能夠更好發(fā)揮相應(yīng)的作用。
5 安科瑞Acrel-2000T無線測溫解決方案
5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
5.2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(guān)設(shè)備運行溫度狀態(tài),。系統(tǒng)具有以下主要功能：
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),。
溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。
運行報表：查詢及打印各測溫點時間的溫度數(shù)據(jù),。
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,。
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。
6系統(tǒng)硬件配置
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)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(guān)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(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。
名稱 | 外形 | 型號 | 參數(shù)說明 |
系統(tǒng)組態(tài)軟件 |
| Acrel-2000/T | 硬件：內(nèi)存4G,，硬盤500G,，以太網(wǎng)口。 顯示器：21寸,，分辨率1280*1024,。 操作系統(tǒng)：Windows764位簡體中文旗艦版。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2,。 通訊協(xié)議：IEC60870-5-103,、IEC60870-5-104、ModbusRTU,、ModbusTCP等國際標準通信規(guī)約 |
智能通信管理機 |
| Anet-2E4SM | 通用網(wǎng)關(guān),，2路網(wǎng)口，4路RS485,，可選配1路LORA,，帶電告警功能，支持485,，4G從模塊擴展,。 |
無線測溫集中采集設(shè)備 |
| Acrel-2000T/A | 壁掛式安裝 標配一路485接口,、一路以太網(wǎng)口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200（單位mm） |
| Acrel-2000T/B | 硬件：內(nèi)存4G，硬盤128G,，以太網(wǎng)口 顯示器：12寸,，分辨率800*600 操作系統(tǒng)：Windows7 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2 可選Web平臺/APP服務(wù)器 柜體尺寸為480*420*200（單位mm) | |
顯示終端 |
| ATP007 ATP010 | DC24V供電；一路上行RS485接口,；一路下行RS485接口,； 可接收20個ATC200/1個ATC400/1個ATC450-C。 |
| ARTM-Pn | 面框96*96*17mm,，深度65mm,；開孔92*92mm； AC85-265V或DC100-300V供電,； 一路上行RS485接口,，Modbus協(xié)議； 可接收60個ATE100/200/300/400,；配套ATC200/300/450,。 | |
| ASD320 ASD300 | 面框237.5*177.5*15.3mm，深度67mm,；開孔220*165mm,； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口,，Modbus協(xié)議,； 可接收12個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450,。 | |
智能溫度巡檢儀 |
| ARTM-8 | 開孔88*88mm嵌入式按照,； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口,，Modbus協(xié)議,； 可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開關(guān)柜電氣接點,、變壓器繞組,、點擊繞組等場合的測溫； |
| ARTM-24 | 35MM導軌安裝,； AC85-265V或DC100-300V供電,； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議,； 24路NTC或PT100,、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出,，用于低壓電氣接點,、變壓器繞組,、點擊繞組等場所測溫； | |
無線收發(fā)器 |
| ATC450-C | 可接收60個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù),。 |
| ATC600 | ATC600有兩種規(guī)格,；ATC600-C可接收240個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透傳,。 | |
電池型無線測溫傳感器 |
| ATE100M | 電池供電,，壽命≥5年；-50℃~+125℃,； 精度±1℃,；470MHz,，空曠距離150米,； 32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。 |
| ATE200 | 電池供電,，壽命≥5年,；-50℃~+125℃； 精度±1℃,；470MHz,，空曠距離150米； 35*35*17mm,，L=330mm(長*寬*高,，三色表帶)。 | |
| ATE200P | 電池供電,，壽命≥5年,；-50℃~+125℃； 精度±1℃,；470MHz,，空曠距離150米,防護等級IP68；35*35*17mm,，L=330mm(長*寬*高,，三色表帶)。 | |
CT取電型無線測溫傳感器 |
| ATE400 | CT感應(yīng)取電,，啟動電流≥5a,；-50℃~125℃；精度±1℃470MHz,，空曠距離150米,； 合金片固定、取電,；三色外殼,；25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高),。 |
有線溫度傳感器 |
| PT100 | 用于低壓接點測溫時，具體封裝,、精度,、線制、線材,、線長與供應(yīng)商聯(lián)系,； 用于變壓器、電機繞組測溫時,，建議變壓器或電機內(nèi)部預埋好Pt100 |
| NTC | 用于低壓接點測溫時,，具體封裝、精度,、線制,、線材、線長與供應(yīng)商聯(lián)系,； 用于變壓器,、電機繞組測溫時，建議變壓器或電機內(nèi)部預埋好 |
7結(jié)語
無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜的實際應(yīng)用過程中發(fā)揮著積極作用,，能夠在很大程度上提升環(huán)網(wǎng)柜的總體運行效果,。為強化環(huán)網(wǎng)柜中無源無線測溫裝置的總體運行質(zhì)量，需要加大科研力度,，嚴格把控好生產(chǎn)流程,，并發(fā)揮政府的支持作用。
參考文獻
趙寶,陳亮亮,柴凡,何德強,劉剛,周琥.無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的應(yīng)用探討.[J]電子世界,，2020:90-91.
企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.6.