摘 要: 電力系統(tǒng)是水泥企業(yè)生產(chǎn)和設備運轉的重要組成部分,電力系統(tǒng)安全運行直接影響企業(yè)安全生 產(chǎn)和效益,。如何利用信息化技術實現(xiàn)重點設備的實時檢測,,及時發(fā)現(xiàn)隱患并采取措施,,避免發(fā)生設備安全事故,是企業(yè)重點關注的方向,。溫度是維護電力設備是否正常運行的重要參數(shù),,電力設備的溫度過高超出 上限可能會發(fā)生故障或出現(xiàn)事故,通過對電力系統(tǒng)設備溫度參數(shù)的實時,,可以準確及時掌握電力設備運 行溫度變化趨勢,,分析判斷超溫信息,有針對性地制定預防措施,,實現(xiàn)設備預防性維護,,延長使用壽命、保證安全運行,。隨著無線測溫技術的推廣應用,,很好解決了因運行溫度不能及時造成故障或事故的問題。
關鍵詞: 電力設備; 溫度; 無線測溫;
1無線測溫實施必要性
電力測溫歷史悠久,,之前傳統(tǒng)的測溫方式有試溫臘片法,、紅外點溫儀測試法等。傳統(tǒng)的方法不太便于管理等原因,,測溫的技術也在不斷的改進 ,,到現(xiàn)在無 線測溫系統(tǒng)可以實現(xiàn)實時在線的監(jiān)測 ,,這樣就能及時 準確的發(fā)現(xiàn)故障然后進行維修 。公司高壓柜等重要電力設備均為老型號設備 ,,除變電站變壓器外絕大多數(shù)設備沒有溫度檢測裝置和手段,,只能靠人工巡檢,通過測溫儀器實現(xiàn) ,,人工巡檢存在不及時,、不準確、不全面等問題,。根據(jù)以往電力事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計,,因電力設備局部發(fā)熱造成的事故時有發(fā)生,給企業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)營造成損失,。
電力設備如高壓開關柜,、高壓線纜連接頭、刀閘開關等重要設備,,在長期運行中,,容易出現(xiàn)表面氧化腐蝕,緊固螺栓松動,,電連接設備老化等問題。還有一些電力設備長期過載運行,,導致問題觸點溫度逐漸上升,,進而加速氧化,惡性循環(huán),。甚至發(fā)生熔融,、燃燒、爆炸等各種安全事故,,產(chǎn)生的損失無法挽回,。電氣設備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)是和遠智能新推出的電力設備監(jiān)測管控的一套解決方案,能夠實時有效的監(jiān)測設備溫度,、管控異常,,防止輸配開關于未“燃"。
電氣設備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由無源無線測溫傳感器,、電氣接點無線測溫裝置構成,,可以在大范圍內實現(xiàn)設備溫度的無線監(jiān)測,實現(xiàn)對設備運行狀態(tài)的遠程,。電氣設備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)通過對各類型高壓開關柜,、高壓線纜運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和預警,從而有效防范惡性電力事故,。
電氣設備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)是在線監(jiān)測接點的溫度,,當其超過某一設定值或三相溫度不平衡時,,發(fā)出本地和遠程信號,提示生產(chǎn)維護人員及時發(fā)現(xiàn)故障前兆,,和遠智能電氣設備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)對高壓電力設備和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有非常重要的意義,。
因為傳統(tǒng)的測溫方式要么就是需要人為干預,要么就是造價高,、周期長,、不便管理并且存在局限性,所以配電溫度監(jiān)測系統(tǒng)的性價比高并且實時性強,,鑒于它能夠滿足人們更多的需求所以會成為監(jiān)測高壓環(huán)境中監(jiān)測溫度的一種重要手段,。
2無線測溫技術特點
2.1無線測溫系統(tǒng)構成
溫度傳感器、無線測溫收發(fā)器,、測溫顯示終端 ,、計算機平臺。電氣接點無線測溫方案由無線溫度傳感器,、接收單元,、顯示單元及軟件平臺組成。溫度傳感器直接安裝于發(fā)熱接點,, 通過無線射頻技術將測溫數(shù)據(jù)發(fā)送至接收單元,,終可將數(shù)據(jù)上傳至集中顯示主機。
2.2作用
溫度在線監(jiān)測主要是針對高低壓開關柜內母排搭接點,,斷路器觸頭,、電纜接頭等電氣連接點的溫度進行監(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)熱成為隱患,溫度在線監(jiān)測能夠提升設備保障,,及時,、持續(xù)反映設備運行狀態(tài),避免事故的發(fā)生,,降低設備事故率,。
2.3范圍
無線測溫多應用于電纜接頭測溫、觸頭測溫,、母排測溫,、柜內環(huán)溫、變壓器測溫,、表面測溫,、橋架、較長電纜測溫、電動機表面,、內部繞組測溫等部位,。
2.4特點
無線測溫系統(tǒng)的設計就是專門針對高壓帶電運行的設備來進行溫度實時的,所謂實時就是能夠實現(xiàn)全天24h不間斷的溫度,,不同類型的溫度傳感器可以安裝在任意開關柜,、配電箱、電線接頭等等高壓帶電設備上,。測量數(shù)據(jù)準確,,傳感器具有絕緣、防水,、防腐的能力,。
2.5功能
溫度傳感器采用無線傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)了遠距離就能夠監(jiān)測高壓帶電體溫度監(jiān)測,后臺系統(tǒng)可以對整個系統(tǒng)收集到的信息進行儲存,、記錄,、處理、分析,、輸出顯示,、查詢、總結的作用,,能夠有利于負責人做出準確的判斷,,因為它的操作靈活和低功耗和密封性能良好等的作用,可以適用于任何的室內外,,所以測溫系統(tǒng)的靈活易用性也受到了眾多企業(yè)的青睞,。電力系統(tǒng)在長時間運行的過程存在著很多的問題,比如電線的絕緣老化,、高壓泄露、接頭松動等等問題,,它們都是引起設備發(fā)熱和溫度升高的原因,,如果不及時監(jiān)測出這種異常導致情況惡化就會引發(fā)短路甚至火災,測溫系統(tǒng)是通過無線測溫傳輸?shù)姆绞絹斫邮諟囟鹊臄?shù)據(jù),,并且通過總線傳輸?shù)絧c機后臺顯示的,,能夠實時在線遠程監(jiān)測。
3無線測溫技術應用
3.1 溫度傳感器選型
溫度傳感器分為電池型無線測溫傳感器和CT 取電型無線測溫傳感器兩種,。其中CT感應取電,,啟動電流大于等于5A。傳感器傳輸空曠距離150m 內,。
3.2溫度范圍選擇
選擇溫度傳感器時的首要考慮因素是溫度范圍,。例如,對于超過1000℃的操作環(huán)境,,熱電偶通常是較好的選擇,。但是,,只有少數(shù)應用涉及這種溫度。對于大多數(shù)工業(yè),、醫(yī)療,、汽車、消費者和通用嵌入式系統(tǒng) ,,典型的工作溫度范圍要窄得多,。當使用基于半導體的組件時,范圍甚至更有限,。例如,,用于商業(yè)和消費類應用的MCU的額定溫度為0 ~ 85℃ 。用于工業(yè)應用的MCU可將范圍擴展至-40 ~ 100 ℃ ,,而汽車 MCU 需要在-40 ~ 125℃ 的溫度范圍內工作,。因此,工程師通??梢赃x擇使用任何標準類型的溫度傳感器,。
3.3外形封裝
溫度檢測組件需要不同的包裝,取決于正在測量的應用結構,。例如,,基于半導體的傳感器不能直接浸入熱油中。低成本傳感器可以選擇環(huán)氧涂層的封裝,。對于更高溫度的操作,,溫度傳感器可 以密封在玻璃中 。這可以保護它溫度探頭免受其他環(huán) 境因素的影響 ,,包括液體和碎屑,。傳感器也可以放置在不銹鋼外殼中,以提高穩(wěn)定性,。外殼所需的復雜程度越高,,傳感器的成本就越高。
3.4傳感器形式
傳感器還有各種形狀和尺寸,。為應用選擇合適的傳感器可以提高性能,,響應能力和可靠性。例如,,所有溫度傳感器由于通過它們的功率 而經(jīng)受自加熱,。這種自加熱會提高傳感器周圍的環(huán)境溫度 ,從而引入誤差并對精度產(chǎn)生負面 影 響,。使用 NTC熱敏電阻,,可以增加傳感器的質量,以減少由于自加熱引起的誤差。即使是小尺寸的變化也會對減少自熱產(chǎn)生很大影響,。例如 ,,與2×2×2mm 熱敏電阻相比3×3×3mm 熱敏電阻的體積/ 質量大于3倍。只有熱敏電阻才能實現(xiàn)這種靈活性,?;诎雽w的傳感器本質上是固定的。由于RTD和熱電偶都是以電線為基礎的,,這限制了工程師調整質量以減少自熱誤差的能力,。
3.5無線測溫應用效果
無線測溫首先是無線發(fā)射模塊的測溫傳感器裝置于各測溫點 ,休普電子的傳感器對于各種開關柜和電氣設備都可以應用,,有的不需要連接線直接通過 無線傳輸?shù)姆绞綄⒉杉臏囟葦?shù)據(jù)發(fā)送到主機上,。主機軟件完成數(shù)據(jù)的轉換、存儲,、曲線和報表生成,,方便直觀看到溫度數(shù)據(jù)的變化趨勢。
其實主機采集到的數(shù)據(jù)可以傳送到后臺上,,并且通過云端大數(shù)據(jù)就能夠實現(xiàn)異地監(jiān)測,。使用起來非常的方便,達到隨時隨地的目的,。
水泥企業(yè)電力系統(tǒng)使用無線測溫系統(tǒng)可以大大減少人員巡檢,,從而也避免無效巡檢和漏檢等。如有超溫預警就會有蜂鳴聲聲,,而且可以通過溫度變化 趨勢圖分析現(xiàn)場的實際情況,,制定相應的預防和解決問題的措施,能夠大大減少電氣事故的發(fā)生率,。
4安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)解決方案
4.1概述
電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭,、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、遙設,、事件,、曲線、棒圖,、報表和用戶管理功能,,可以無線測溫系統(tǒng)的設備運行狀況,實現(xiàn)快速響應,,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)結構

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結構圖
5系統(tǒng)功能
測溫系統(tǒng)主機Acrel-2000T安裝于值班室,,可以遠程監(jiān)視系統(tǒng)內所有開關設備運行溫度狀態(tài),。系統(tǒng)具有以下主要功能:
5.1溫度顯示:顯示配電系統(tǒng)內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),。

5.2溫度曲線:查看每個測溫點的溫度趨勢曲線,。

5.3運行報表:查詢及打印各測溫點時間的溫度數(shù)據(jù)。

5.4實時告警:系統(tǒng)能夠對各測溫點異常溫度發(fā)出告警,。系統(tǒng)具有實時語音功能,,能夠對所有事件發(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。

5.5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,。
7結語
無線測溫技術在水泥企業(yè)的應用有效解決了老設備人工巡檢不及時的問題,,尤其是設備運行過程中人工無法檢查的重點部位,通過安裝無線測溫裝置,,實現(xiàn)了重點部位溫度實時,,能夠及時發(fā)現(xiàn)問題及隱患,避免電力事故的發(fā)生,,具有良好的推廣應用價值,。