手機版
化工儀器網(wǎng)手機版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關(guān)注視頻號
淺析無線測溫技術(shù)在企業(yè)電力系統(tǒng)中的設(shè)計及應(yīng)用
摘 要: 電力系統(tǒng)是水泥企業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備運轉(zhuǎn)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(shù)實現(xiàn)重點設(shè)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(shè)備安全事故，是企業(yè)重點關(guān)注的方向。溫度是維護電力設(shè)備是否正常運行的重要監(jiān)控參數(shù)，電力設(shè)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(shè)備溫度參數(shù)的實時監(jiān)控，可以準(zhǔn)確及時掌握電力設(shè)備運 行溫度變化趨勢,，分析判斷超溫報警信息,，有針對性地制定預(yù)防措施，實現(xiàn)設(shè)備預(yù)防性維護,，延長使用壽命,、保證安全運行。隨著無線測溫技術(shù)的推廣應(yīng)用,，很好解決了因運行溫度不能及時監(jiān)控造成故障或事故的問題,。
關(guān)鍵詞: 電力設(shè)備; 溫度; 無線測溫; 監(jiān)控
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(shù)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(zhǔn)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(shè)備均為老型號設(shè)備 ，除變電站變壓器外絕大多數(shù)設(shè)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(zhǔn)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(shè)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(shè)備如高壓開關(guān)柜,、高壓線纜連接頭,、刀閘開關(guān)等重要設(shè)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(shè)備老化等問題,。還有一些電力設(shè)備長期過載運行,，導(dǎo)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(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)是和遠(yuǎn)智能新推出的電力設(shè)備監(jiān)測管控的一套解決方案,，能夠?qū)崟r有效的監(jiān)測設(shè)備溫度、管控異常,，防止輸配開關(guān)于未“燃”,。
電氣設(shè)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(gòu)成,，可以在大范圍內(nèi)實現(xiàn)設(shè)備溫度的無線監(jiān)測,，實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)通過對各類型高壓開關(guān)柜,、高壓線纜運行狀態(tài)的實時監(jiān)測和預(yù)警,，從而有效防范惡性電力事故。
電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)是在線監(jiān)測接點的溫度,，當(dāng)其超過某一設(shè)定值或三相溫度不平衡時,，發(fā)出本地和遠(yuǎn)程報警信號，提示生產(chǎn)維護人員及時發(fā)現(xiàn)故障前兆,，和遠(yuǎn)智能電氣設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)對高壓電力設(shè)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(yù),，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(shù)特點
2.1無線測溫系統(tǒng)構(gòu)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(shù)將測溫數(shù)據(jù)發(fā)送至接收單元,，最終可將數(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(guān)柜內(nèi)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(shè)備保障，及時,、持續(xù)反映設(shè)備運行狀態(tài),，避免事故的發(fā)生，降低設(shè)備事故率,。
2.3范圍
無線測溫多應(yīng)用于電纜接頭測溫,、觸頭測溫、母排測溫,、柜內(nèi)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(nèi)部繞組測溫等部位,。
2.4特點
無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計就是專門針對高壓帶電運行的設(shè)備來進行溫度實時監(jiān)控的，所謂實時監(jiān)控就是能夠?qū)崿F(xiàn)全天24h不間斷的溫度監(jiān)控，不同類型的溫度傳感器可以安裝在任意開關(guān)柜,、配電箱,、電線接頭等等高壓帶電設(shè)備上。測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)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(yuǎn)距離就能夠監(jiān)測高壓帶電體溫度監(jiān)測,，后臺監(jiān)控系統(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(jié)的作用，能夠有利于負(fù)責(zé)人做出準(zhǔn)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(nèi)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(shè)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(dǎo)致情況惡化就會引發(fā)短路甚至火災(zāi),，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?qū)崟r在線遠(yuǎn)程監(jiān)測,。
3無線測溫技術(shù)應(yīng)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(yīng)取電,，啟動電流大于等于5A,。傳感器傳輸空曠距離150m 內(nèi)。
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(yīng)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(dāng)使用基于半導(dǎo)體的組件時,，范圍甚至更有限。例如,，用于商業(yè)和消費類應(yīng)用的MCU的額定溫度為0 ~ 85℃ ,。用于工業(yè)應(yīng)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(nèi)工作,。因此,，工程師通常可以選擇使用任何標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用結(jié)構(gòu)。例如,，基于半導(dǎo)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(fù)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(yīng)用選擇合適的傳感器可以提高性能,，響應(yīng)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(fù)面 影 響。使用 NTC熱敏電阻,，可以增加傳感器的質(zhì)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(zhì)量大于3倍,。只有熱敏電阻才能實現(xiàn)這種靈活性?；诎雽?dǎo)體的傳感器本質(zhì)上是固定的,。由于RTD和熱電偶都是以電線為基礎(chǔ)的，這限制了工程師調(diào)整質(zhì)量以減少自熱誤差的能力,。
3.5無線測溫應(yīng)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 ,，休普電子研發(fā)的傳感器對于各種開關(guān)柜和電氣設(shè)備都可以應(yīng)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(zhuǎn)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?qū)崿F(xiàn)異地監(jiān)測,。使用起來非常的方便,，達到隨時隨地監(jiān)控的目的。
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(yù)警就會有蜂鳴聲報警聲，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(yīng)的預(yù)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(guān)柜內(nèi)電纜接頭,、斷路器觸頭,、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭,、干式變壓器,、低壓大電流等設(shè)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(shè)備安全保障,，及時,、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運行狀態(tài),，降低設(shè)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(shè)備直接進行通訊,，系統(tǒng)設(shè)計遵循國際標(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提高,。該系統(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,，可以監(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,。
4.2應(yīng)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(shè)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
5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(yuǎn)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：
5.1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(yuǎn)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?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。
5.5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。
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。
7結(jié)語
無線測溫技術(shù)在水泥企業(yè)的應(yīng)用有效解決了老設(shè)備人工巡檢不及時的問題,，尤其是設(shè)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監(jiān)控,，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(yīng)用價值,。
參考文獻
[1]李炳福．無線測溫技術(shù)在企業(yè)電力系統(tǒng)的應(yīng)用
[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.
作者簡介：
柏為為,，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品,，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品,。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”,。違反上述聲明者,，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品,，目的在于傳遞更多信息,，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任,。其他媒體,、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任,。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購中心