變電站測溫系統(tǒng)方案
HS-CW測溫系統(tǒng)是保定合順電氣設(shè)備科技有限公司研發(fā)針對電力系統(tǒng)的發(fā)電廠、電業(yè)局(供電局)、變電站(變電所)等各類高壓開關(guān)柜觸頭及接點、變壓器一、二次套管、箱式變電站、高壓母線接頭、封閉母線、穿墻套管、高壓電纜接頭、戶外羊角開關(guān)、刀閘開關(guān)等運行時易發(fā)熱而不易檢測的部位進行溫度實時監(jiān)測的設(shè)備,作為一套分布式測溫系統(tǒng),它也可以廣泛用于鋼鐵、礦山、石化、鐵路、倉儲等行業(yè)的測溫。HS-CW測溫系統(tǒng)的硬件部分,是完成現(xiàn)場的溫度采集、匯集、遠傳的功能,本產(chǎn)品采用PN溫度傳感技術(shù)和近距離無線通訊技術(shù),無線通訊使用的是業(yè)余頻段433Mh(無需申請),其頻點隨著現(xiàn)場測溫點的數(shù)量和采集器的數(shù)量,根據(jù)設(shè)置自動進行調(diào)節(jié),該裝置采用模塊化設(shè)計,集成度高,采樣多種抗干擾措施,使其具有可靠性高,易于使用和易于維護的特點。
HS-CW分布式測溫系統(tǒng)適用于高壓導電母排接頭、電纜接頭、高壓開關(guān)柜觸頭、刀閘開關(guān)、干式變壓器、箱式變電站等設(shè)備的表面等設(shè)備的實時測溫,可應用于室內(nèi)環(huán)境,亦可應用于室外環(huán)境。其主要技術(shù)特色如下:
l 采用433MHZ(ISM)頻段,無線擴頻技術(shù),抗干擾能力更強。
l 智能無線組網(wǎng)技術(shù),徹底消除同頻干擾問題,通訊誤碼率大大降低。
l 測量點和接收點無直接聯(lián)系,無絕緣問題,不受外部環(huán)境影響。
l 超低功耗設(shè)計,高能鋰電池供電硬件設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性更強。
l 無線采集組網(wǎng)靈活,可擴展性強,可適用不同電壓等級、不同環(huán)境帶電設(shè)備的實時溫度監(jiān)測,安裝施工簡便宜行。
l 系統(tǒng)采用分布式分層結(jié)構(gòu)設(shè)計,拓撲結(jié)構(gòu)靈活,即可融入自動化系統(tǒng)運行,亦可獨立成系統(tǒng)。
一、 與其它實時測溫方式的比較
測溫方式 |
無線測溫系統(tǒng) |
光纖測溫系統(tǒng) |
紅外測溫 |
感溫方式 |
直接接觸 |
直接接觸 |
非接觸 |
測溫精度 |
高 |
高 |
一般 |
安全性 |
高 |
一般(灰塵等影響絕緣) |
較高 |
可靠性 |
高 |
高 |
一般(易受環(huán)境影響) |
實時性 |
較高 |
高 |
高 |
擴展性 |
好 |
一般 |
一般 |
施工 |
簡便 |
較簡便 |
復雜 |
成本 |
低 |
很高 |
高 |
用于高壓設(shè)備接點運行溫度監(jiān)測的技術(shù)主要有紅外測溫、光纖測溫和無線測溫,下面對三種測溫技術(shù)進行比較:
光纖溫度傳感器采用光導纖維傳輸溫度信號,光導纖維具有優(yōu)異的絕緣性能, 能夠隔離開關(guān)柜內(nèi)的高壓, 因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開關(guān)柜內(nèi)的高壓觸點上, 準確測量高壓觸點的運行溫度, 實現(xiàn)開關(guān)柜觸點運行溫度的在線監(jiān)測。然而,用于隔離高壓的光纖表面可能受到污染, 將導致光纖表面放電。這使得光纖測溫系統(tǒng)用于室外開關(guān)設(shè)備的測溫應用受到限制。無線測溫系統(tǒng)采用電磁波傳輸信號, 傳感器直接安裝在高壓設(shè)備上,溫度測量準確, 可以解決電氣絕緣問題, 無線測溫系統(tǒng)的特點是不受氣候環(huán)境的影響, 可以測量室外開關(guān)和母線接點的溫度。
紅外測溫為非接觸式測溫,易受環(huán)境及周圍的電磁場干擾,另外開關(guān)柜內(nèi)的空間非常狹小,無法安裝紅外測溫探頭(因為探頭必須與被測物體保持一定的安全距離,并需要正對被測物體的表面),并且其測溫精度容易受環(huán)境影響,如光線強度、霧氣都會對其測量精度造成一定的影響,所以其使用范圍受到極大制約。而無線測溫系統(tǒng)采用直接接觸式測溫結(jié)合無線數(shù)據(jù)采集相結(jié)合的技術(shù),有效解決了高壓環(huán)境下測溫點數(shù)據(jù)精確采集和采集設(shè)備與一次高壓設(shè)備的絕緣問題。安裝使用不再受開關(guān)柜體結(jié)構(gòu)、安裝位置、使用環(huán)境的限制,安裝實施非常簡便。
高壓開關(guān)柜射頻無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
通過連續(xù)監(jiān)測高壓開關(guān)柜內(nèi)觸點或電纜接頭的運行溫度,可確定觸點和接頭處的過熱程度,當發(fā)生超溫時,系統(tǒng)能夠發(fā)出報警指示。實現(xiàn)這一功能,采用GTO-WTS600無線測溫系統(tǒng)可提供解決方案。
HS-CW無線溫度標簽內(nèi)部采用高性能的鋰電池供電, 作為維持傳感器工作的一次性電池,其理論壽命可達10年以上,在實際使用中,因工作環(huán)境中溫度條件的影響,其電池的工作壽命可達5 年左右。
當HS-CW無線溫度傳感器內(nèi)部電池耗盡時, 用戶可通過更換傳感器中的電池來使傳感器恢復工作, 更換新電池的溫度傳感器同樣可以繼續(xù)工作5 年左右。
注:
1) 產(chǎn)品標識:
”HS” 代表保定合順電氣設(shè)備科技有限公司
2) 產(chǎn)品代號:
CW:無線式接點溫度監(jiān)測系統(tǒng)
3) 功能類型:
型號標識
HS-CW測溫系統(tǒng)的硬件由3部分組成,它們是:溫度采集模塊(YR-TM)、無線集中采集單元(HS-CW)、后臺軟件。
無線測溫終端由高能電池供電,減少高低壓之間的電氣聯(lián)系,采用全數(shù)字方式工作,溫度傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置分離,由一段數(shù)據(jù)線使溫度傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置相連接(溫度傳感器和數(shù)據(jù)處理裝置一起稱為無線測溫終端)。溫度傳感器附著在發(fā)熱點上(高壓母線或高壓開關(guān)),使其充分接觸,更加準確的測量發(fā)熱點實際情況。同時,數(shù)據(jù)處理裝置相對遠離發(fā)熱點,使無線測溫終端可在高壓設(shè)備發(fā)熱情況下正常運行。溫度傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置均采用特殊材料制成,耐高壓,耐腐蝕,耐高溫,阻燃性好,提高系統(tǒng)的可靠性,可長期工作在惡劣的室外環(huán)境中。根據(jù)需求分析,一般需將無線測溫終端安裝在以下位置:
a) 變壓器高、低壓側(cè)套管,變電站母排溫度監(jiān)測
b) 電纜接頭以及各種接點溫度的監(jiān)測
c) 開關(guān)柜進線刀閘和出線刀閘
d) 戶外進線刀閘
實際安裝位置需以現(xiàn)場情況為準,在以不破壞原有電力設(shè)備并保障準確測溫的前提下進行確定。
無線測溫終端把溫度信號通過無線的方式直接或經(jīng)過無線中繼器傳送給無線匯聚終端,每個無線匯聚終端可以接收多個測溫終端發(fā)送來的數(shù)據(jù)。一般情況而言,在35KV及以下的變電站無需使用無線中繼器,而箱式變電站需使用無線中繼器。對于是否使用無線中繼器還需由測量環(huán)境以及各測溫終端所處的物理位置決定。當測溫終端與無線匯聚終端處于有效的通訊距離內(nèi),無須增加無線中繼器。
系統(tǒng)采用短程無線網(wǎng)絡的方式,多個測溫終端分布在無線匯聚終端的周圍,在有效的通訊范圍內(nèi)可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。無線匯聚終端則安裝在控制中心,控制中心計算機軟件實時監(jiān)控每個點溫度的變化,實現(xiàn)足不出戶掌握整個高壓系統(tǒng)的發(fā)熱狀況。
如果在無人值守、實際測溫地點遠離控制中心的環(huán)境中,無線匯聚終端可以把接收到的數(shù)據(jù)通過RS232傳送給GPRS/CDMA,再由GPRS/CDMA把數(shù)據(jù)傳送到控制中心的計算機,由計算機的后臺軟件進行處理。