KZX-105A系列開關柜無線溫度監測預警系統
1.1 測溫的重要性
電力系統高壓帶電設備的各種連接點,如隔離開關觸頭、母線之間的連接點等,當由于制造質量或安裝質量方面的原因造成接觸不良時,會形成較大的接觸電阻,在運行過程中又會由于各種污染及氧化而使接觸電阻進一步增大,在重負荷下有可能由于接觸點的高熱而導致設備的燒毀和停電。此類事故在國內各級電網中時有發生,因而對高壓帶電設備的各種連接點溫度的在線監測和控制是保證電網安全運行的重要內容。此外,高壓帶電設備的各種連接點的溫度在線監測和記錄, 也是這些設備狀態檢修的重要依據。
電力系統高壓設備的溫度測量,按照電氣設備的類型,主要可分成變電站110KV以上電壓等級的戶外配電裝置的接觸點測溫,6~35KV電壓等級的戶內配電柜內配電裝置接觸點測溫,以及主要用于電廠的電纜及電纜接頭的測溫。前兩者需要測溫的測點眾多,長期以來一直停留在人工巡視觀察階段。變電站實行無人值班化后,調度運行及變電管理迫切要求將站內各類高壓電氣設備接觸點的溫度實現在線監測,但由于缺乏在線測溫的手段,電網調度自動化及變電站自動化的標準及設計規程中都無法將其列入。由于高壓電纜都有接地的絕緣層,它的測溫是在電 纜不帶電的外皮上進行,實際不是高壓設備的帶電測量,一些非帶電測量的方法可以采用。
對于上述高壓帶電設備的測溫,我公司研制成功并投運的熱敏電阻型無線測溫系統較好地解決了戶內外高壓配電裝置接觸點溫度的在線測量問題,在一些場合還需要將不同系統配合,以滿足各類設備的測溫要求。
1.2 應用場合測溫點注:以上圖片為紅外成像拍攝
1.3 適用場合
高壓開關柜觸頭、母線接頭、室外刀閘開關等重要的電氣設備在長期運行過程中,隨著用電量的曰益增加,聯接點發熱并形成惡性循環:溫升、膨脹、收縮、氧化,導致電阻增大、再度升溫直至釀成事故。解決開關過熱問題是杜絕此類事故發生的關鍵,實現溫度在線監測是保證高壓設備安全運行的重要手段。
■高壓電氣設備運行狀態檢測與內、外中心故障診斷;
■各類導電接頭、線夾、接線粧頭氧化腐蝕以及連接不良缺陷;
■各類高壓開關內中心觸頭接觸不良缺陷;隔離刀閘刀口與觸片以及轉動帽與球頭結合不良缺陷;
■各類CT一次內中心及外中心連接不良缺陷、本體及油絕緣不良缺陷以及內中心鐵芯、線圈異常不良過熱陷;
■各類PT絕緣不良缺陷、缺油以及內中心鐵芯、線圈異常不良過熱缺陷;
■各類電容器過熱、耦合電容器油絕緣不良和缺油(低油位)缺陷;
■發電機運行狀態檢測、電刷與集電環接觸狀態檢測、內中心過熱檢測;
■電力變壓器箱體異常過熱,渦流過熱,高、低壓套管上、下兩端連接不良以及充油套管缺油(低油位)缺陷;
■各類電動機軸瓦接觸不良以及本體內、外中心異常過熱。
1.4 目前常用測溫方式
2.1 概述
KZX-105A系列開關柜無線溫度監測預警系統是利用無線溫度傳感器與高壓帶電體等電位測量溫度數據,采用前沿的ZigBee組網技術設計,實現了高壓帶電體溫度的遠距離遙測;系統由無線溫度傳感器和無線溫度監測預警儀構成。無線溫度傳感器能夠地測定測點的溫度,并通過無線發送給監控主機,主機對接收到的數據進行處理,當監測點溫度超過所設定的溫度值,發出報警,提供報警觸點,測量值和內部參數值可以通過RS-485總線發送給監控計算機,實現網絡化的溫度監測和預警。系統具有低功耗、數據無線傳輸、精度高、響應速度快、操作靈活、組網方便等優勢。
2.2 產品命名方式說明
2.3 產品原理及框圖
無線測溫技術包括溫度傳感單元和顯示報警單元兩個部分構成’分別安裝于高壓測溫部位和低壓側儀表室面板上,溫度傳感器可以安全、方便地裝于母線排、隔離開關、觸臂等位置上;其中溫度信號處理及發射單元檢測、信號傳輸單元的測溫 傳感器完成溫度測量,數據發送塊完成溫度等數據的無線傳輸,然后由顯示報警儀完成數據接收、顯示、設定和報警。可實時顯示溫度數據,現場設定相關參數,具有報警和預報警功能,并可利用總線技術,組網完成集中顯示、設定、數據記錄及無線遠程語音報警等功能,因此可實現無人值班情況下的實時監測,發現溫度過高馬上報警,及時處理防范于未然,保證電網運行的安全和供電的可靠性。
2.4 產品特點
■采用的數字化及無線傳輸技術,獨特的絕緣性能,使用方便經濟。無線傳感器內部經過特殊工藝處理,溫度參數變化通過無線傳輸方式到收發基站,接收到的溫度信號準確可靠,無論是安裝、運行、維修都會高度安全、可靠,不會對一次設備產生任何干擾和影響。
■標準化設計,可方便擴展與其它系統互連,費用低廉,安裝靈活。從溫度信息采集到數據處理、顯示、通信自成系統,即可單路,又可多路;可與電力系統綜合自動化系統相連接,也可和電力系統的局域網、廣域網相連接,融入電力自動化綜合控制系統。
■保證使用距離情況下,采用超低功耗設計。
■傳感器可使用CT線圈供電或使用電池供電,電池供電時間為8年,電池無需更換。傳感器本身不但具有良好的絕緣性還有極強的抗電磁干擾能力,運行安全、可靠、準確性高。
■省去了冗長繁瑣的連線,系統安裝簡潔方便。
■后臺軟件設計思想,且功能全面而切合現場實際。
2.5技術指標
■監測各測溫點的溫度、在LCD液晶屏上顯示;
■多可同時監測12個通道的溫度數據;
■顯示當前曰期和時間;
■顯示各個通道的狀態:正常、預警、報警、無信號;
■監測溫度超過預警值,在屏幕上顯示該通道預警,并觸發無源預警輸出
■監測溫度超過報警值,在屏幕上顯示該通道報警,并觸發無源報警輸出
■各通道溫度預警報警值設置;
■保存30天的歷史數據,記錄中的溫度和平均溫度值。
2.6性能指標
無線溫度監測儀
■采用2.4G通訊頻段,工作在2400~ 2483.5MHz (ISM)頻段;
■可管理傳感器數:12只;
■溫度顯示:LCD顯示器,帶背光;
■報警輸出:2個(無源接點)觸點容量:5A 250VAC;
■網絡接口: RS-485工業總線接口;
■工作電壓:AC220V±15%;
■工作溫度:-20℃~+70℃;
■存儲溫度:-40℃~+85℃
■安裝方式:嵌入式盤裝;
傳感器模塊
■采用2.4G頻段,工作在2400 ~ 2483.5MHz (ISM)頻段;
■溫度傳感器采用LTCC內置天線,體積小;
■極低的傳感器耗電,電池壽命:>8年(CT線圈供電,無需更換電池)
■高達65535個無線傳感器編址;
■探頭可測溫范圍-40~125度,測溫精度0.5級,溫度分辨率0.1度;
■工作溫度:-20℃~+70℃
■存儲溫度:-40℃~+85℃
2.7 產品安裝、結構及應用
主機安裝
測溫模塊的安裝與附件
測溫軟件集成了數據配置,數據采集,數據監控及后臺管理功能。無論是從整體界面風格、用戶工程的組織,還是從許多細小的功能細節上,都匠心獨運,努力讓用戶熟悉和掌握變得簡單,使用起來輕松愉快,能高效率地幵發自己的監控工程。大量人性化的細節設計及給予用戶的靈活和方便。
對測溫主機進行數據采集,同時進行數據分析和處理,通過配置時的組態方案輸出實時數據。在實時監控的過程中能實時接收和處理用戶的命令,將指令發送到硬件接收設備,完成在線控制功能,同時能實時檢測控制返回的狀態,做到真正的監控一體。
在測溫軟件運行的過程中,不僅能將實時檢測的數據通過圖形化組態表示出來,還能實時的輸出各種報表,如測溫點越限輸入告警表,實時數據曲線報表,歷史數據曲線報表。令用戶不僅能提前判斷測溫點溫度變化趨勢,還能及時反應測溫點數據超標狀態。
