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无线测温系统在高压开关柜的设计与应用

更新日期:2023-11-02浏览:284次

简婷

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

1高压开关柜内部触头

    对高压开关柜内部触头发热情况进行监控,随时掌握温度变化情况,使之在处于危险温度前对其进行及ft寸处理,从而避免发生安全事故。目前常用的检测方法主要有人T巡检、贴色片测温法、光纤测温法和红外测温法。

1)人T巡检法

   主要依靠T作人员手持红~'t-N温仪对高压开关柜内温度进行测量,但由于高压开关柜密闭结构,且由于柜内线路或元件的遮挡.使得红外测温仪无法准确测得柜内温度数据。

2)贴色片测温法

   依据色片颜色不同来判断柜内温度,该方法也无法准确反映柜内温度情况。

3)光纤测温法

   将光纤作为温度传感器,通过温度变化调制透过光纤的光强来确定温度,对于光源、发射和接收电路等设备要求较高。

4)红I-N温法

   通过被测目标的温度变化埘应红外辐射变化来确定其温度,这种测温方式准确度较低。

   基于此,本文提出一种基于单片机的高压开关柜无线测温系统,该系统具有测温准确、安装方便等特点。

2系统总体设计

 

2.1系统总体设计方案

   本文提的高压开关柜无线测温系统主要包括无线测温模块、集巾器、上位机服务器3部分,其中无线测温模块安装在高压开关柜内触头处,用于检测触头温度,并将检测到的温度信号以无线方式发给温度采集器,温度采集器通过有线网络,与上位机服务器相连接,将高压开关柜内触头温度实时传送到上位机服务器,上位机可以实现高压开关柜温度数据的显示、存储、报警以及历史数据的查询等功能,从而完成对高压开关柜内触电温度的检测和预警。

图1高压开关柜无线测温系统架构

   对于下位机温度采集模块,主要单片机控制模块,温度传感器模块,无线收发模块,供电模块组成,其结构如图2所示。其中,温度传感器选用美国DALLAS公司推出的智能化数字式温度传感器DS18B20。DS18B20具有成本低,测温范围广(.55~125°C)等特点,可以满足高压开关柜内的测温设计要求。单片机控制模块采取意法半导体公司推STM32F103RBT6,这款单片机是目前32位微处理器中功耗的芯片,有利于i贝0温装置的节能。无线收发模块采取CC2520芯片,用于将采集到的温度数据以无线的方式发给温度采集器。

 

2.2系统设计要求

    高压开关柜是电力系统的重要设备,长期作在强电磁噪声的环境下,对可靠性和稳定性要求都很高,因此,针对高压开关柜的特殊]:作环境,监控系统应满足以下要求:(1)能够长期稳定T作,无需经常更换电池;(2)可适应复杂的电磁噪音环境;(3)体积小,方便部署在触头位置;(4)系统要求较高的可靠性。

3.安科瑞温度在线监测系统解决方案

3.1概述

    电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测,防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患,提高设备安全保障,及时、持续、准确反映设备运行状态,降低设备事故率。

   Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS485总线或以太网与间隔层的设备直接进行通讯,系统设计遵循国际标准Modbus-RTU、Modbus-TCP等传输规约,安全性、可靠性和开放性都得到了较大地提高。该系统具有遥信、遥测、遥控、遥调、遥设、事件报警、曲线、棒图、报表和用户管理功能,可以监控无线测温系统的设备运行状况,实现快速报警响应,预防严重故障发生。

3.2应用场所

   适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中*、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿企业、变配电所等电力设备的温度监测。

3.3系统结构

温度在线监测系统结构图

3.4系统功能

   测温系统主机Acrel-2000T安装于值班监控室,可以远程监视系统内所有开关设备运行温度状态。系统具有以下主要功能:

3.4.1温度显示

   显示配电系统内每个测温点的实时值,也可实现电脑WEB/手机APP远程查看数据。

3.4.2温度曲线

查看每个测温点的温度趋势曲线。

3.4.3运行报表

查询及打印各测温点时间的温度数据。

3.4.4实时告警

系统能够对各测温点异常温度发出告警。系统具有实时语音报警功能,能够对所有事件发出语音告警,告警方式有弹窗、语音告警等,还可以短信/APP推送告警消息,及时提醒值班人员。

3.4.5历史事件查询

能够温度越限等事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警进行历史追溯,查询统计、事故分析等。

3.5系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元,通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成,实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。

作者简介:简婷,女,本科,现就职于安科瑞电气股份有限公司

 

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