电力无线测温监测系统在变电站
在线监测中的成功应用
一.概述
对于电力设备的安全运行,重要的原则是:有效的提前预测,并做好预防,而不仅是被动的反应。
电网设备中的触头和接头是电网安全的一个重要隐患。现有表明,故障主要发生在如下位置,
1)开关柜中动、静触头故障。开关柜在电力系统中被广泛应用,是输配电系统中的重要设备,承担着开断和关合电力线路、线路故障保护、监测运行电量数据的重要作用。开关设备因高压断路器动、静触头接触不良,加上长期的大电流、触头老化等因素易致其接触电阻增大,从而导致长时间发热、触头温升过高甚至最终发生高压柜烧毁事故。
2)电缆接头故障。随着运行时间的延长、压接头的松动、绝缘老化、以及局部放电、高压泄漏等,将引起发热和温度的升高,这将使运行状况进一步恶化,促使温度进一步提升,这一恶性循环的结果就引发短路放炮,甚至火灾。
目前电力系统中较常用的温度监测方法有示温蜡片法、红外测温仪、光纤测温系统等。下面我们对较常见的测温方法加以比较:
产品或系统名称 | 精度 | 数据处理能力 | 成本 | 运营成本 | 局限性 |
可变色发光材料 | 精度不高,不能定量测量 | 无 | 廉价 | 高 | 需要人工巡检,难于实现自动化 |
红外测温 | 精度较高,受环境影响大 | 无 | 昂贵 | 高 | 1. 易受环境影响 2. 无法测量开关柜内温度 3. 无法绕过光学遮挡 |
光纤测温系统 | 精度高,不受环境影响 | 有 | 昂贵 | 低 | 光纤布线困难,绝缘性能差 |
高压无线测温系统 | 精度高,不受环境影响 | 有 | 性价 比好 | 低 | 无 |
根据以上比较我们可以看出,常规的测温方法要么需要人工干预,要么造价较高,要么有安全隐患,要么存在局限性,而电力无线温度监测系统实时性强、性价比高、安全可靠。
通过上述分析,利用无线传输的方式测量高压环境温度成为一种必然趋势。对温度进行远程监测,在许多行业有着很大的需求。电力高压环境测温就是这样一个典型的被测量环境,对于这样一个物理结构复杂、测量点分布不集中、人工无法或不便于接近的环境,限制了通常所使用的有线传输数据的方式,使得无线方式采集数据体现出更优越的性能。
无线测温系统工作原理
根据高电压(6KV-220KV)作业环境下温度测量的特点,我公司推出工业无线温度监控系统:
1. 无线测温终端采用有地址编码应用无线射频自动传送数据的测温传感器放置在被测节点表面,将采集到得数据通过无线传输的方式传送到汇集终端。
2. 再通过通信设备将收集到的温度数据,连同地址编码上传到监测主控中心。
3. 监测主控中心可对所有节点的温度进行监视和分析,并以一次接线图、曲线、表格等方式呈现给监控人员。系统自动检测有无过温或超温设备,并据此智能判断有无异常设备,当有异常情况,自动以声、光告警。
主要技术指标
技术特性:
ü 实时性:实时在线监测
ü 低功耗:低功耗高灵敏度采用高能电池,以5分钟为数据传输周期,可持续5年以上
ü 准确性:测量精度可达±0.02℃
ü 高可靠性;高绝缘性和抗电磁场干扰性
详细技术参数:
ü 频率范围: 433MHz-434.79MHz (免申请)
ü 最远传输距离: ≥200m (无阻挡)
ü 电池寿命:8年(视测量时间间隔而定)
ü 测量温度: -50℃ - +1800℃
ü 测量精度: ±0.02℃
ü 防水级别:IP68
三.无线测温系统特色
系统采用分布式结构,将温度传感器附着在高压设备发热点上,经数据处理后通过无线通讯方式按照一定的周期将数据传送到汇聚终端设备,再由汇聚终端经通讯信道上传监控中心。监控中心软件系统将数据进行处理、显示、打印、存储,告警、Web发布等。
系统具备以下特点:
1、可靠性强
系统处于高电压环境中,具备高度的可靠性和安全性,保障了监控人员的人身安全,保障了监测系统以及电力设备的安全。
2、精度高
温度测量精度达到0.5摄氏度,精确反映高压设备温度。
3、结构合理
2 温度传感器与测温主机采用分体设计,温度传感器与测温主机之间通过一根20~50cm的带屏蔽抗高温老化线连接,传感器位于高温区,而测温主机远离高温区。另外测温主机与所连接母排或导线间有1cm左右的缝隙,有效地阻隔了热传导,保障测温主机工作在正常温度,提高设备运行的可靠性。
2 测温终端独特设计的半球形或环形结构,不影响电场分布,不影响绝缘性能。天线不外漏,防止因为产生尖点而影响设备绝缘。
2 所选用器件集成度高,功耗低,可靠性高。
2 系统采用独特的屏蔽罩设计,既保障了无线信号的远距离传输,又实现了对干扰信号源的屏蔽,使运行更稳定可靠。
4、无线传输
系统无线通讯采用433MHz-434.79MHz免申请开放频率,最远传输半径≧300m。采用无线通讯代替信号传输导线,避免导线内阻和分布电容的影响,环境温度以及电磁干扰的影响,不受安装环境限制。
5、无线信号穿透能力强
能够穿透密闭式高压开关柜、箱式变电站等特殊设备环境。
6、抗干扰能力强
采取电磁屏蔽及滤波电路等技术措施最大程度的降低信号干扰影响。
7、独特的低功耗设计
采用高容量锂电,测温终端可连续工作8年以上。当测量温度值在安全范围内时适当增大数据刷新周期,而温度达到预设告警值时数据刷新周期变短,提高数据传送密度,从而保障温度监测的高效性和可靠性。
8、采用防水设计,适用于室外环境。
9、智能分析、判断设备运行状态
2 系统自动检测同一组设备不同相别之间温度差值。
2 系统自动检测同一测点在一个时段内的异常温
2 系统具有月曲线、年曲线功能,系统自动根据历史数据分析发现设备的异常温升、以及劣化过程。
10、配置灵活
系统采用分布式安装,每台汇聚终端设备可以管理多达256个测温终端,实现了被测点数量的任意增减。
11、人机界面友好
主监控系统人机界面友好,数据可以采用一次接线图、曲线、报表等方式直观显示。当有温度越限或温度升高过快时语音告警并弹出告警画面并进行醒目地闪烁。而曲线又包括多日曲线对比、同一设备不同相别间温度对比、年曲线、月曲线等多种灵活方式。