淺析無線測溫技術在企業電力係統中的設計及應用

簡婷

开云体育手机下载教程 上海嘉定 201801

摘 要: 電力係統是水泥企業(ye) 生產(chan) 和設備運轉的重要組成部分，電力係統安全運行直接影響企業(ye) 安全生 產(chan) 和效益。如何利用信息化技術實現重點設備的實時檢測，及時發現隱患並采取措施，避免發生設備安全事故，是企業(ye) 重點關(guan) 注的方向。溫度是維護電力設備是否正常運行的重要監控參數，電力設備的溫度過高超出 上限可能會(hui) 發生故障或出現事故，通過對電力係統設備溫度參數的實時監控，可以準確及時掌握電力設備運 行溫度變化趨勢，分析判斷超溫報警信息，有針對性地製定預防措施，實現設備預防性維護，延長使用壽命、保證安全運行。隨著無線測溫技術的推廣應用，很好解決(jue) 了因運行溫度不能及時監控造成故障或事故的問題。

關(guan) 鍵詞: 電力設備; 溫度; 無線測溫; 監控

1 無線測溫實施必要性

       電力測溫曆史悠久，之前傳(chuan) 統的測溫方式有試溫臘片法、紅外點溫儀(yi) 測試法等。傳(chuan) 統的方法不太便於(yu) 管理等原因，測溫的技術也在不斷的改進 ，到現在無 線測溫係統可以實現實時在線的監測 ，這樣就能及時 準確的發現故障然後進行維修 。公司高壓櫃等重要電力設備均為(wei) 老型號設備 ，除變電站變壓器外絕大多數設備沒有溫度檢測裝置和手段，隻能靠人工巡檢，通過測溫儀(yi) 器實現 ，人工巡檢存在不及時、不準確、不全麵等問題。根據以往電力事故數據統計，因電力設備局部發熱造成的事故時有發生，給企業(ye) 生產(chan) 及經營造成損失。

       電力設備如高壓開關(guan) 櫃、高壓線纜連接頭、刀閘開關(guan) 等重要設備，在長期運行中，容易出現表麵氧化腐蝕，緊固螺栓鬆動，電連接設備老化等問題。還有一些電力設備長期過載運行，導致問題觸點溫度逐漸上升，進而加速氧化，惡性循環。甚至發生熔融、燃燒、爆炸等各種安全事故，產(chan) 生的損失無法挽回。電氣設備溫度在線監測係統是和遠智能新推出的電力設備監測管控的一套解決(jue) 方案，能夠實時有效的監測設備溫度、管控異常，防止輸配開關(guan) 於(yu) 未“燃”。

       電氣設備溫度在線監測係統主要由無源無線測溫傳(chuan) 感器、電氣接點無線測溫裝置構成，可以在大範圍內(nei) 實現設備溫度的無線監測，實現對設備運行狀態的遠程監控。電氣設備溫度在線監測係統通過對各類型高壓開關(guan) 櫃、高壓線纜運行狀態的實時監測和預警，從(cong) 而有效防範惡性電力事故。

       電氣設備溫度在線監測係統是在線監測接點的溫度，當其超過某一設定值或三相溫度不平衡時，發出本地和遠程報警信號，提示生產(chan) 維護人員及時發現故障前兆，和遠智能電氣設備溫度在線監測係統對高壓電力設備和電力係統的安全穩定運行具有非常重要的意義(yi) 。

       因為(wei) 傳(chuan) 統的測溫方式要麽(me) 就是需要人為(wei) 幹預，要麽(me) 就是造價(jia) 高、周期長、不便管理並且存在局限性，所以配電溫度監測係統的性價(jia) 比高並且實時性強，鑒於(yu) 它能夠滿足人們(men) 更多的需求所以會(hui) 成為(wei) 監測高壓環境中監測溫度的一種重要手段。

2 無線測溫技術特點

2.1無線測溫係統構成

       溫度傳(chuan) 感器、無線測溫收發器、測溫顯示終端 、計算機平台。電氣接點無線測溫方案由無線溫度傳(chuan) 感器、接收單元、顯示單元及軟件平台組成。溫度傳(chuan) 感器直接安裝於(yu) 發熱接點， 通過無線射頻技術將測溫數據發送至接收單元，終可將數據上傳(chuan) 至集中顯示主機。

2.2作用

        溫度在線監測主要是針對高低壓開關(guan) 櫃內(nei) 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測，防止在運行過程中因氧化、鬆動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為(wei) 隱患，溫度在線監測能夠提升設備保障，及時、持續反映設備運行狀態，避免事故的發生，降低設備事故率。

2.3範圍

       無線測溫多應用於(yu) 電纜接頭測溫、觸頭測溫、母排測溫、櫃內(nei) 環溫、變壓器測溫、表麵測溫、橋架、較長電纜測溫、電動機表麵、內(nei) 部繞組測溫等部位。

2.4特點

       無線測溫係統的設計就是專(zhuan) 門針對高壓帶電運行的設備來進行溫度實時監控的，所謂實時監控就是能夠實現全天24h不間斷的溫度監控，不同類型的溫度傳(chuan) 感器可以安裝在任意開關(guan) 櫃、配電箱、電線接頭等等高壓帶電設備上。測量數據準確，傳(chuan) 感器具有絕緣、防水、防腐的能力。

2.5功能

        溫度傳(chuan) 感器采用無線傳(chuan) 輸的方式實現了遠距離就能夠監測高壓帶電體(ti) 溫度監測，後台監控係統可以對整個(ge) 係統收集到的信息進行儲(chu) 存、記錄、處理、分析、輸出顯示、查詢、總結的作用，能夠有利於(yu) 負責人做出準確的判斷，因為(wei) 它的操作靈活和低功耗和密封性能良好等的作用，可以適用於(yu) 任何的室內(nei) 外，所以測溫係統的靈活易用性也受到了眾(zhong) 多企業(ye) 的青睞。電力係統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、接頭鬆動等等問題，它們(men) 都是引起設備發熱和溫度升高的原因，如果不及時監測出這種異常導致情況惡化就會(hui) 引發短路甚至火災，測溫係統是通過無線測溫傳(chuan) 輸的方式來接收溫度的數據，並且通過總線傳(chuan) 輸到pc機後台顯示的，能夠實時在線遠程監測。

3無線測溫技術應用

3.1 溫度傳(chuan) 感器選型

       溫度傳(chuan) 感器分為(wei) 電池型無線測溫傳(chuan) 感器和CT 取電型無線測溫傳(chuan) 感器兩(liang) 種。其中CT感應取電，啟動電流大於(yu) 等於(yu) 5A。傳(chuan) 感器傳(chuan) 輸空曠距離150m 內(nei) 。

3.2溫度範圍選擇

       選擇溫度傳(chuan) 感器時的首要考慮因素是溫度範圍。例如，對於(yu) 超過1000℃的操作環境，熱電偶通常是較好的選擇。但是，隻有少數應用涉及這種溫度。對於(yu) 大多數工業(ye) 、醫療、汽車、消費者和通用嵌入式係統 ，典型的工作溫度範圍要窄得多。當使用基於(yu) 半導體(ti) 的組件時，範圍甚至更有限。例如，用於(yu) 商業(ye) 和消費類應用的MCU的額定溫度為(wei) 0 ~ 85℃ 。用於(yu) 工業(ye) 應用的MCU可將範圍擴展至－40 ~ 100 ℃ ，而汽車 MCU 需要在－40 ~ 125℃ 的溫度範圍內(nei) 工作。因此，工程師通常可以選擇使用任何標準類型的溫度傳(chuan) 感器。

3.3外形封裝

       溫度檢測組件需要不同的包裝，取決(jue) 於(yu) 正在測量的應用結構。例如，基於(yu) 半導體(ti) 的傳(chuan) 感器不能直接浸入熱油中。低成本傳(chuan) 感器可以選擇環氧塗層的封裝。對於(yu) 更高溫度的操作，溫度傳(chuan) 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 境因素的影響 ，包括液體(ti) 和碎屑。傳(chuan) 感器也可以放置在不鏽鋼外殼中，以提高穩定性。外殼所需的複雜程度越高，傳(chuan) 感器的成本就越高。

3.4傳(chuan) 感器形式

       傳(chuan) 感器還有各種形狀和尺寸。為(wei) 應用選擇合適的傳(chuan) 感器可以提高性能，響應能力和可靠性。例如，所有溫度傳(chuan) 感器由於(yu) 通過它們(men) 的功率 而經受自加熱。這種自加熱會(hui) 提高傳(chuan) 感器周圍的環境溫度 ，從(cong) 而引入誤差並對精度產(chan) 生負麵 影 響。使用 NTC熱敏電阻，可以增加傳(chuan) 感器的質量，以減少由於(yu) 自加熱引起的誤差。即使是小尺寸的變化也會(hui) 對減少自熱產(chan) 生很大影響。例如 ，與(yu) 2×2×2mm 熱敏電阻相比3×3×3mm 熱敏電阻的體(ti) 積/ 質量大於(yu) 3倍。隻有熱敏電阻才能實現這種靈活性。基於(yu) 半導體(ti) 的傳(chuan) 感器本質上是固定的。由於(yu) RTD和熱電偶都是以電線為(wei) 基礎的，這限製了工程師調整質量以減少自熱誤差的能力。

3.5無線測溫應用效果

       無線測溫首先是無線發射模塊的測溫傳(chuan) 感器裝置於(yu) 各測溫點 ，休普電子研發的傳(chuan) 感器對於(yu) 各種開關(guan) 櫃和電氣設備都可以應用，有的不需要連接線直接通過 無線傳(chuan) 輸的方式將采集的溫度數據發送到主機上。主機軟件完成數據的轉換、存儲(chu) 、曲線和報表生成，方便直觀看到溫度數據的變化趨勢。

       其實主機采集到的數據可以傳(chuan) 送到後台上，並且通過雲(yun) 端大數據就能夠實現異地監測。使用起來非常的方便，達到隨時隨地監控的目的。

       水泥企業(ye) 電力係統使用無線測溫係統可以大大減少人員巡檢，從(cong) 而也避免無效巡檢和漏檢等。如有超溫預警就會(hui) 有蜂鳴聲報警聲，而且可以通過溫度變化 趨勢圖分析現場的實際情況，製定相應的預防和解決(jue) 問題的措施，能夠大大減少電氣事故的發生率。

4 安科瑞溫度在線監測係統解決(jue) 方案

4.1概述

       電氣接點在線測溫裝置適用於(yu) 高低壓開關(guan) 櫃內(nei) 電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guan) 、高壓電纜中間頭、幹式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測，防止在運行過程中因氧化、鬆動、灰塵等因素造成接點接觸 電阻過大而發熱成為(wei) 安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續、準確反映設備運行狀態，降低設備事故率。

       Acrel-2000T無線測溫監控係統通過RS 485總線或以太網與(yu) 間隔層的設備直接進行通訊，係統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳(chuan) 輸規約，安全性、可靠性和開放性都得到了提高。該係統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監控無線測溫係統的設備運行狀況，實現快速報警響應，預防嚴(yan) 重故障發生。 

4.2應用場所

       適合在泛在電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據中心、醫院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業(ye) 、變配電所等電力設備的溫度監測。 

4.3係統結構 

溫度在線監測係統結構圖

5 係統功能

       測溫係統主機Acrel-2000T安裝於(yu) 值班監控室，可以遠程監視係統內(nei) 所有開關(guan) 設備運行溫度狀態。係統具有以下主要功能：

5.1溫度顯示：顯示配電係統內(nei) 每個(ge) 測溫點的實時值，也可實現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。

5.2溫度曲線：查看每個(ge) 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據。

5.4實時告警：係統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。係統具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發出語音告警，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曆史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析等。

6 係統硬件配置

      溫度在線監測係統主要由設備層的溫度傳(chuan) 感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網關(guan) 以及站控層的測溫係統主機組成，實現變配電係統關(guan) 鍵電氣部位的溫度在線監測。

7 結語

       無線測溫技術在水泥企業(ye) 的應用有效解決(jue) 了老設備人工巡檢不及時的問題，尤其是設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，實現了重點部位溫度實時監控，能夠及時發現問題及隱患，避免電力事故的發生，具有良好的推廣應用價(jia) 值。

參考文獻

[1]李炳福．無線測溫技術在企業(ye) 電力係統的應用

[2]安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022.05版

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職於(yu) 开云体育手机下载教程，主要研究方向為(wei) 無線測溫係統。