無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)架構(gòu)

　　本配電工程無(wú)線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和主站監(jiān)測(cè)組成，每面中壓開(kāi)關(guān)柜的斷路器手車觸頭均需配備無(wú)線測(cè)溫裝置，每面柜內(nèi)節(jié)點(diǎn)的溫度通過(guò)485通訊口匯聚至后臺(tái)系統(tǒng)。

　　數(shù)據(jù)采集

　　本系統(tǒng)的接點(diǎn)溫度采集由無(wú)線測(cè)溫傳感器、收發(fā)器、測(cè)溫終端構(gòu)成，無(wú)線測(cè)溫傳感器直接安裝于配電柜內(nèi)發(fā)熱節(jié)點(diǎn)，通過(guò)無(wú)線射頻技術(shù)將測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)發(fā)送到收發(fā)器，再由收發(fā)器將數(shù)據(jù)送至測(cè)溫終端顯示，測(cè)溫終端可傳輸?shù)奖O(jiān)控主網(wǎng)。本工程無(wú)線測(cè)溫終端選用安科瑞德智能操控?zé)o線測(cè)溫一體化裝置ASD320-P6，無(wú)線測(cè)溫傳感器選用安科瑞ATE200，收發(fā)器選用安科瑞ATC100。

　　整個(gè)系統(tǒng)由10kV開(kāi)閉所無(wú)線測(cè)溫子系統(tǒng)、1#變配電所無(wú)線測(cè)溫子系統(tǒng)、1#變配電所無(wú)線測(cè)溫子系統(tǒng)、主站組成

　　該配電工程用10kV無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)經(jīng)過(guò)運(yùn)行檢驗(yàn)，已經(jīng)證明可以滿足現(xiàn)場(chǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的要求。實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)溫度在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不僅降低了開(kāi)關(guān)設(shè)備的維護(hù)檢修工作量，而且有效預(yù)防了重大事故的發(fā)生，對(duì)確保配電工程10kV設(shè)備的正常運(yùn)行有重要意義，同時(shí)對(duì)其他公司進(jìn)行設(shè)備無(wú)線測(cè)溫裝置改造工作具有一定的借鑒指導(dǎo)作用。

　　電氣設(shè)備測(cè)溫的必要性

　　電力系統(tǒng)的發(fā)展將向高電壓、大容量發(fā)展，設(shè)備的輸送能力的不斷增加，電氣設(shè)備的溫升困擾電廠運(yùn)行的問(wèn)題將會(huì)突顯。設(shè)備溫度是現(xiàn)代電網(wǎng)表征一次輸電設(shè)備運(yùn)行正常的一個(gè)重要參數(shù)，尤其是一次設(shè)備的開(kāi)斷點(diǎn)和接觸點(diǎn)，其材料受環(huán)境污染、長(zhǎng)期運(yùn)行、超載運(yùn)行、觸點(diǎn)氧化、電弧沖擊等原因影響在運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)熱，引起溫度不斷上升，給設(shè)備安全運(yùn)行埋下了隱患。電力設(shè)備過(guò)熱的原因是多方面的，僅僅監(jiān)視電流不能準(zhǔn)確反映設(shè)備是否超溫，因?yàn)闇囟仁歉鞣N因素影響的綜合反映。電力設(shè)備導(dǎo)電連接處、插接處的電接觸狀況不良是引起該處溫度過(guò)高的重要原因，即使在正常電流下也會(huì)超過(guò)允許溫度。因此電氣設(shè)備溫度的有效監(jiān)測(cè)十分必要。

　　傳統(tǒng)測(cè)溫手段分析紅外測(cè)溫方式紅外測(cè)溫存在精度低、對(duì)溫度變化不敏感、易受光干擾和適用場(chǎng)合局限較大、只能人工操作的問(wèn)題，而且紅外波不能穿過(guò)金屬和墻壁，故只能對(duì)設(shè)備表面看得見(jiàn)的地方溫度監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)備內(nèi)部或者死角監(jiān)測(cè)不到。紅外成像儀和紅外點(diǎn)溫槍無(wú)法用來(lái)測(cè)量封閉運(yùn)行的中高壓開(kāi)關(guān)柜和其它電氣設(shè)備內(nèi)部溫度。光纖測(cè)溫方式光纖測(cè)溫可以用來(lái)測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部溫度，但存在成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)試?yán)щy、安裝困難，須外加激光源的問(wèn)題，因此很難推廣。且怕水，不耐磨，經(jīng)常拉斷，價(jià)格偏貴，故很少使用。測(cè)溫貼片方式因?yàn)楦邏弘姎忾_(kāi)關(guān)柜運(yùn)行時(shí)不能打開(kāi)柜門(mén)，只能通過(guò)觀察測(cè)溫貼片變色深淺大致判斷發(fā)熱點(diǎn)溫度情況，對(duì)于重要的封閉的觸頭溫度無(wú)法直觀量化，只能現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)和判斷。

　　ARTM系列電氣接點(diǎn)在線測(cè)溫裝置

　　1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介安科瑞無(wú)線測(cè)溫方案 產(chǎn)品

　　功能：

　　ARTM-Pn無(wú)線測(cè)溫裝置:ARTM-Pn無(wú)線測(cè)溫裝置可以單獨(dú)安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi)，每臺(tái)裝置可以接收18個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，傳感器型號(hào)可選配ATE100、ATE200、ATE300。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。

　　ARTM8溫度巡檢儀:ARTM系列溫度巡檢測(cè)控儀適用于一路或多路溫度的測(cè)量和控制，主要應(yīng)用于火電廠、水電站等場(chǎng)合的溫度巡檢測(cè)量及控制。測(cè)量8通道Pt100溫度，也可以屏蔽其中任意通道。每一通道溫度測(cè)量對(duì)應(yīng)2段報(bào)警，繼電器輸出可以任意設(shè)置報(bào)警方向及報(bào)警值。

　　無(wú)線測(cè)溫集中采集觸摸屏:無(wú)線測(cè)溫觸摸屏可以嵌入式安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi)，每臺(tái)裝置可以接收240個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，可與ATE100、ATE200、ATE300三種傳感器選配使用。裝置帶有一路485接口、可選配一路以太網(wǎng)口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。

　　應(yīng)用范圍：

　　適用于高低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開(kāi)關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)。

　　訂貨范例：

　　技術(shù)要求：1面高壓柜內(nèi)斷路器觸頭6點(diǎn)、母排3點(diǎn)無(wú)源無(wú)線測(cè)溫

　　輔助電源：AC/DC 220V

　　顯示方式：?jiǎn)为?dú)無(wú)線溫度顯示

　　綜上所述，確定型號(hào)為：無(wú)線測(cè)溫裝置：ARTM-P9-300,1臺(tái);無(wú)線測(cè)溫傳感器：ATE300,9個(gè)

　　訂貨范例：

　　技術(shù)要求：10面高壓柜內(nèi)斷路器觸頭6點(diǎn)、母排3點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫

　　無(wú)線傳感器要求：電池供電、無(wú)線

　　顯示方式：集中無(wú)線溫度顯示

　　綜上所述，確定型號(hào)為:無(wú)線測(cè)溫集中觸摸屏：AARTM-7062HT-4(HI),1臺(tái)；無(wú)線測(cè)溫傳感器：ATE200,90個(gè)；無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器：ATC200,10個(gè)

　　訂貨范例：

　　技術(shù)要求：10面高壓柜內(nèi)斷路器觸頭6點(diǎn)、母排3點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫

　　無(wú)線傳感器要求：無(wú)源無(wú)線

　　顯示方式：集中無(wú)線溫度顯示

　　綜上所述，確定型號(hào)為：無(wú)線測(cè)溫集中觸摸屏：ARTM-7062HT-4(HI),1臺(tái)；無(wú)線測(cè)溫傳感器：ATE300,90個(gè)；無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器：ATC400,1個(gè)；電源模塊：ARTM-KDYA-DG30-24K，1個(gè)。

2 技術(shù)參數(shù)

　　　3 外形尺寸

　　無(wú)線測(cè)溫監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用情況

　　隨著電力工業(yè)的發(fā)展，對(duì)設(shè)備的安全性、可靠性要求越來(lái)越高。以往人工巡視設(shè)備的方法已逐漸弱化，在這種條件下，高壓設(shè)備的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這種技術(shù)是將內(nèi)置電池和無(wú)線發(fā)射模塊的測(cè)溫傳感器安裝于各測(cè)溫點(diǎn)，由于其體積小，且無(wú)需任何接線，其電氣安全性可以得到保證。傳感器周期性的將測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送至接收單元，接收單元可聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至主站，以此實(shí)現(xiàn)一個(gè)區(qū)域系統(tǒng)的電氣溫度監(jiān)測(cè)。

　　目前我國(guó)許多地方的電網(wǎng)公司、變電站、鋼鐵公司等都已在高壓設(shè)備上采用這種無(wú)線測(cè)溫監(jiān)測(cè)技術(shù)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，火力發(fā)電廠由于各自不同的原因較少采用這種技術(shù)，多數(shù)火電廠仍然采用試溫蠟片、測(cè)溫儀等傳統(tǒng)手段借助人力進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控。

　　無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)建設(shè)背景

　　1.1 設(shè)備規(guī)模

　　本煉軋廠配電工程由一個(gè)10kV開(kāi)閉所、1#和2#兩個(gè)變配電所組成，共計(jì)21面中壓開(kāi)關(guān)柜。其中，中壓開(kāi)關(guān)為真空斷路器的中置式開(kāi)關(guān)柜，分別采用美國(guó)伊頓原裝進(jìn)口的150VCP-W50型真空斷路器和ABB生產(chǎn)的VD4型真空斷路器。

　　1.2 設(shè)備運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)狀

　　日常運(yùn)行中10kV開(kāi)關(guān)具有帶電運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行電流偏大、停電維護(hù)檢修機(jī)會(huì)少等特點(diǎn)，并且因?yàn)槲宸涝O(shè)計(jì)原因開(kāi)關(guān)柜門(mén)閉鎖不能打開(kāi)，運(yùn)行、維護(hù)人員僅僅依靠測(cè)溫槍或紅外成像儀等工具，很難對(duì)開(kāi)關(guān)柜熱部位如動(dòng)靜觸頭、出線母排等的溫度進(jìn)行有效監(jiān)視。該配電工程自2013年至2015年，先后發(fā)生了1AH6進(jìn)線開(kāi)關(guān)觸頭過(guò)熱跳閘導(dǎo)致母線失電、1AH10進(jìn)線開(kāi)關(guān)觸頭過(guò)熱跳閘導(dǎo)致母線失電等影響配電房安全穩(wěn)定的事故。

　　發(fā)生以上事故主要是因?yàn)槿狈τ行У脑诰€監(jiān)測(cè)手段，難以有效預(yù)防過(guò)熱故障，當(dāng)開(kāi)關(guān)元件發(fā)熱后也無(wú)法及時(shí)處理，之后導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損壞甚至配電房非停?？傊撆潆姽こ?0kV開(kāi)關(guān)不能滿足配電房安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。