安科瑞 黃飛蓉 18860995251

摘要:高壓開關(guān)柜是電力傳輸系統(tǒng)的樞紐,起著通斷、控制或保護(hù)等作用,保障著系統(tǒng)安全運(yùn)行。由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行,高壓開關(guān)柜的連接點(diǎn)因溫度過高而釀成火災(zāi)的情況時(shí)有發(fā)生。這會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡,因此,對(duì)高壓開關(guān)柜內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行溫度檢測(cè)變得尤為重要。本文根據(jù)高壓開關(guān)柜的特點(diǎn)，對(duì)各發(fā)熱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)和報(bào)警。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜;智能操控;無(wú)線測(cè)溫;電力系統(tǒng)

0 概述

東岳化工創(chuàng)建于1987年，公司產(chǎn)品制冷劑、綠色環(huán)保制冷劑、無(wú)水氟化氫、聚四氟乙烯、氟化鹽及新材料規(guī)模、技術(shù)、市場(chǎng)占有率雄居亞洲。“東岳聯(lián)邦”為山東省商標(biāo)、中國(guó)高分子材料和新興環(huán)保制冷劑行業(yè)的品牌。

本項(xiàng)目高分子智能車間配電室共4臺(tái)10kV/0.4kV變壓器，變配電站內(nèi)無(wú)線測(cè)溫傳感器等設(shè)備采用lora無(wú)線組網(wǎng)接入變配電站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器，進(jìn)而接入變電站值班室在線測(cè)溫主機(jī)。

1 需求分析

在線測(cè)溫系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。軟件功能要求如下：

1)電氣接點(diǎn)溫度測(cè)量及顯示，要求每面高壓柜需6點(diǎn)測(cè)溫;

2)無(wú)線傳輸：采用感應(yīng)取電方式，啟動(dòng)電流≥5安，測(cè)溫范圍-50℃~125℃，傳感器和供電模塊一體，整體使用壽命不小于10年，測(cè)量精度為±1℃;

3)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：測(cè)溫模塊中的溫度傳感器將實(shí)時(shí)測(cè)得的溫度信息傳遞給接收模塊，接收模塊將此信息上傳至后臺(tái)系統(tǒng)，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)規(guī)范書引用的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)注如下：

ISO/IEC11801 《國(guó)際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

IEC 61587 《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》

DL/T448-2000 《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》

3 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)山東東岳高分子智能車間變配電進(jìn)行在線溫度監(jiān)測(cè),582只無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE400接入本變電所內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，通過網(wǎng)線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機(jī)，從而在監(jiān)控主機(jī)上實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

系統(tǒng)特點(diǎn)

1、 系統(tǒng)具有預(yù)置行程，利用智能方式運(yùn)作，無(wú)需看管進(jìn)行系統(tǒng)自檢

2、 發(fā)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)備溫度異常自動(dòng)預(yù)警，提示人員具體位置狀況信息，提供排除故障的效率

3、 對(duì)變電站區(qū)域場(chǎng)景的遠(yuǎn)程電力紅外視頻監(jiān)控

4、 變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運(yùn)行設(shè)備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場(chǎng)分布情況的監(jiān)測(cè)

5、 變電站內(nèi)CT、PT、避雷器和瓷絕緣子等高壓設(shè)備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場(chǎng)分布情況的監(jiān)測(cè)

6、 變電站內(nèi)其它充油設(shè)備、易燃設(shè)備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場(chǎng)分布情況的監(jiān)測(cè)

7、 變電站內(nèi)外紅外視頻監(jiān)控有告警硬接點(diǎn)接至變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)或遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，提供消防，預(yù)警的運(yùn)動(dòng)報(bào)警信息

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系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1)站控管理層

站控管理層針對(duì)在線測(cè)溫系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS等。

2)網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由數(shù)據(jù)采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)采集器主要功能是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表;總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統(tǒng)的安全性，可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到了無(wú)人值守的目的。

3)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端無(wú)線測(cè)溫傳感器通過lora無(wú)線傳輸，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入數(shù)據(jù)采集器，經(jīng)數(shù)據(jù)采集器到達(dá)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

4 系統(tǒng)功能

功能特點(diǎn)

本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便;運(yùn)行穩(wěn)定可靠;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。

登錄界面

安科瑞Acrel-2000在線測(cè)溫系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如配電回路名稱修改等)。可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

主要功能：將用戶的級(jí)別分為操作工、班長(zhǎng)、工程師、系統(tǒng)管理員四個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)可以分別賦予不同的操作權(quán)限，包括進(jìn)入運(yùn)行、退出運(yùn)行、遙控操作、報(bào)表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為高等級(jí)用戶，上級(jí)用戶可添加、刪除下級(jí)別的用戶。

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配電監(jiān)測(cè)界面

安科瑞Acrel-2000在線測(cè)溫系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路信號(hào)。

主要功能：能夠在配電一次圖中直觀顯示各測(cè)溫節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，及有關(guān)故障、告警等狀態(tài)信號(hào)

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配電監(jiān)測(cè)功能

運(yùn)行報(bào)表

系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、指定時(shí)間或選擇查詢近期更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過報(bào)表方式顯示出來(lái)。

主要功能：查詢各間隔各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行溫度統(tǒng)計(jì)日、月報(bào)表，并可進(jìn)行平均溫度統(tǒng)計(jì)。

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運(yùn)行報(bào)表功能

報(bào)警及事件

實(shí)時(shí)報(bào)警

系統(tǒng)具有高溫報(bào)警、超溫跳閘事故告警，當(dāng)出現(xiàn)事故或預(yù)警時(shí)，彈窗提醒，并發(fā)出聲音或閃光。

歷史事件查詢

系統(tǒng)能夠?qū)Ω邷馗婢⒊瑴靥l等事件進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

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開關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫裝置根據(jù)當(dāng)前用電負(fù)荷迅速增長(zhǎng)的情況和電力工業(yè)技術(shù)發(fā)展的要求，高壓開關(guān)正在向自診斷、智能化的方向發(fā)展，從定期檢修轉(zhuǎn)向狀態(tài)檢修。本系列產(chǎn)品采用無(wú)線電射頻通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高壓開關(guān)斷路器或母線連接點(diǎn)的溫升在線監(jiān)測(cè)，滿足了狀態(tài)檢修的要求。本裝置集無(wú)線溫度測(cè)量、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)分析和控制功能于一體，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣節(jié)點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過后臺(tái)數(shù)據(jù)上傳，可方便快捷的了解各電氣節(jié)點(diǎn)的溫度情況。使用本裝置可直接替代手持紅外測(cè)溫設(shè)備，且測(cè)溫精度高，是配套電力測(cè)溫系統(tǒng)的理想之選。

產(chǎn)品特點(diǎn)

1、采用無(wú)線電射頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高壓被測(cè)端與顯示儀表的隔離傳輸，無(wú)線信號(hào)傳輸能突破電柜內(nèi)金屬的屏蔽。

2、一機(jī)能檢測(cè)多達(dá)十二個(gè)柜內(nèi)溫升點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)超溫報(bào)警、自動(dòng)排風(fēng)、低溫加熱等功能。

3、本裝置提供無(wú)源傳感器或有源傳感器兩種測(cè)溫傳感器;

無(wú)源傳感器：其運(yùn)用小CT、磁飽和技術(shù)，從一次電流回路取電，一次電流300A~5000A范圍內(nèi)均可穩(wěn)定工作，無(wú)需更換。

有源傳感器：采用電池平穩(wěn)供電，根據(jù)溫度情況實(shí)時(shí)修改發(fā)射頻率，功耗小，壽命長(zhǎng)，可維持運(yùn)行4~5年。

4、車用級(jí)元件及收發(fā)組件安裝方便，表帶式直接卡扣在電纜或母排上，環(huán)形傳感器只需拉出手車就可完成安裝，對(duì)于老設(shè)備改造十分簡(jiǎn)單方便，不會(huì)降低電柜原有的絕緣性能。

5、無(wú)線信號(hào)采用開放的頻段，微功率發(fā)射符合國(guó)家無(wú)線電管理規(guī)定，對(duì)其它設(shè)備不產(chǎn)生干擾。

6、電磁兼容(EMC)特性好，抗干擾適應(yīng)能力強(qiáng)，適合于630A~5000A的各種型號(hào)的斷路器、隔離開關(guān)、閘刀等高壓設(shè)備的安裝應(yīng)用。

7、完善的報(bào)警方式，可設(shè)置兩種溫度點(diǎn)，高溫排風(fēng)、超溫跳閘。

5 結(jié)束語(yǔ)

高壓開關(guān)設(shè)備是變電站和配電站中保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要設(shè)備之一，本文介紹的安科瑞無(wú)線測(cè)溫傳感器針對(duì)高低壓開關(guān)柜內(nèi)斷路器觸頭的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止在運(yùn)行過程中因氧化、松動(dòng)、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸電阻過大而發(fā)熱成為隱患，提升設(shè)備安全保障。及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，避免安全事故的發(fā)生，降低設(shè)備事故率。安科瑞智能操控區(qū)別于由幾個(gè)獨(dú)立的電子裝置分別實(shí)現(xiàn)帶來(lái)的集成度低,配線復(fù)雜,可靠性差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大大提高開關(guān)柜操控的集成度和智能化程度。遠(yuǎn)程電力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的異地監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)資源的共享,能夠迅速地提高整體維護(hù)水平,保障了設(shè)備的順利運(yùn)行，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)在軟硬件方面采取了相應(yīng)的抗干擾的措施，保證系統(tǒng)的可靠性。


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