變電站無(wú)線(xiàn)測溫系統解決方案
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次發(fā)表時(shí)間:2015-05-22 16:05
高壓電網(wǎng)中眾多電氣設備本身和設備之間的連接點(diǎn)是電力輸送最薄弱環(huán)節。隨著(zhù)負荷的增大,這些薄弱環(huán)節會(huì )出現發(fā)熱現象,并形成惡性循環(huán):溫升、膨脹、收縮、氧化,電阻增大、再度升溫直至釀成事故。
根據運行經(jīng)驗,需要監測的高壓電器設備易發(fā)熱部位如下:
(1)高壓(220KV、110KV、35KV、10KV)變壓器的輸入輸出連接點(diǎn)和箱體表面;
(2)高壓母線(xiàn)、母排接頭,穿墻套管,銅鋁過(guò)渡處;
(3)高壓開(kāi)關(guān)柜的動(dòng)靜觸頭及柜內斷路器等各種接點(diǎn);
(4)地下電纜及電纜夾層通道;
(5)發(fā)電機定子、干式箱式變電站等的發(fā)熱部位;
(6)刀閘、開(kāi)關(guān)等連接部位
通過(guò)利用在發(fā)熱部位觸點(diǎn)位置安裝無(wú)線(xiàn)傳感器,實(shí)時(shí)采集各觸點(diǎn)的溫度,通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式上傳到監控中心后,變電運行人員可快速了解設備是否有發(fā)熱情況,從而可為設備安全的運行提供技術(shù)保障。
系統特點(diǎn)
1) 多種溫度監測方式
系統設定自動(dòng)采集任務(wù),定時(shí)按照既定的采樣頻率進(jìn)行溫度信息的采集。溫度數據保存在數據庫中,用戶(hù)可以設定時(shí)間區間、指定監控對象進(jìn)行歷史溫度信息的查詢(xún)。
2) 完備的告警機制
當設備的溫度的絕對值或溫度的變化率超過(guò)上限,系統為運行管理人員提供聲音、光電等多種方式的告警信息。及時(shí)或預知性的發(fā)現和排除故障,從而最大限度的保障電力設備的安全穩定運行。
3) 完善的系統參數設置
建立各級監測點(diǎn)的溫度監測及管理網(wǎng)絡(luò ),管理溫度監測相關(guān)的設備、傳感器、讀入器等各類(lèi)設備檔案。
4) 豐富的數據展現
對于歷史溫度信息,系統提供列表、曲線(xiàn)等多種展現方式,方便用戶(hù)進(jìn)行查看。
系統組成
3.1無(wú)線(xiàn)傳感器
傳感器具有純無(wú)源、免維護、體積小、安裝靈活等特點(diǎn)??梢院芊奖惆惭b在被測點(diǎn)上,準確地測量發(fā)熱點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度,并以無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送到采集器上,實(shí)現對被測點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,實(shí)現非接觸溫度測量。
標準的溫度采集過(guò)程,如下圖所示,包括如下步驟:
無(wú)線(xiàn)讀入器通過(guò)它的天線(xiàn)發(fā)射射頻脈沖。脈沖信號被傳感器上的天線(xiàn)收到后,通過(guò)叉指換能器 (IDT)在壓電感應器的表面激活一個(gè)表面波。傳感器表面波的頻率由于受到傳感器本身溫度的影響發(fā)生了變化。正是由于頻率受溫度變化的機制,使得溫度數據測量得以實(shí)現。IDT 再將表面波的頻率振蕩轉化成射頻信號。此射頻信號由讀入器上的天線(xiàn)收到后進(jìn)行處理。由于諧振器的高質(zhì)量特性,即使訪(fǎng)問(wèn)波具有50Hz 的帶寬,也確保了反射回來(lái)的信號包含了精確的射頻信息。反射回來(lái)的射頻頻率變化與溫度的變化成比例關(guān)系。
3.2溫度采集器
溫度采集器用來(lái)收集傳感器的溫度信號,將其重新打包,通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)(GPRS)方式發(fā)送至后臺監控系統,安裝在測溫現場(chǎng)。一個(gè)溫度采集器對應有 3 個(gè)收發(fā)數據端口,每個(gè)數據收發(fā)端口連接一個(gè)收發(fā)天線(xiàn)用于與測溫傳感頭通信。由于各個(gè)傳感探頭的諧振中心頻率不同,每個(gè)收發(fā)天線(xiàn)可以同時(shí)和 6 個(gè)傳感探頭通信,即一個(gè)信號讀寫(xiě)器可對應 18 個(gè)溫度傳感探頭。
采集器由單獨的電源供電,并向被測點(diǎn)上的傳感器發(fā)射短射頻信號。如果射頻脈沖的頻率與溫度傳感器預設的頻率相同,傳感器就能收到該射頻信號,并且改變和被動(dòng)地反射脈沖信號。返回的脈沖信號由于受到了傳感器自身溫度的影響,因而攜帶了傳感器的溫度信息。采集器支持交流220V供電方式和直流12V兩種供電方式。
3.3后臺監控系統
后臺監控器采用時(shí)分復用或頻分復用等方式同時(shí)控制 1~100 個(gè)溫度采集器,而每個(gè)溫度采集器可同時(shí)對應多個(gè)聲表面波溫度傳感器,因此,整個(gè)系統可同時(shí)在線(xiàn)監測幾百、上千個(gè)電體被測點(diǎn)的溫度。并可以存儲歷史數據,系統根據歷史數據和實(shí)時(shí)數據可及時(shí)判斷被測點(diǎn)溫度是否正常,并對可能發(fā)生故障的被測點(diǎn)進(jìn)行預測和提前報警。
監控軟件主要功能包括各溫度傳感器設備、溫度監測各項參數設置、溫度信息的遠程獲取、綜合查詢(xún)分析以及溫度預測告警等。
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