變電站無(wú)線(xiàn)測溫系統解決方案

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。