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无线测温系统在海上石油平台高压配电盘的应用

文章更新时间:2023-05-19 点击量:130

摘要:海上石油平台的封闭式中高压配电盘在平台电力系统中起着非常重要的作用。据统计,配电盘的大部分故障都是由早期的热效应引起的。由于配电盘内部空间封闭狭窄,无法进行人工检查和温度测量,这为油田供电系统埋下了一定的潜在隐患。因此,利用ZigBee无线传感技术对配电盘内重要节点的温度变化进行实时检测,可以提前发现隐患,采取有效措施进行预防和维护,减少损失。


关键词:ZigBee;配电盘;无线测温;石油平台

引言

随着国际油价的波动,海上石油平台的产量任务压力越来越大。因此,对海上石油平台电网稳定性的要求越来越高。海上石油平台的大部分中高压配电板采用全封闭结构,全封闭高压配电板长期处于高负荷运行状态,散热效果差,容易加剧热量集结,温升直接损害电气设备的电气绝缘能力。经常出现电气接头表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动、接触和母线连接处老化等问题,埋下了很大的安全隐患。因此,如果中高压配电盘能够得到有效监控

一讨论优越性

无线测温采用温度数据无线传输的方式,采用无线联网的方式,一点对应多点,避免了施工周期长、施工复杂、效率低下等问题,特别是对于海上石油平台交通不便、空间狭窄、空气潮湿环境的应用,不仅降低了成本,而且使温度测量系统结构简单明了,同时,其温度测量模块具有良好的绝缘性能,不会影响高压开关柜的绝缘性能,中压室本身,保证了配电盘的正常运行。无线传感器由于其体积小,可以方便地安装在中高压配电盘触点或母线表面,特别容易安装

二特征和组成

蓝牙通过无线通信,WiFi、ZigBee、UWB、与FM相比,结合海上石油平台自身环境的特点,油田采用ISTM400智能无线温度测量装置系统。该装置系统是专门开发的高压带电体运行温度实时监测系统。采用接触式数字温度传感器、ZigBee技术无线数据传输、低功耗设计、采用能源线圈供电等技术,真正实现了无线温度监测的在线、实时和智能决策,系统具有高压隔离、多种报警和远程传输手段、智能处理监控数据背景等特点。

iSTM400智能无线测温装置由iSTM400-M主机控制,iSTM-T3接收分机,iSTM-由S3温度采集模块组成,一台iSTM400-M总控主机可监控15个开关柜。

三海上石油平台无线测温系统

iSTM400智能无线测温装置系统应用于海上石油平台的一个油田,在停产维修期间进行施工,共计VCB101。~104、VCB108~110、VCB112~114、高压PT柜,1#PT柜、无线测温采集模块安装在2#PT柜等13个方面。iSTM-T3接收分机安装在VCB105和VCB108的控制室内,iSTM400-M总控主机安装在主开间上位机柜内,覆盖中高压母排和触点的无线测温系统成功构建,实时监测、显示和报警上下触点和母排的温度。油田无线测温装置系统拓扑图如图1所示。

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图1某油田无线测温装置系统拓扑图

通过系统的成功构建,ISTM400-M主控主机显示屏每5秒切换一个温度计,并循环显示。同时,操作员还可以设置报警温度。一旦测量温度超过报警温度,显示屏将立即发出报警信号,并锁定报警柜和温度显示,以确保操作员了解报警柜的温度,采取有效措施防止故障进一步扩大。同时,在温度测量方面,通过现场实际温度测量与系统显示温度进行比较,误差在于±1℃,满足现场使用需要。如图3所示,iSTM400-M总控主机显示屏显示数据。iSTM400-M总控主机显示屏显示数据如图 32 所示。

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图2iSTM400-M总控主机显示数据

四安科瑞无线测温监测系统及产品在开关柜中的应用

1应用场景

Acrel-2000T无线测温监测系统是我公司专门开发的新一代无线测温监测系统,总结国内外研究生产的先进经验,满足电力设备的安全要求。该系统具有超温报警等功能,可帮助值班人员尽快发现问题,消除隐患,保证电力系统的安全运行。为电力设备的安全、经济和可靠运行提供了新的解决方案。

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2主要功能

电气触点在线温度测量装置适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测,防止触点接触电阻过大而发热成为运行过程中的安全隐患,提高设备安全保障,及时、持续、准确地反映设备运行状态,降低设备事故率。

数据采集与处理(模拟量、开关量、电量、SOE、定值)

控制操作(断路器、隔离开关、分接头、复归)

报警及处理功能(设备状态异常或故障,测量值越限,声音、颜色、闪烁)

事件顺序记录SOE(分合闸记录、保护和自动化装置的动作顺序记录)

远程运行功能(为调度中心提供相关运行数据和设备状态)

时钟同步(北斗GPS纳秒级,满足间隔层子系统标准时钟误差不超过1ms)

人机联系与运行管理(控制、查看、数据库定义修改、报警确认、二次开发、事故记录检索、在线设备管理)

与其它设备接口(微机保护、电力仪表、DC屏幕、故障录波仪、模拟屏幕、调度)

3现场图片

现场图片.jpg

4温度测量产品的选择

五结束语

海上石油平台封闭式中高压配电盘无线温度测量系统有效解决了现有开关柜传统温度测量技术的缺陷,实现了封闭式开关柜加热接点和母排整体情况的实时在线监控,避免了设备因负荷变化而过热,从而对设备造成损坏,达到了在线监控的目的。同时,无线温度测量系统的安装和应用确保了操作人员掌握封闭式中高压配电盘的运行状态,实现了维修人员从计划维修到预防性维修的转变,大大降低了非计划停机的概率,确保了海上电力安全



参考文献

[1]苑舜.高压开关设备状态监测与诊断技术[M].北京:机械工业出版社,2001.

[2]刘诗扬,张树健海上石油平台封闭式中高压配电盘无线测温系统的应用研究[J]

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.5月版.