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基于无线测温系统在高压电气设备上的应用研究

文章更新时间:2023-11-29 点击量:127

摘要:随着钢铁企业的快速发展,对电力的需求也越来越大。许多供电设备需要全年运行,一些设备,如变压器、传输电缆、高压开关等连接部件,由于加热容易损坏。因此,如何全面监测供电设备的温度已成为钢铁企业发展中需要解决的首要问题。基于此,本文讨论了无线温度测量系统在高压电气设备中的应用,仅供参考。


关键词:无线测温系统;高压电气;优点;温度传感器


引言

随着科学技术的不断发展和进步,许多新兴技术被应用于钢铁企业的电气控制系统中。zhong所周知,电力系统在运行过程中会产生大量的热量。如何调节整个系统的温度是电力开发过程中首先要解决的问题。在变电站中,由于工作的特殊性,会涉及到许多重要的设备和仪器。这些设备成本高,使用寿命长,在使用过程中容易损坏。同时,由于发电过程中会产生一定的热量,如果不能及时疏散,会造成局部温度过高,甚至火灾,严重威胁员工和企业的生命财产安全。


1无线测温系统结构分析

无线温度测量系统可以独立实时地监测温度。如果发现温度过高,会向工作人员传达信息,使工作人员能够及时调节温度。无线温度测量系统由两个结构组成:实时监测温度(温度传感器)和传输和显示结果。与以往常规的温度测量系统相比,没有具体的传输设备,其优点是利用无线传输信息。温度传感器的位置一般在电缆接头、高压开关柜、保险丝等接口处。它可以直接检测这部分的温度,然后通过无线技术将监测的温度结果传输并显示在控制分析设备中。此外,高低压各自的工作部分需要电气隔离,以保证温度测量系统的安全,避免漏电等危险事件的发生。接收信息的部分应放置在特定位置,并设置多个信息传输通道,以便及时接收和显示接收到的温度信息。此外,由于接收装置和传导装置涉及的种类和数量较多,还可以分析和处理与温度相关的信息,然后利用无线网络将信息传递给工作人员,完成对温度的实时监控。


1.1温度传感器

温度传感器主要将温度信号转换为电信号,可测量电路、逻辑控制电路、电源等,具有防水防尘效果,可适应长期工作。但需要注意的是,在测量过程中,温度传感器需要与待测物体表面密切接触(耐高温尼龙丝或粘贴方法),以减少测量误差,并包装高温和高温收缩管,以适应高温工作。此外,为了确保温度传感器的线性工作范围,应选择-55~130℃传感器,并根据不同的工作场所、环境,合理控制精度和误差。


1.2无线温度检测器

目前,无线温度检测器实现了多个信息接收通道,可以同时显示和处理多个方向的监控数据。在检测器中,有一个由工作人员预先设置的故障处理模块和阈值判断模块。一旦监测数据与设定的阈值不一致,它将直接传输到故障处理模块。探测器将显示警告字样、高低电平、驱动报警指示灯、声音等。此外,无效温度探测器还可以传输信息,将数据线或串口/并行通信芯片连接到计算机上,可以远程监控,分析各种工况,及时发现异常情况,及时处理安全隐患。


1.3实时温测软件系统系统系统系统

实时温度测量软件系统的研发解决了人力短缺的问题,减少了人员的工作量,实现了实时温度测量和实时数据处理分析,与无线检测系统相连,实现了显示温度、与历史数据相比、存储数据、故障预警、设备运行状态分析等功能,帮助工作人员及时明确当前温度测量结果和异常情况,确保各设备正常运行。此外,通过计算机的计算能力和可视化能力,可以生动地显示温度的变化,使工作人员能够直观地判断异常点,及时处理,便于维护。


2无线测温系统技术的优点及应用范围


2.1无线测温系统的技术优势

(1)无线测温系统具有抗干扰能力强、功耗低、成本低、实时处理能力强、使用复杂度低等优点,通信频段一般为2.3~2.5gHz区间,处于高频波段。

(2)无线温度测量系统中的温度传感器配备了天线,不仅缩小了面积,而且保证了工作效率,即通信效果,提高了安装使用方便的简单性。此外,温度测量系统采用锂电池供电,将大大延长使用寿命。

(3)无线测温系统中的传感器采用二进制编码,更方便处理分析。

(4)无线温度测量系统中的温度传感器采用无线传输技术,不再需要传统的外部数据线,降低泄漏等安全风险,提高整体工作安全,也因为不需要留置外部数据线,使当前无线温度测量系统具有较强的抗干扰能力,不受振动、温度、灰尘等外部影响,提高系统的安全性和稳定性。

(5)无线温度测量系统中的温度传感器与计算机相连,可利用互联网技术进行数据分析和处理,大大节省人力,提高工作效率。

(6)在信息传导方面,无线温度测量系统采用无线通信技术,操作难度小,能耗小,特别是市场成本低,经济效益强。


2.2无线测温系统的适用范围

ZiBee技术用于无线温度测量系统,特别适用于短距离通信。随着技术的发展,其工作范围包括:35kV以下高压开关、110kV以下地下电缆、各种接触点和继电器。并在使用过程中注意限制工作电压。


3无线测温系统应用实例

无线温度测量系统作为21世纪电力工业的重要发展,自问世以来就广泛应用于电气工业。随着无线温度测量系统的不断发展和完善,其工作效率和效益得到了大多数企业的认可和青睐。虽然中国的趋势比英国和美国等发达国家要好。

实例一:

高压开关柜是电路中的断电保护器,主要用于高压传输设备中的发电设备、变压器、大功率负载、配电器和传输电缆。在传统电气行业,可以通过更多的设备辅助电路控制,其中*是电路断电保护系统中常见的一种,即当电路运行达到一定负荷或温度过高时,系统可以自动切断电路供应,防止安全事故发生。这说明在高压设备中,每个接口都是提前固定的,位置隐秘,更换困难。随着时间的推移,故障率增加,电阻增加,产生更多的热量,形成恶性循环,降低安全性。如果手动测量温度,不能获得实时信息,也容易因经验差异,忽视潜在问题,不能及时识别安全风险,造成安全事故,为了避免不良风险,引入无线温度在线监测系统,如河北宣化钢铁集团,实现变电站高压开关柜触电和电缆接头温度实时监测,及时发现异常情况,及时处理异常温度过热,确保安全,降低安全事故发生率。

实例二:

某化工集团拥有30MWW、60MW、13.5MW不同功率的发电机组,数量1~3、功能:工厂供水、供电、供热,由于负荷大,近年来工厂电力需求增加,电气设备不断改造,进一步增加电力负荷,使企业多年前发现发电组接线部分过热损坏,增加安全风险。企业投入无线温度测量系统,将温度传感器系统与计算机连接,实现实时监控,方便员工及时掌握设备实时情况,及时处理异常现象,及时调查安全风险,确保企业工厂的安全。


4应用场所

适合在泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿企业、变配电所等电力设备的温度监测。


5系统结构


温度在线监测系统结构图


6系统功能

测温系统主机Acrel-2000T安装于值班监控室,可以远程监视系统内所有开关设备运行温度状态。系统具有以下主要功能:

温度显示;温度曲线;运行报表;实时告警;历史事件查询


7系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元,通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成,实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。




8结语

传统电气设备无法实现实时温度监测,也不具备全自动温度监测,设备落后,难以及时辨别异常温度升高的情况,降低工作效率,加上部分电气设备中的温度监测是定制完成,统一规格,导致应用范围狭窄,并且缺乏测温的统一规定,导致通用型不强,尤其是零件出现故障、损害后,难以替换,从而影响推广性。因此,要想进行温度监测的技术革新,就需要结合目前实际情况,包括:高压电气企业的电站设备、温度监测需求等,制定出符合实际情况的全自动化温度监测系统,确保高压电气设备周期的稳定运行。无线测温系统又称“无线温度在线监测系统",其具备实时在线监测、工作环境恶劣、安装方便、预警及时等特点,可以有效保证高压电气设备的安全性。无线测温系统由无线温度传感器、测温通信终端(温度接收仪)、温度监测预警工作站三部分组成,其中,无线温度传感器可以测量接触点的温度,无线温度接收仪负责接收各无线温度传感器(探头)测量和发送出的温度数据,通过总线连接,将数据上传至管理计算机,响应管理软件命令,而工作站系统属于无线测温客户端软件,可以便于实时观察到监测的结果,包括温度数据的变化曲线,以便及时发现温度过热、或急剧升温到设置报警温度立即报警。因此,在无线测温系统的干预下,工作人员可以及时明确温度测量结果,发现温度变化,及时鉴别安全隐患,并处理,保证生产设备的效率以及安全性能,此外,无线传输技术摒弃了外置数据线,*大限度减少了传输过程中的电容、电感耦合,提升了高压电气设备的使用安全性。并且随着该项技术的不断普及,无线测温系统已经不局限于电气企业中,于各行各业都有了广泛的推广,在其作用下,工作人员可以进行严格监管,通过远程监控,对温度进行高效管理,*大限度的推动了我国的经济发展。




参考文献

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