您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
產(chǎn)品分類品牌分類
-
新能源電表 4G數(shù)據(jù)融合終端 多回路電表 遠(yuǎn)程抄表 電力監(jiān)測(cè) 無線傳輸電表 智能電力測(cè)控終端 無線計(jì)量電能表 4G智能電表 直流電表 環(huán)保用電 通信管理機(jī) 抄表采集設(shè)備 通信網(wǎng)關(guān)機(jī) 鐵塔基站 直流計(jì)量 能耗監(jiān)測(cè) 物聯(lián)網(wǎng)電表 組網(wǎng)模塊 APP電表 直流電能表 多用戶計(jì)量箱 無線計(jì)量?jī)x表 環(huán)保電表 無線通信終端 宿舍電力儀表 多用戶多回路 導(dǎo)軌電能表 電能計(jì)量 電能表 網(wǎng)關(guān) 電能 多用戶電表 灌溉 預(yù)付費(fèi)
-
儲(chǔ)能柜系統(tǒng) 虛擬電廠平臺(tái) 光儲(chǔ)充監(jiān)控平臺(tái) 光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)維 能量管理系統(tǒng) 校園能源管理平臺(tái) 微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng) 電池監(jiān)測(cè) 安全用電 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)管理 綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 生物制藥 智慧水務(wù) 污水廠 綜合管廊 工廠 數(shù)據(jù)中心 高速公路 醫(yī)院 蓄電池 售電運(yùn)維 運(yùn)維云平臺(tái) 變電所運(yùn)維 銀行智慧用電 能源能耗管理 餐飲油煙監(jiān)測(cè) 能耗系統(tǒng) 電室安裝輔助監(jiān)控方案
10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品選型
閱讀：568 發(fā)布時(shí)間：2023-2-17
摘要：保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行的一個(gè)重要部分為高壓開關(guān)柜。高壓開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)非常關(guān)鍵，因?yàn)檎w溫度太高會(huì)逐漸損耗其電氣設(shè)備。分析10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)，闡述10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、技術(shù)特點(diǎn)及工作原理，總結(jié)了無線測(cè)溫技術(shù)在10kV高壓開關(guān)柜中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)備；高壓開關(guān)柜；無線測(cè)溫技術(shù)
一、10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)
1、整體設(shè)計(jì)
本文選擇KYN型開關(guān)柜作為研究對(duì)象，而K、Y、N分別是鎧裝式金屬封閉開關(guān)設(shè)備、移動(dòng)式結(jié)構(gòu)以及戶內(nèi)裝置。根據(jù)10kV高壓開關(guān)柜的安全運(yùn)行需求，10kV高壓開關(guān)柜的整體設(shè)計(jì)要從體積、絕緣性能、成本以及可靠性等方面給予考慮。針對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析，主要由3部分組成，即高壓測(cè)發(fā)射端、低壓側(cè)接收端以及上位機(jī)數(shù)據(jù)處理控制。這一設(shè)計(jì)考慮到KYN型開關(guān)柜所具備的6個(gè)梅花觸頭，并提供了470MHz無線數(shù)據(jù)傳輸通道。由于選取了CT互感器作為高壓側(cè)電源，ATE400溫度傳感器測(cè)量觸頭溫度，系統(tǒng)由此能夠準(zhǔn)確反映觸頭溫度變化。
2、溫度傳感器的選擇
一般工業(yè)場(chǎng)所使用的溫度傳感器主要有熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器、熱敏電阻溫度傳感器以及集成溫度傳感器等。整合多個(gè)傳感器可以發(fā)現(xiàn)，每一個(gè)傳感器自身都有明確的溫度測(cè)量范圍。明確的溫度測(cè)量范圍值，可以認(rèn)知其傳感器的適應(yīng)溫度環(huán)境的變化程度。結(jié)合設(shè)計(jì)成本和難度，大多數(shù)10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)都會(huì)選擇應(yīng)用ATE400溫度傳感器。究其原因，主要是其ATE400溫度傳感器的價(jià)格比較實(shí)惠，同時(shí)具備高精度測(cè)量、簡(jiǎn)便的測(cè)溫路線以及使用拓展性方便的優(yōu)勢(shì)。
3、高、低壓側(cè)信號(hào)傳輸方式選擇
無線信號(hào)傳輸方式的選擇一定程度上決定了10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的良好程度。無線信號(hào)傳輸方式有藍(lán)牙技術(shù)、紅外技術(shù)等。但是，由于不同技術(shù)的抗干擾性以及功耗有所不同，因此10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)在無線信號(hào)傳輸方式上主要選擇藍(lán)牙技術(shù)。
4、高壓側(cè)供電方式選擇
供電電源間的高壓側(cè)電路需要滿足不間斷供電、抗干擾能力強(qiáng)以及高穩(wěn)定輸出等要求。目前的供電方式主要有激光供電、太陽能供電、CT互感器電源供電以及電池供電等。但是，10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)主要應(yīng)用了CT互感器電源供電方式，因?yàn)镃T互感器電源供電更能滿足高壓側(cè)電路多種需求點(diǎn)，同時(shí)具備結(jié)構(gòu)安全、應(yīng)用成熟以及使用環(huán)境優(yōu)良的優(yōu)勢(shì)。
二、10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫傳感器的原理
1、無線測(cè)溫原理
結(jié)合不同的溫度傳感元件進(jìn)行測(cè)溫就是無線測(cè)溫原理，而溫度傳感元件主要有熱敏電阻溫度傳感器、紅外線測(cè)溫傳感器、半導(dǎo)體傳感器、聲表面溫度傳感器以及無源無線溫度傳感器等。
2、熱敏電阻溫度傳感器
針對(duì)不斷變化的溫度，它的阻值也呈現(xiàn)出不同程度的變化，即熱敏電阻溫度傳感器的原理。反過來，可以結(jié)合阻值的大小判斷溫度的高低。它的優(yōu)勢(shì)也由此顯現(xiàn)，即具備較高的靈敏度，劣勢(shì)即熱敏電阻值與溫度的線性關(guān)系變差，進(jìn)一步導(dǎo)致元件被老化，縮短了熱敏電阻溫度傳感器的使用年限，還會(huì)隨著長時(shí)間的使用使其溫度測(cè)定準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性變差。
3、紅外測(cè)溫度傳感器
黑體輻射定律就是紅外測(cè)溫度傳感器應(yīng)用原理，即任意一個(gè)物體只要高于0P,就會(huì)不自覺地發(fā)射出紅外線。它的特點(diǎn)就是應(yīng)用非接觸式的測(cè)量，所以測(cè)量探頭以及被測(cè)物體不需要進(jìn)行遮擋，也不用做出多種絕緣處理。但是，紅外測(cè)溫度傳感器非常容易受到溫度、濕
度以及輻射等因素的影響，導(dǎo)致測(cè)溫精度出現(xiàn)偏差。
4、半導(dǎo)體傳感器
PN作為一個(gè)測(cè)溫元件，它的原理是隨著溫度的變化其阻值也在發(fā)生變化。通過加強(qiáng)恒定電流的方式，結(jié)合運(yùn)行狀態(tài)中電流的大小，測(cè)定其高壓開關(guān)柜的溫度。雖然這種方式測(cè)定的溫度準(zhǔn)確度高，但是整體的靈敏度不如熱敏電阻，因?yàn)槠浞磻?yīng)的時(shí)間較長。然而，半導(dǎo)體傳感器不易老化，而且整體的使用年限較高，因此具有較高的可靠性。
5、聲表面溫度傳感器
聲表面溫度傳感器測(cè)溫方式非常特殊，即為無源測(cè)量，可以借助無線傳輸測(cè)量高壓開關(guān)柜的具體溫度。整體優(yōu)勢(shì)是體積小，不用結(jié)合電源，但是整體的傳輸距離短，且整個(gè)傳輸過程不能有障礙物，否則易發(fā)生位移和震動(dòng)的情況，非常容易產(chǎn)生聲表面相位變化，影響其測(cè)溫值的準(zhǔn)確性。
6、無源無線溫度傳感器
應(yīng)用能量收集方式進(jìn)行能量的獲取來滿足無源無線溫度傳感器的能量需求，即可以充分摒棄傳統(tǒng)電池和CT取電的方式。整個(gè)無源無線溫度傳感器安全可靠性較高。整個(gè)能量收集技術(shù)沒有污染，還有可循環(huán)、低能耗的優(yōu)點(diǎn)。因此，未來的無線測(cè)溫系統(tǒng)的發(fā)展大多會(huì)建立在微電子技術(shù)與微功耗技術(shù)上，并呈現(xiàn)出多種類似于無源無線溫度傳感器的方式。
三、無線測(cè)溫系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
1、安全性
獨(dú)立式的電位絕緣安裝的無線測(cè)溫系統(tǒng)，是可以大范圍規(guī)避其爬電帶來的不良影響的系統(tǒng)，還能有效提升電氣設(shè)備的安全性能。因此，整個(gè)無線測(cè)溫系統(tǒng)的技術(shù)呈現(xiàn)為較高的安全性。
2、準(zhǔn)確性
無線測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)用的器件大多數(shù)為高精度數(shù)字傳感器，可以充分肯定測(cè)溫方式多為接觸式。整個(gè)傳感器的位置非常接近發(fā)熱點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)快速測(cè)定溫度點(diǎn)的溫度變化的目標(biāo)，顯示出無線測(cè)溫系統(tǒng)的整體測(cè)量準(zhǔn)確性。
3、靈活性
由于無線測(cè)溫器件本身體積較小，所以整個(gè)器件安裝過程非常便捷，整個(gè)組網(wǎng)也非常靈活，即可以應(yīng)用無線或者有線的網(wǎng)絡(luò)連線方式。器件的體積小還能方便多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的安裝，得到的測(cè)量數(shù)據(jù)。
4、易用性
無線測(cè)溫系統(tǒng)的整個(gè)操作平臺(tái)主要是應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)，因此會(huì)更加便捷性地鏈接其網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而得到自動(dòng)化控制系統(tǒng)，且整體的使用性能也更加方便。
5、功耗低
低功耗的設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于無線測(cè)溫，可以達(dá)成正常測(cè)溫的目的，同時(shí)提升無線測(cè)溫傳感器的使用年限。
四、10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)階段，我國多個(gè)企業(yè)公司的科研院校以及部門都已經(jīng)研制出多個(gè)不同類型的10kV高壓開關(guān)柜無線溫度在線檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)。比如，某一公司早已研制出一種特殊裝置，從正常層面上認(rèn)知其裝置是一種非接觸型溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要的監(jiān)測(cè)功能是進(jìn)行配電開關(guān)柜中一個(gè)特定部位溫度連續(xù)性的監(jiān)控，且這個(gè)監(jiān)測(cè)部位是整個(gè)10kV高壓開關(guān)柜的關(guān)鍵部位。監(jiān)測(cè)其部位的目的是得到準(zhǔn)確度較高的運(yùn)行工作狀態(tài)以及溫度，同時(shí)其非接觸型溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還監(jiān)測(cè)斷路器的工作狀態(tài)。整個(gè)非接觸型溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用的組成元件有石英晶體聲表面波元件。，石英晶體聲表面波元件應(yīng)用到10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)中，主要作為溫度敏感元件。該溫度敏感元件會(huì)直接粘貼在待測(cè)的位置點(diǎn)。由溫度敏感元件組成的10kV高壓開關(guān)柜會(huì)組成振蕩回路輸出與溫度有關(guān)的頻率信號(hào)。10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用其中，能充分滿足系統(tǒng)并發(fā)揮其自身數(shù)字化特點(diǎn)，進(jìn)一步抑制強(qiáng)電場(chǎng)的干擾性，達(dá)到過熱警報(bào)的目的。此外，監(jiān)控設(shè)備還可以借助微機(jī)聯(lián)網(wǎng)方式，得到的集中式監(jiān)測(cè)。
實(shí)際應(yīng)用到10kV高壓開關(guān)柜中的無線測(cè)溫系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，即性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、便捷安裝和操作。因此，多數(shù)10kV高壓開關(guān)柜都會(huì)應(yīng)用無線測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)溫。同時(shí)，整個(gè)無線測(cè)溫系統(tǒng)的價(jià)格并不高，是人們可接受的系統(tǒng)價(jià)格范圍。小巧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的無線測(cè)溫模塊便于變動(dòng)其開關(guān)柜，即進(jìn)行開關(guān)柜配套時(shí)，即使原柜結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變動(dòng)，也能進(jìn)行快速安裝工作。只要對(duì)應(yīng)開關(guān)柜配件，再打上相應(yīng)的安裝孔，就能實(shí)現(xiàn)快速安裝。整個(gè)安裝過程不會(huì)影響原有的開關(guān)柜的無線測(cè)溫系統(tǒng)性能，尤其是針對(duì)開關(guān)柜的絕緣性能，安裝過程中絕緣性能非常好。智能電網(wǎng)的安全生產(chǎn)是一個(gè)龐大且繁雜的系統(tǒng)工程，經(jīng)過不斷發(fā)展系統(tǒng)工程，明確系統(tǒng)工程作為電力公司以及全社會(huì)改革與創(chuàng)新的前提，能不斷推動(dòng)我國智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程。國家早在2006年就發(fā)布了多個(gè)系統(tǒng)電力設(shè)備安全使用的重要文件，明確認(rèn)知其國家優(yōu)先發(fā)展以及實(shí)施的主體是智能電網(wǎng)安全保障。我國當(dāng)前處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長時(shí)期，國家電網(wǎng)的電力供電量已經(jīng)不能滿足居民的日常生活和社會(huì)生產(chǎn)需求。因此，國家要加大電網(wǎng)的供電量，但這樣會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電器設(shè)備出現(xiàn)隱患，尤其是對(duì)于智能電網(wǎng)末端的10kV高壓開關(guān)柜。因此，只有確保高壓開關(guān)柜的安全，才能進(jìn)一步促進(jìn)電網(wǎng)溫度監(jiān)測(cè)效果。
五、安科瑞溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案
1、概述
電氣接點(diǎn)在線測(cè)溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(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)熱成為安全隱患，提高設(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)，降低設(shè)備事故率。
Acrel-2000T無線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了較大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報(bào)警、曲線、棒圖、報(bào)表和用戶管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。
2、應(yīng)用場(chǎng)所
適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)。
3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
4、系統(tǒng)功能
測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運(yùn)行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：
1）溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值，也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。
2）溫度曲線：查看每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度趨勢(shì)曲線。
3）運(yùn)行報(bào)表：查詢及打印各測(cè)溫點(diǎn)時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)。
4）實(shí)時(shí)告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y(cè)溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語音報(bào)警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時(shí)提醒值班人員。
5）歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進(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)、事故分析等。
5、系統(tǒng)硬件配置
溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測(cè)。
六、結(jié)語
就10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行深度分析，結(jié)合實(shí)際的10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r，達(dá)成保障智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，推動(dòng)10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
［1］崔金奇．10kV高壓開關(guān)柜無線測(cè)溫技術(shù)分析[J]．通信電源技術(shù),2020,037(005):45-46
［2］陳秋佳．高低壓成套開關(guān)設(shè)備智能化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用分析[J]．科技資訊,2018,016(004):6769
［3］安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022年05版