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劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要:無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置在當前環(huán)網(wǎng)柜的實(shí)際運行過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)積極作用,其能夠準確檢測出相關(guān)設備的實(shí)際溫度,為科學(xué)處理環(huán)網(wǎng)柜運行中的故障問(wèn)題提供信息支持。本文主要從無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的作用分析入手,介紹了無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的原理和設計路徑,并提出了一些科學(xué)有效的應用策略,為保證環(huán)網(wǎng)柜的實(shí)際運行效果,提升配電網(wǎng)運行系統的整體穩定性提供一定界借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:無(wú)線(xiàn)測溫;電氣設備;在線(xiàn)監測
1前言
環(huán)網(wǎng)柜在電力系統運行過(guò)程中占據重要地位,其安全性和穩定性會(huì )在很大程度上影響到配電網(wǎng)的安全。在衡量環(huán)網(wǎng)柜運行狀態(tài)時(shí),主要是憑借高壓設備電氣連接點(diǎn)的溫度這一重要指標。想要確保環(huán)網(wǎng)柜的運行效果,避免高壓設備溫度過(guò)高產(chǎn)生的危害,需要切實(shí)開(kāi)展在線(xiàn)監測工作,切實(shí)把握好高壓設備電氣連接點(diǎn)的溫度。將無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置積極應用在環(huán)網(wǎng)柜運行環(huán)節,可以起到良好測溫效果。
2無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的作用
2.1環(huán)網(wǎng)柜的基本情況
現階段電網(wǎng)承受的壓力逐漸增加,對于環(huán)網(wǎng)柜的運行質(zhì)量提出了更高要求。環(huán)網(wǎng)柜在長(cháng)期運行中無(wú)法有效監測溫度,由于電纜終端連接點(diǎn)接觸不良導致的發(fā)熱無(wú)法及時(shí)進(jìn)行處理,導致發(fā)生故障。特別是在夏季溫度升高時(shí),電網(wǎng)系統所增加的電荷也會(huì )給環(huán)網(wǎng)柜的運行帶來(lái)較大壓力。當環(huán)網(wǎng)柜的溫度檢測系統無(wú)法及時(shí)作出一定反應,會(huì )容易引發(fā)一定安全事故。
2.2無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的應用優(yōu)勢
多數情況下,環(huán)網(wǎng)柜被放置在高壓電設備架設的地方,且其造價(jià)較高,更換難度較大,傳統測溫裝置應用中,對于環(huán)網(wǎng)柜本身的要求較高,如果環(huán)網(wǎng)柜自身質(zhì)量不達標,將無(wú)法發(fā)揮應有的測量作用。無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置切實(shí)發(fā)揮了測溫管理系統和傳感系統的優(yōu)勢和作用,積極利用傳感器反應靈敏的特征,有效開(kāi)展溫度檢測活動(dòng)。首先,該裝置中使用電磁波作為監測信號,這一信號不會(huì )受到外界環(huán)境的負面影響,還擁有著(zhù)快速的傳播速度,使用便捷程度較高。無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置在當前環(huán)網(wǎng)柜運行中發(fā)揮著(zhù)積極作用,可以準確檢測出其溫度狀態(tài),主要是因為其對于傳統測溫裝置作了有效改善,可以在復雜天氣狀況下正常運作。其次,環(huán)網(wǎng)柜在設置過(guò)程中,多是根據電網(wǎng)情況布置的,分散程度較高,良好引進(jìn)無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置,一方面便捷程度較高,節約建設成本,一方面還可以直接在計算機上顯示出電信號,便于專(zhuān)業(yè)人員對其進(jìn)行分析和整理。同時(shí)無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的運行,可以得到良好的監控,及時(shí)處理好其中所存在著(zhù)的問(wèn)題,避免裝置損壞所帶來(lái)的一些損失。
再者,無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的應用,在很大程度上提升了環(huán)網(wǎng)柜在惡劣環(huán)境方面的適應力,給環(huán)網(wǎng)柜的運行提供一定保障。
3無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的原理和設計路徑
3.1原理
無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置在設計過(guò)程中,主要是利用了測溫機理,針對路徑內的傳感器、測溫搭配終端進(jìn)行有效整合。其中,傳感器可以有效接收和辨識好相應的測溫類(lèi)數值,并在接收電磁波的基礎上,發(fā)出同一頻次的相同波形。而測溫終端實(shí)際運行過(guò)程中,主要是包含了接納數值、查詢(xún)、后續解析方面的傳感器,在波形序列的基礎上,有效上傳已經(jīng)解析好的溫度數值。實(shí)際物體表層傳遞的聲表面波(SAW)是彈性波,體現在無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置中,這主要是使用到聲表面波傳感器,其被劃分為延遲型和諧振型兩種,本文介紹諧振型傳感器,如圖1所示。
在聲表面波傳感器運行過(guò)程中,每個(gè)傳感器都存在著(zhù)相應的諧振頻帶,其針對生產(chǎn)工藝、壓電基片加以有效改變可以得到良好的處理效果。傳感器要和本體諧振頻帶之間保持著(zhù)良好的匹配性,針對諧振頻帶進(jìn)行有效劃分,使其轉變?yōu)?2個(gè),為有效校準傳感器提供有效前提,這樣將能夠為科學(xué)測定好已經(jīng)擬定的流程奠定重要基礎。與傳統的測溫裝置進(jìn)行對比,無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置擁有著(zhù)明顯的優(yōu)勢,表現在:不需要和電源進(jìn)行搭配,送電隱患被排除,巡檢步驟也被省略了,維護電纜工作量有效減少;傳感器擁有著(zhù)良好的絕緣性能,抗干擾能力較強。
3.2設計路徑
無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置積極利用CPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )建出全新的測溫體系,該測溫系統運行過(guò)程中,主要是裝置了傳感器、網(wǎng)絡(luò )設備、計算機以及測溫類(lèi)終端,同時(shí)還設計出常規性通訊路徑。
首先,傳感器能夠針對某一時(shí)點(diǎn)的溫度進(jìn)行準確辨識,使其傳遞到已經(jīng)設定好的通信管控配件之中。無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置處于在線(xiàn)狀態(tài)下,針對高壓類(lèi)的配件進(jìn)行隨時(shí)隨地的查驗,將連接點(diǎn)中所表現出的溫度加以辨別。
其次,管理機是無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置中的重要組成部分,其能夠有效提升測溫系統原有的分析層次,并針對通訊管理加以設定,按照已經(jīng)配置好的文件,科學(xué)預設出各項算法,包含常規、閾值以及突發(fā)故障情況下的算法??刂扑惴☉眠^(guò)程中,已經(jīng)擁有了延時(shí)特點(diǎn),減少頻繁告警情況的出現,同時(shí)針對調控流程進(jìn)行科學(xué)設置。
再者,無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的合理使用,將能夠針對相關(guān)配件的運轉態(tài)勢進(jìn)行細致識別,并對其科學(xué)劃分,使其成為雙重類(lèi)型,包含常規類(lèi)別和非常規類(lèi)型,為及時(shí)發(fā)現其中的故障問(wèn)題加以處理,從而提升良好的處理效果。
現代信息化技術(shù)手段為無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的設計和運行提供了良好支持,裝置轉變傳統路徑下的定時(shí)防控為狀態(tài)檢修,可以從全過(guò)程入手開(kāi)展監控,信息化程度較高,還能夠及時(shí)尋找到環(huán)網(wǎng)柜運行中的缺陷和故障,為后續切實(shí)開(kāi)展防護提供條件。
*后,無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置中擁有更多新功能,包含插畫(huà)曲線(xiàn)、數值查驗方面,這些模塊之間保持著(zhù)清晰獨立的運行狀態(tài),能夠針對已經(jīng)建構好的框架進(jìn)行有效延展,切實(shí)提升了環(huán)網(wǎng)柜測溫活動(dòng)的順利實(shí)施。
4無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的應用
加大科研力度。環(huán)網(wǎng)柜的正常運行,在整個(gè)系統的運行過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)積極作用,積極引進(jìn)無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置,將能夠更為準確的檢測出環(huán)網(wǎng)柜的實(shí)際運行溫度,便于合理控制環(huán)網(wǎng)柜運行狀態(tài)。實(shí)際結合無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置和環(huán)網(wǎng)柜時(shí),需要較高的技術(shù)要求,我國電力運輸工作存在著(zhù)較大壓力,切實(shí)開(kāi)展電力運輸活動(dòng),需要不斷開(kāi)展理論研究工作,推進(jìn)技術(shù)研發(fā)工作的順利開(kāi)展,良好促進(jìn)無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的順利運行。做好無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置研發(fā)工作,給該項工作的有效開(kāi)展提供重要的技術(shù)支持,需要切實(shí)加大技術(shù)研發(fā)投資力度,提升科技研發(fā)工作的整體實(shí)施效果。
第二,嚴格把控好生產(chǎn)流程。實(shí)際保證無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的運行質(zhì)量,需要有效控制好各項設備的運行狀態(tài),嚴格管控好生產(chǎn)企業(yè)的工作環(huán)節,做好把控,使得各個(gè)工序都能夠符合工作的要求。確保測試工作的實(shí)施效果,其中強化無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置運行效果的重要前提,因而需要做好切實(shí)把控工作。在完成生產(chǎn)任務(wù)之后,需要積極做好細致的測試工作,有效的測試,能夠及時(shí)發(fā)現無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置中存在著(zhù)的問(wèn)題,并對其進(jìn)行有效處理,切實(shí)發(fā)揮無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的優(yōu)勢。很多小企業(yè)都可以參與到生產(chǎn)重要零件的工作中,但是需要注意到的是,這些小企業(yè)自身的生產(chǎn)工序不夠科學(xué),生產(chǎn)技術(shù)還存在著(zhù)不夠完善的情況,監測系統運行也不達標,這樣會(huì )導致生產(chǎn)出的零件設備質(zhì)量不夠高,影響到后續無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的正常運行。在實(shí)際生產(chǎn)無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的過(guò)程中,需要掌控好各項生產(chǎn)環(huán)節,使其具備良好的精細化,確保零件和裝置整體都符合生產(chǎn)標準。
第三,發(fā)揮各部門(mén)的支持作用。各部門(mén)可以給無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置生產(chǎn)和裝配提供一定的政策支持,通過(guò)合理有效的優(yōu)惠政策,將能夠促進(jìn)電力行業(yè)的健康發(fā)展。在各部門(mén)的支持和引導下,積極引進(jìn)和更新相關(guān)設備,良好使用掌握各項技術(shù)手段,加強先進(jìn)技術(shù)手段的融合效果??茖W(xué)使用電磁波接收信號的過(guò)程中,良好針對不同波段進(jìn)行設置,每隔上一段時(shí)間要接受好相應的信號,并準確觀(guān)察到電磁波信號的實(shí)際變化情況,為科學(xué)使用無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置提供良好前提。為充分發(fā)揮無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的應用優(yōu)勢,可以結合地區的實(shí)際情況,比如在溫度變化較大的區域,適當增加好相應裝置的數量,將能夠更好發(fā)揮相應的作用。
5 安科瑞Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測溫解決方案
5.1系統結構
溫度在線(xiàn)監測系統結構圖
5.2系統功能
測溫系統主機Acrel-2000T安裝于值班監控室,可以遠程監視系統內所有開(kāi)關(guān)設備運行溫度狀態(tài)。系統具有以下主要功能:
溫度顯示:顯示配電系統內每個(gè)測溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值,也可實(shí)現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。
溫度曲線(xiàn):查看每個(gè)測溫點(diǎn)的溫度趨勢曲線(xiàn)。
運行報表:查詢(xún)及打印各測溫點(diǎn)時(shí)間的溫度數據。
實(shí)時(shí)告警:系統能夠對各測溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音報警功能,能夠對所有事件發(fā)出語(yǔ)音告警,告警方式有彈窗、語(yǔ)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。
歷史事件查詢(xún):能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理,方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯,查詢(xún)統計、事故分析等。
6系統硬件配置
溫度在線(xiàn)監測系統主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元,通訊層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統主機組成,實(shí)現變配電系統關(guān)鍵電氣部位的溫度在線(xiàn)監測。
名稱(chēng) | 外形 | 型號 | 參數說(shuō)明 |
系統組態(tài)軟件 | Acrel-2000/T | 硬件:內存4G,硬盤(pán)500G,以太網(wǎng)口。 顯示器:21寸,分辨率1280*1024。 操作系統:Windows764位簡(jiǎn)體中文旗艦版。 數據庫系統:MicrosoftSQLServer2008R2。 通訊協(xié)議:IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、ModbusRTU、ModbusTCP等國際標準通信規約 | |
智能通信管理機 | Anet-2E4SM | 通用網(wǎng)關(guān),2路網(wǎng)口,4路RS485,可選配1路LORA,帶電告警功能,支持485,4G從模塊擴展。 | |
無(wú)線(xiàn)測溫集中采集設備 | Acrel-2000T/A | 壁掛式安裝 標配一路485接口、一路以太網(wǎng)口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200(單位mm) | |
Acrel-2000T/B | 硬件:內存4G,硬盤(pán)128G,以太網(wǎng)口 顯示器:12寸,分辨率800*600 操作系統:Windows7 數據庫系統:MicrosoftSQLServer2008R2 可選Web平臺/APP服務(wù)器 柜體尺寸為480*420*200(單位mm) | ||
顯示終端 | ATP007 ATP010 | DC24V供電;一路上行RS485接口;一路下行RS485接口; 可接收20個(gè)ATC200/1個(gè)ATC400/1個(gè)ATC450-C。 | |
ARTM-Pn | 面框96*96*17mm,深度65mm;開(kāi)孔92*92mm; AC85-265V或DC100-300V供電; 一路上行RS485接口,Modbus協(xié)議; 可接收60個(gè)ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。 | ||
ASD320 ASD300 | 面框237.5*177.5*15.3mm,深度67mm;開(kāi)孔220*165mm; AC85-265V或DC100-300V供電; 一路上行RS485接口,Modbus協(xié)議; 可接收12個(gè)ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。 | ||
智能溫度巡檢儀 | ARTM-8 | 開(kāi)孔88*88mm嵌入式按照; AC85-265V或DC100-300V供電; 一路上行RS485接口,Modbus協(xié)議; 可接入8路PT100傳感器,適用于低壓開(kāi)關(guān)柜電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場(chǎng)合的測溫; | |
ARTM-24 | 35MM導軌安裝; AC85-265V或DC100-300V供電; 一路上行RS485接口,Modbus協(xié)議; 24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出,用于低壓電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場(chǎng)所測溫; | ||
無(wú)線(xiàn)收發(fā)器 | ATC450-C | 可接收60個(gè)ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數據。 | |
ATC600 | ATC600有兩種規格;ATC600-C可接收240個(gè)ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數據。ATC600-Z做中繼透傳。 | ||
電池型無(wú)線(xiàn)測溫傳感器 | ATE100M | 電池供電,壽命≥5年;-50℃~+125℃; 精度±1℃;470MHz,空曠距離150米; 32.4*32.4*16mm(長(cháng)*寬*高)。 | |
ATE200 | 電池供電,壽命≥5年;-50℃~+125℃; 精度±1℃;470MHz,空曠距離150米; 35*35*17mm,L=330mm(長(cháng)*寬*高,三色表帶)。 | ||
ATE200P | 電池供電,壽命≥5年;-50℃~+125℃; 精度±1℃;470MHz,空曠距離150米,防護等級IP68;35*35*17mm,L=330mm(長(cháng)*寬*高,三色表帶)。 | ||
CT取電型無(wú)線(xiàn)測溫傳感器 | ATE400 | CT感應取電,啟動(dòng)電流≥5a;-50℃~125℃;精度±1℃470MHz,空曠距離150米; 合金片固定、取電;三色外殼;25.82*20.42*12.8mm(長(cháng)*寬*高)。 | |
有線(xiàn)溫度傳感器 | PT100 | 用于低壓接點(diǎn)測溫時(shí),具體封裝、精度、線(xiàn)制、線(xiàn)材、線(xiàn)長(cháng)與供應商聯(lián)系; 用于變壓器、電機繞組測溫時(shí),建議變壓器或電機內部預埋好Pt100 | |
NTC | 用于低壓接點(diǎn)測溫時(shí),具體封裝、精度、線(xiàn)制、線(xiàn)材、線(xiàn)長(cháng)與供應商聯(lián)系; 用于變壓器、電機繞組測溫時(shí),建議變壓器或電機內部預埋好 |
7結語(yǔ)
無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜的實(shí)際應用過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)積極作用,能夠在很大程度上提升環(huán)網(wǎng)柜的總體運行效果。為強化環(huán)網(wǎng)柜中無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置的總體運行質(zhì)量,需要加大科研力度,嚴格把控好生產(chǎn)流程,并發(fā)揮政府的支持作用。
參考文獻
趙寶,陳亮亮,柴凡,何德強,劉剛,周琥.無(wú)源無(wú)線(xiàn)測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的應用探討.[J]電子世界,2020:90-91.
企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.6.
作者簡(jiǎn)介
劉細鳳,女,現任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事無(wú)線(xiàn)測溫相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)及應用