江苏安科瑞电器制造有限公司是安科瑞电气股份有限公司[代码:300286.SZ]设在江阴的生产基地,在智能电力仪表行业中采用无铅生产工艺、自动化生产检测设备;采用信息化管理系统,是江苏省两化融合试点企业;拥有功能完善的产品试验中心,可开展环境、电磁兼容、安全性、可靠性等多种试验;制造过程中严格执行ISO9001管理标准,为公司产品产业化、规模化实施提供了保障。
对高压带电设备各连接点、传输点温度在线监测是保证电网安全运行的重要内容。区域电缆温度在线监测和记录,是设备检修的重要依据。目前,国内主要应用主从式测温系统,这种方法精度较差,仅获得线路的局部温度。无线式温度在线检测装置用无线电波进行信号传输,传感器安装在高压设备上,从根本上解决了高压设备接点运行温度不易监测的难题。采用无线温度监测方式具有高的可靠性和安全性。价格低廉,该系统可以安装到每台高压开关及母线接头上,可记录高压开关设备运行温度的数据,实现设备故障的预知维修。
无线测温技术以其安装方便灵活、测温精度高、安全可靠、环境适应性好、便于集中管理等优点, 解决了电气设备长期带电运行状态下的温度在线监测问题, 提高了电气设备的运行可靠性, 在电力行业得到了广泛的应用。
某炼轧厂配电工程的无线测温系统
1 设备规模
本炼轧厂配电工程由一个10kV开闭所、1#和2#两个变配电所组成,共计21面中压开关柜。其中,中压开关为真空断路器的中置式开关柜,分别采用美国伊顿原装进口的150VCP-W50型真空断路器和ABB生产的VD4型真空断路器。
2 设备运行维护现状
日常运行中10kV开关具有带电运行时间长、运行电流偏大、停电维护检修机会少等特点,并且因为五防设计原因开关柜门闭锁不能打开,运行、维护人员仅仅依靠测温或红外成像仪等工具,很难对开关柜易发热部位如动静触头、出线母排等的温度进行监视。该配电工程自2013年至2015年,先后发生了1AH6进线开关触头过热跳闸导致母线失电、1AH10进线开关触头过热跳闸导致母线失电等影响配电房安全稳定的事故。
发生以上事故主要是因为缺乏的在线监测手段,难以预防过热故障,当开关元件发热后也无法及时处理,终导致开关损坏甚至配电房非停。总之,该配电工程10kV开关不能满足配电房安全稳定运行的要求。
无线测温监测技术的应用情况
随着电力工业的发展,对设备的安全性、可靠性要求越来越高。以往人工巡视设备的方法已逐渐弱化,在这种条件下,高压设备的无线测温系统应运而生。这种技术是将内置电池和无线发射模块的测温传感器安装于各测温点,由于其体积小,且*任何接线,其电气安全性可以得到保证。传感器周期性的将测温数据无线发送至接收单元,接收单元可联网将数据送至主站,以此实现一个区域系统的电气温度监测。
目前我国许多地方的电网公司、变电站、钢铁公司等都已在高压设备上采用这种无线测温监测技术。相对来说,火力发电厂由于各自不同的原因较少采用这种技术,多数火电厂仍然采用试温蜡片、测温仪等传统手段借助人力进行设备。
本工程无线测温系统架构
本配电工程无线测温监测系统主要由数据采集、数据传输和主站监测组成,每面中压开关柜的断路器手车触头均需配备无线测温装置,每面柜内节点的温度通过485通讯口汇聚至后台系统。
该配电工程用10kV无线测温系统经过运行检验,已经可以满足现场安全、稳定运行的要求。实现开关温度在线实时监测,不仅降低了开关设备的维护检修工作量,而且预防了重大事故的发生,对确保配电工程10kV设备的正常运行有重要意义,同时对其他公司进行设备无线测温装置改造工作具有一定的借鉴作用。
无线温度传感器具有自动射频功率调整、网络路由发现与维护、网络路由(中继)选择等自适应能力,可以降低功耗,延长电池的使用寿命。利用通用的ISM和SRD免许可频段射频通信,采用精简型ZigBee无线传感信协议传递温度和工作状态信息,通信稳定、效率高,耗电量更低。温度显示仪用于显示数据转发器和数据集中器收集到的各测温点温度值、各传感器工作状态,并产生报警信息等。
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