電力設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

許超超

摘要：發(fā)電廠、變電站的高壓開關(guān)柜、母線接頭等重要設(shè)備有眾多高壓電氣設(shè)備連接點(diǎn)，且這些連接點(diǎn)是電力輸送最薄弱的環(huán)節(jié)。在設(shè)備長期運(yùn)行過程中，這些薄弱環(huán)節(jié)的問題就是連接點(diǎn)發(fā)熱。隨著負(fù)荷的增大，導(dǎo)致連接點(diǎn)發(fā)熱并形成惡性循環(huán)，由此最終釀成火災(zāi)事故和大面積停電事故。解決開關(guān)過熱問題是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)溫度在線監(jiān)測是保證高壓設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。

1.電力設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)研究的必要性

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)的眾多電力公司、發(fā)電公司如：廣東、浙江、河北、四川、遼寧、甘肅、江西、等省市均不同程度地出現(xiàn)了變電站高低壓開關(guān)柜、箱式變電站開關(guān)柜、封閉母線、隔離開關(guān)、電纜頭等設(shè)備由于絕緣老化或接觸電阻日益增大而造成溫度變化異常，進(jìn)而引發(fā)事故的的現(xiàn)象，2009年山西省霍州市某煤電集團(tuán)35kV變電站和2004年的大同北郊220kV變電站的220kV的高壓隔離開關(guān)的動(dòng)靜觸頭都由于接觸不好長期發(fā)熱，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，最終導(dǎo)致動(dòng)靜觸頭燒毀變形，引起兩次重大事故，導(dǎo)致大面積停電，直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失都達(dá)上千萬元。電力設(shè)備的發(fā)熱現(xiàn)象已經(jīng)引起電力運(yùn)行部門的高度重視。雖然電力設(shè)備系統(tǒng)擁有完善的漏電、過壓、過流、短路等保護(hù)措施，但都不能全面解決系統(tǒng)中的局部過熱故障。通過對這些溫升故障點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤監(jiān)測，不僅可以防止、杜絕此類事故的發(fā)生，而且亦為電力系統(tǒng)安全可靠分析和科學(xué)調(diào)度提供重要的決策依據(jù)。

2.電力設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)工作原理及實(shí)踐應(yīng)用

2.1 工作原理

電力設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)是基于433MHZ無線通信技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)（CAN/RS485可選）、數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)由智能無線收發(fā)傳感模塊、電力溫度接收儀、電力及設(shè)備溫度在線監(jiān)測與管理系統(tǒng)組成。

智能無源無線溫度傳感模塊采用電磁感應(yīng)取電方式供電，采用先進(jìn)的高磁場感應(yīng)電流轉(zhuǎn)換技術(shù)，可使測溫模塊在測量線路電流15A時(shí)便穩(wěn)定工作。

無線通訊集中采集采用433Mhz無線通信，可大程度地實(shí)現(xiàn)更長距離通信與更低功耗，同時(shí)還可節(jié)省額外的中繼器成本，實(shí)現(xiàn)最遠(yuǎn)單點(diǎn)150M的傳輸距離。

2.2 無線測溫系統(tǒng)在九礦地面變電所的應(yīng)用

經(jīng)評估，九礦地面變電所需要增加測溫的高壓柜是6101，6106，6301，6302，6201，6209，6210，兩個(gè)聯(lián)絡(luò)柜，兩個(gè)空壓機(jī)柜出線柜，兩個(gè)瓦斯抽放站出線柜，三個(gè)變壓器油溫檢測六個(gè)母排測溫。

根椐效益最優(yōu)原則，每個(gè)配電室配1臺(tái)電力溫度在線監(jiān)測儀，對6KV配電室的所有測溫點(diǎn)信息進(jìn)行集中采集。最后通過485通訊線匯總傳輸?shù)街锌厥业碾娏霸O(shè)備溫度安全監(jiān)測與管理系統(tǒng)。通過電力及設(shè)備溫度在線監(jiān)測與管理系統(tǒng)，值勤人員可直觀方便瀏覽本電力設(shè)備危險(xiǎn)溫度電子分布圖、實(shí)時(shí)溫度值、溫度變化曲線，在電子地圖界面，值勤人員可快速方便的查找到報(bào)警點(diǎn)位置;

2.3 電力及設(shè)備溫度在線監(jiān)測管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

2.3.1 強(qiáng)大的報(bào)警、預(yù)警功能

系統(tǒng)設(shè)置各監(jiān)測點(diǎn)的報(bào)警參數(shù)，通過實(shí)時(shí)采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)達(dá)到報(bào)警狀態(tài)的監(jiān)測點(diǎn)，在電子地圖進(jìn)行聲光警訊報(bào)警，及自動(dòng)發(fā)送手機(jī)短信。對于各監(jiān)測點(diǎn)在設(shè)定的一段時(shí)間內(nèi)溫升超出設(shè)定范圍的情況進(jìn)行溫升異常預(yù)警。由于電氣設(shè)備在運(yùn)行中可能出現(xiàn)故障的情況，系統(tǒng)在采樣過程中，對可預(yù)見的故障點(diǎn)進(jìn)行故障報(bào)警。

2.3.2 報(bào)警點(diǎn)的操作功能

在記錄式溫度巡檢界面或電子地圖式溫度巡檢界面中均可以在報(bào)警點(diǎn)上單擊右鍵，出現(xiàn)查詢菜單，選擇<溫度曲線>菜單，出現(xiàn)彈出界面.它包括：1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線2.實(shí)時(shí)溫度記錄3.歷史數(shù)據(jù)曲線 4.歷史溫度記錄所有的記錄與圖表都可以打印導(dǎo)出。

2.3.3強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理與查詢功能：

1.系統(tǒng)能夠提供監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)能力和報(bào)表打印能力，能夠方便查詢每一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并打印統(tǒng)計(jì)報(bào)表（具體報(bào)表根據(jù)客戶要求定制）。2.提供每一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)當(dāng)前一段時(shí)間（時(shí)間區(qū)間可設(shè)定）的溫度變化曲線與統(tǒng)計(jì)圖表.3.通過收集大量的數(shù)據(jù)，形成可重復(fù)的數(shù)據(jù)資源.4.提供多樣化數(shù)據(jù)查詢模式，查詢結(jié)果包括：數(shù)據(jù)記錄列表、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)圖表、溫度數(shù)據(jù)曲線、電子地圖等內(nèi)容。5.系統(tǒng)可以在電子地圖上方便地調(diào)出各監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)及監(jiān)測圖表等。

3.結(jié)語

本文介紹了電力設(shè)備溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)使用的必要性，簡要闡述了其工作原理，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及在九礦地面變電所的實(shí)際應(yīng)用效果及達(dá)到的一些目標(biāo)要求，隨著電力設(shè)備無線測溫系統(tǒng)在九礦的應(yīng)用實(shí)踐，保障了九礦供電的可靠性。

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