無線測溫裝置在高壓電氣設(shè)備中應(yīng)用-

1、-. z無線測溫裝置在高壓電氣設(shè)備中的應(yīng)用1、現(xiàn)狀隨著公司的不斷開展和壯大，先進(jìn)的自動化控制和人員的優(yōu)化配置使得公司更具市場競爭力。目前各工廠的供配電系統(tǒng)根本全部采取無人值守的運行方式公司除外，對變、配電站各種信息量的監(jiān)控要求越來越嚴(yán)格細(xì)化。而現(xiàn)今變電站對于主設(shè)備關(guān)鍵部位溫度的監(jiān)控尚處于初級階段，監(jiān)控圍小，尤其對于封閉設(shè)備的溫度監(jiān)控根本處于盲區(qū)，技術(shù)手段也相對落后。高壓開關(guān)設(shè)備是變電站和配電站中保證電力系統(tǒng)平安運行的重要設(shè)備之一，對其的可靠性提出了越來越高的要求。電力設(shè)備導(dǎo)電連接處、插接處因制造、安裝不良或材料質(zhì)量等問題都會導(dǎo)致觸頭接觸不良而使接觸電阻增大，從而出現(xiàn)觸頭溫升過高，即使在正常電流

2、下也會超過最高允許溫度。試驗說明：當(dāng)電氣接觸點溫度過高時，兩個導(dǎo)體之間能產(chǎn)生幾微米至幾十微米的縫隙，這時灰塵和水氣會滲入縫隙，從而使接觸面產(chǎn)生氧化膜，接觸電阻增大，進(jìn)一步引起接點溫度升高，因此，當(dāng)電氣設(shè)備運行在過高的溫度時，很容易發(fā)生大的故障，嚴(yán)重的會造成停電，這些現(xiàn)象在大電流開關(guān)柜如進(jìn)線柜上尤為突出。據(jù)統(tǒng)計，電網(wǎng)中因開關(guān)接點過熱導(dǎo)致的故障占全部故障的10%，襄樊公司今年5月份曾因高壓柜進(jìn)線刀閘接觸不良引起總降高壓一期進(jìn)線柜下隔離開關(guān)有一相動靜觸頭燒壞，三相之間有放電拉弧痕跡，水泥磨高壓進(jìn)線柜上隔離開關(guān)有一相動靜觸頭燒壞，三相之間有放弧痕跡，兩處高壓開關(guān)柜后門炸開，導(dǎo)致全廠跳電，致使1*窯停機(jī)

3、3.22H，K2窯停機(jī)11.5H。還有多家工廠也曾經(jīng)出現(xiàn)過因高壓開關(guān)柜部刀閘接觸不良引起的燒壞開關(guān)，甚至影響系統(tǒng)短路停電的故障；據(jù)悉：今年8月份雙流機(jī)場因變電站開關(guān)溫度過高引起開關(guān)起火造成機(jī)場停電，釀成機(jī)場數(shù)萬人滯留的重大事故。國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施第條明確提出：定期用紅外線測溫設(shè)備檢查開關(guān)設(shè)備的接頭部、隔離開關(guān)的導(dǎo)電局部重點部位：觸頭、出線座等，特別是在重負(fù)荷或高溫期間，加強(qiáng)對運行設(shè)備溫升的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時采取措施。變電站常用的測溫手段為主變油溫采用鉑電阻測溫，可以實時采集溫度并將信息量上傳遠(yuǎn)方調(diào)度監(jiān)控，缺點是對絕緣性能要求高，不能直接附在高壓帶電設(shè)備上；其它主要設(shè)備關(guān)鍵部

4、位采用示溫蠟片測溫，精度低，需巡視，無法實時采集測溫信息，上傳遠(yuǎn)方調(diào)度監(jiān)控；另一種為采用紅外熱像儀，也需人員到位才能顯示效果，而且僅適用于裸露設(shè)備?？梢?，常規(guī)測溫手段無法滿足無人值班站對變電站主設(shè)備關(guān)鍵部位溫度實時監(jiān)控的需求。實行實時的溫度在線監(jiān)測可及時發(fā)現(xiàn)溫度隱患發(fā)揮其測溫快，能報警、可通信、便于直接判斷、使用方便等優(yōu)勢，提前作出判斷，為開關(guān)設(shè)備的維護(hù)和檢修提供依據(jù)。對電氣設(shè)備的平安運行有重要意義。2、實施溫度在線監(jiān)測的電力設(shè)備及其部位分析2.1 高壓開關(guān)設(shè)備 高壓開關(guān)設(shè)備除老設(shè)備外，多數(shù)是封閉式構(gòu)造，還帶防誤閉鎖。運行時不能翻開遮擋紅外輻射的門或蓋板進(jìn)展紅外檢測。設(shè)備部導(dǎo)電的接頭和插頭在運

5、行、動作過程會因磨損、機(jī)械操作和短路電動力引起機(jī)械振動等原因使接觸電阻增加，引起溫度升高，加劇接觸外表氧化，造成設(shè)備重大故障。開關(guān)設(shè)備最經(jīng)常發(fā)生故障的是手車觸頭和進(jìn)出線端電纜連接處。 2.2 干式變壓器中壓繞組 隨著電力設(shè)備開展，出現(xiàn)110kV高電壓干式電力變壓器和鐵路系統(tǒng)專用的干式變壓器。其二次側(cè)為610kV等級，還有一些二次側(cè)電壓高于660V的特殊干式變壓器，對它們二次繞組溫度監(jiān)測還尚無可靠的在線監(jiān)測產(chǎn)品。 2.3 變壓器的低壓出線端 公用變受戶外環(huán)境影響，二次側(cè)多數(shù)無保護(hù)，常出現(xiàn)燒毀事故。據(jù)統(tǒng)計，主要原因是出線端過熱引起的。電力變壓器運行規(guī)程中第條變壓器日常巡視檢查容中規(guī)定，其引線接頭、

6、電纜、母線應(yīng)無發(fā)熱跡象。以往是通過人為目測、滴水、觀察套管是否漏油等方法進(jìn)展判斷。由于巡查工作量大，容易被無視，造成公用變突發(fā)事故。當(dāng)變壓器三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡時，過大的中線電流經(jīng)偏小的變壓器中線出線端，如果出線端接觸又不良，則容易因發(fā)熱被燒斷，導(dǎo)致大量家用電器損壞。因此急需對其進(jìn)展溫度在線監(jiān)測。 2.4 電纜的接頭和電纜終端與電器設(shè)備的連接處 電纜的接頭處多為現(xiàn)場制作，如果制作、安裝不到位經(jīng)運行容易發(fā)生電接觸問題而超溫。電纜長期允許溫度比電器外部導(dǎo)體連接端的最高允許溫度低1540。由于兩者標(biāo)準(zhǔn)的差異，使得電纜經(jīng)常承受電器高溫的危害，所以電纜與電器連接處成為薄弱環(huán)節(jié)，需重點防患。尤其需要對高壓開

7、關(guān)柜的進(jìn)出線端電纜連接處進(jìn)展溫度在線監(jiān)測。3、無線測溫系統(tǒng)針對高壓柜實施在線檢測的檢測方式恩德斯自動化設(shè)備的阿米特?zé)o線測溫系統(tǒng)具有多種檢測報警控制方式，可根據(jù)工廠的實際情況進(jìn)展相應(yīng)的原則和配置：方式一：用網(wǎng)線或RS485連接的技術(shù)方案，該方案采取在配置的溫度接收儀上標(biāo)配有RS485口或RJ45端口，配專用軟件即可單機(jī)聯(lián)網(wǎng)單機(jī)版或internet網(wǎng)進(jìn)展WEB發(fā)布網(wǎng)絡(luò)版，通過短信貓實現(xiàn)短信發(fā)送功能，實現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度超限預(yù)警報警。溫度接收儀可接收的無線傳感器最大數(shù)量為100個，工廠可根據(jù)實際需要配置，剩余通道將來可以繼續(xù)擴(kuò)展，不需要追加接收儀。方式二：帶后臺電腦的GPRS連接的技術(shù)方案，在現(xiàn)場無RS48

8、5和網(wǎng)絡(luò)端口的情況下，在溫度接收儀上加裝一個GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元DTU，通過DTU傳輸信息到已經(jīng)上網(wǎng)的后臺電腦上，通過軟件的組態(tài)將報警點的編號、具體位置，報警值等具體容傳輸?shù)脚c電腦連接的短信貓，然后通過短信貓以短信的方式發(fā)給指定的工作人員。從而使相關(guān)的工作人員能夠第一時間知道故障的源頭并作出相應(yīng)的處理。方式三：無后臺電腦的GPRS連接的技術(shù)方案，在第二種方案的根底上去掉了后臺電腦。無線溫度接收儀的溫度信號直接連接DTU短信貓，然后通過短信貓以短信的方式發(fā)送報警短信給指定的工作人員。這種方案相對于第二種方案少了后臺電腦，構(gòu)造簡單，造價降低。但是存在一個缺點：工作人員雖然可以收到報警短信，但是只能

9、知道報警傳感器的編號，而不知道此傳感器在什么具體位置，不方便緊急處理。 除非在安裝傳感器的時候就做相應(yīng)的位置對應(yīng)表并隨時隨身攜帶！方式四：采用DCS的I/O端連接的技術(shù)方案，在無線溫度顯示儀上接2臺12路4-20mA輸出模塊，將溫度信號全部轉(zhuǎn)換成420mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號，然后通過DCS的遠(yuǎn)程I/O端把信號傳送到DCS上。此方案的優(yōu)點是借用了DCS的I/O端子，構(gòu)造簡單，造價降低；缺點：如果I/O端不夠的話，需要訂購另外增加了費用，同時，短信功能需要另外增加短信貓和后臺電腦。 方式五：采用與閃光報警器連接+DTU短信貓連接的技術(shù)方案，在原第三種方案的根底上進(jìn)一步增加了閃光報警器，同時因為去掉了后

10、臺電腦，無線溫度接收儀的溫度信號直接連接DTU短信貓，然后以聲光報警方式提醒值班人員，以短信貓發(fā)短信報警的方式提醒遠(yuǎn)方的工作人員，雙重報警更加保險可靠。在2個高壓室里面分別以閃光報警器和DTU短信貓方式進(jìn)展報警輸出。如果有人值班也可以把短信貓取消。在原第三種方案的根底上進(jìn)一步增加了閃光報警器，同時因為去掉了后臺電腦，無線溫度接收儀的溫度信號直接連接DTU短信貓，然后以聲光報警方式提醒值班人員，以短信貓發(fā)短信報警的方式提醒遠(yuǎn)方的工作人員，雙重報警更加保險可靠。在2個高壓室里面分別以閃光報警器和DTU短信貓方式進(jìn)展報警輸出。如果有人值班也可以把短信貓取消。由于增加了一個側(cè)高壓室的無線溫度檢測，故在

11、總價格上有一定的提高。這種方案相對于前幾種方案少了后臺電腦，構(gòu)造簡單，造價是最低的。但是也存在一個小小的缺點：工作人員雖然可以收到報警短信，但是只能知道報警傳感器的編號，而不知道此傳感器在什么具體位置，不方便緊急處理。4、無線測溫系統(tǒng)針對高壓柜實施在線檢測的應(yīng)用目前，武穴公司在3*主變10KV側(cè)高壓開關(guān)采用了恩德斯自動化設(shè)備的阿米特?zé)o線測溫系統(tǒng)進(jìn)展了測試，該系統(tǒng)由溫度傳感裝置、接收裝置和效勞器組成，分別在上隔離刀閘、下隔離刀閘及電纜接線處安裝9個測溫裝置進(jìn)展實時溫度檢測9.5-9.6溫度分析柱狀圖紅色-最高，綠色-最低，紫色-平均見圖，通過對負(fù)載的情況進(jìn)展綜合分析電流負(fù)載曲線見下列圖輸入總電流

12、0200400600800100012001400160017時20時23時2時5時8時11時14時17時20時23時2時5時8時11時14時17時20時23時時間電流A9月5日18:00-19:00，電流在1018.3A-1330.7A間波動,對應(yīng)溫度為60.9 oC-61.5 oC；在負(fù)荷電流低于1300A時溫度低于60oC，處于平安工作狀態(tài)。18時電流到達(dá)1318.3A, 于19時到達(dá)報警溫度，上位機(jī)軟件發(fā)出提前報警提示，所有探頭檢測到的溫度最高值為61.5 oC，最低值為51.9 oC，平均值為56.6 oC；9月6日1時電流下降至1007.2A,溫度也隨之降至51.6 oC，之后電流保持平穩(wěn)，溫度變化不大；9月6日18時，電流升高到1300.8A, 溫度相應(yīng)升高，最高溫度為57.8 oC ，最低溫度48.6 oC ，平均溫度53.1 oC；隨后電流一直在100050A圍，溫度無明顯變化；9月7日0時電流降至976.5A,溫度相對穩(wěn)定，隨后電流逐漸上升，在19時電流再次又一次超過1300A到達(dá)1379.9A,溫度升高，最高溫度55.5 oC，最低溫度46.5 oC ，平均溫度50.7 oC；之后電流出現(xiàn)衰減，溫度隨之降低。從圖表得出結(jié)果，總輸入電流和三相母排的溫度變化的趨勢是一一對應(yīng)的，電流最大時，對應(yīng)溫度最高點，反之，溫度