變配電電氣節點無線測溫方案在某化工廠改造項目的應用

時間：2020-01-05作者：安科瑞電子商務（上海）有限公司瀏覽：807

安科瑞 鮑靜君
一、 概述
1 電氣節點測溫的必要性：
    電力系統的一次系統一般由供電線路（包括架空線路和電纜）、變壓器、母線、開關柜等電氣設備組成。其相互之間存在大量的電氣連接點,由于電流流過產生熱量，所以幾乎所有的電氣故障都會導致故障點溫度的變化。例如架空線路搭接點、電纜接頭、電纜中間連接處、電纜敷設彎折處、高壓電纜的局部放電、高壓開關柜的動靜觸頭及其他連接處、低壓電氣連接處等位置過熱是大型事故的征兆,也是事故多發的重災區。
    如果能夠采用先進的技術手段，實現對各電氣節點溫度的安全、方便、實時和連續的測量，對超溫故障進行報警和預警，指明故障位置，并且為故障分析提供詳盡的歷史數據。對于保證電氣設備的安全可靠運行，尤其對于像冶金行業等大電流負荷用戶具有重大意義。
   
    2 當前現狀：
    多年來，由于技術水平的限制，雖然曾利用紅外測溫儀、紅外成像儀、感溫電纜、傳統的點式測溫系統希望解決上述問題，但都無法實現開關柜內如斷路器、刀閘聯接點和觸頭測溫。目前，國內電力測溫主要應用紅外點測儀和光纖測溫儀，而在線方式由于無法解決高壓絕緣問題，所以高壓開關的觸點等空間有限的電氣設備基本上都是處于完全無監控的狀態下運行，存在重大安全隱患。
    近年來，無線測溫系統開始出現。內置電池和無線發射模塊的測溫傳感器安裝于各測溫點，由于體積小，且無需任何接線，其電氣安全性得到保證。傳感器周期性的將測溫數據無線發送至接收單元，接收單元可聯網將數據送至主站。以此實現一個區域系統的電氣溫度檢測。
    無線測溫系統的出現無疑對保證電氣設備的安全可靠運行具有重大意義，但當前產品普遍存在以下問題：
    當前產品的接收單元一般安裝于開關柜面板，接收本柜內的無線測溫傳感器的數據。本地顯示比較直觀方便，由于距離很短，對無線傳輸的距離要求較低，各個開關柜之間的無線數據干擾和沖突問題也可通過信道分配等方式避免。但存在的問題是改造現有變電站的開關柜將會帶來很大的工作量：柜體面板需要開孔以安裝接收單元，有些開關柜可能很難找到合適的開孔位置，接收單元需要連接電源線，接收單元和主站之間需要布設聯網數據線等等。大量的改造工程需要較長的停電時間，這往往使得有些重要變電站的改造實際上無法進行。
    對于野外設備，現在有少量產品可用于變電站內的戶外設備無線測溫，但對于長距離線路的節點測溫，因其存在電源和通信問題，尚未出現。
   
    3 本方案要實現的目標：
    總體目標：一體化滿足變電站開關柜的實時測溫需求，盡量減少投資，減少工程安裝量，減少維護人工和費用。
 
    4 基本總體方案：
    為達成上述總體目標，綜合分析，并經充分交流溝通后，基本確定以下基本總體方案：
    1) 對于變電站，采用先進的的集中數據接收和顯示方案。一個集中式接收裝置可以接收多達幾十面開關柜，數百個測溫點的無線數據，將無線測溫傳感器固定于測溫點即可，整個改造工程量遠小于現有產品，對無線測溫系統的推廣具有重大現實意義。集中式接收裝置功能強大，顯示直觀，可通過485通訊和主站聯網，對于無人值守站更加適合。
    2)變電站節點的測溫數據全部發往主站，需要主站軟件接收、顯示和分析。除常規功能外，由于測溫點較多，本項目需在人機界面上做出創新設計，實現觀察直觀方便，報警迅速，定位準確的要求。
 
    5 本方案的優點：
    無線測溫系統是目前世界上最先進、最有效的溫度在線監測系統，解決了防污閃問題，可以長期免維護可靠運行，完全符合變電站及野外設備或線路無人值守的需求。無線測溫系統通過對電氣設備節點的溫度連續監測，實現故障的早期報警，當發生故障時，提供及時報警并指明故障點位置，并提供故障分析的詳盡監測數據。可以保證電氣設備的安全可靠運行。
    對于變電站內電氣設備的溫度檢測，采用集中接收和顯示的方案，大量減少工程安裝工作量，縮短安裝時間，使得重要變電站的測溫改造得以方便實現，對于新站的建設也具有同樣的優勢。
    本方案一體化滿足了變電站開關柜節點的實時測溫的需求，在減少投資，減少工程安裝量，減少維護人工和費用方面優勢明顯。實施本項目，能夠有效提升供電系統的安全可靠運行水平，減少停電故障，對于保證正常生產、減少事故造成的損失具有重大意義。
 
二、 系統方案
    1 項目概況
     本化工配電改造項目由1個10Kv開閉所、2個變配電所組成，其中1#變配電所含3個離心干燥車間，2#變配電所包含二甲酯配電系統、草甘膦配電系統和公共變配電系統。要求本工程采用智能配電網絡，對電氣運行設備進行全參數檢測，所有帶有通訊接口的電氣設備均最終匯聚至后臺監控電腦。10Kv開閉所每面高壓開關柜的斷路器上、下觸頭均需配備無線測溫裝置；低壓配電室內每個抽屜內均需設置一個測溫點（B相），通過本柜或鄰柜匯集后通過網絡傳輸至進線總柜上的主機，主機安裝在進線柜面，收發器安裝在出線柜后電纜室內。
    2 系統架構
    10kV高壓開關柜無線測溫系統架構：

 
 低壓系統無線測溫系統架構：
 

 
    整個系統由10kV開閉所無線測溫子系統、1#變配電所無線測溫子系統、1#變配電所無線測溫子系統、主站組成。
    3 無線測溫方案配置
    3.1 10Kv開閉所無線測溫方案拓撲圖

 
         3.2 1#變配電所無線測溫方案拓撲圖

 
         3.3 2#變配電所無線測溫方案拓撲圖

 
    4 安科瑞電氣節點無線測溫方案明細
編號
1#變配電系統
ARTM100
 
 
 
序號
名 稱
安裝柜
單 位
數 量
備注
1
7 寸觸摸屏
ARTM-7062HT-4(HI)
D01柜
臺
1
安
科
瑞
電
氣
股
份
有
限
公
司
2
ARTM100
無線測溫系統軟件
套
1
3
電源模塊
ARTM-KDYA-DG30-24K
個
1
4
無線測溫傳感器ATE200
點
3
5
無線測溫收發器ATC200
個
1
6
無線測溫傳感器ATE200
D04柜
點
9
7
無線測溫收發器ATC200
個
1
8
無線測溫傳感器ATE200
D05柜
點
27
9
無線測溫收發器ATC200
個
3
10
無線測溫傳感器ATE200
D06柜
點
21
11
無線測溫收發器ATC200
個
2
12
無線測溫傳感器ATE200
D07柜
點
27
13
無線測溫收發器ATC200
個
3
 
合計
 
 
 
 
 
編號
2#變配電系統
ARTM100
 
 
 
序號
名 稱
安裝柜
單 位
數 量
備注
1
7 寸觸摸屏
ARTM-7062HT-4(HI)
D08柜
臺
1
安
科
瑞
電
氣
股
份
有
限
公
司
2
ARTM100
無線測溫系統軟件
套
1
3
電源模塊
ARTM-KDYA-DG30-24K
個
1
4
無線測溫傳感器ATE200
點
3
5
無線測溫收發器ATC200
個
1
6
無線測溫傳感器ATE200
D10柜
點
24
7
無線測溫收發器ATC200
個
2
8
無線測溫傳感器ATE200
D11柜
點
24
9
無線測溫收發器ATC200
個
2
10
無線測溫傳感器ATE200
D12柜
點
18
11
無線測溫收發器ATC200
個
2
 
合計
 
 
 
 
 
編號
10kV開閉所
ARTM100
 
 
 
序號
名 稱
安裝柜
單 位
數 量
備注
1
智能操控裝置ASD320-P6
1AH1柜
個
1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
安
科
瑞
電
氣
股
份
有
限
公
司
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
2
智能操控裝置ASD320-P6
1AH2柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
3
智能操控裝置ASD320-P6
1AH3柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
4
智能操控裝置ASD320-P6
1AH4柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
5
智能操控裝置ASD320-P6
1AH5柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
6
智能操控裝置ASD320-P6
1AH6柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
7
智能操控裝置ASD320-P6
1AH7柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
8
智能操控裝置ASD320-P6
1AH8柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
9
智能操控裝置ASD320-P6
1AH9柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
10
智能操控裝置ASD320-P6
1AH10柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
11
智能操控裝置ASD320-P6
2AH1柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
12
智能操控裝置ASD320-P6
2AH2柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
13
智能操控裝置ASD320-P6
2AH3柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
14
智能操控裝置ASD320-P6
2AH4柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
15
智能操控裝置ASD320-P6
2AH5柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
16
智能操控裝置ASD320-P6
2AH6柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
17
智能操控裝置ASD320-P6
2AH7柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
18
智能操控裝置ASD320-P6
2AH8柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
19
智能操控裝置ASD320-P6
2AH9柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
20
智能操控裝置ASD320-P6
2AH10柜
個
1
 
無線測溫傳感器ATE200
點
3
 
 
5 現場安裝實例
    變電站開關柜無線測溫子系統，采用集中顯示裝置接收和顯示本開關柜室內所有測溫節點的溫度數據，開關柜免開孔、免布線，傳感器易于安裝，工程量小，停電時間短，特別適用于舊站升級改造。
  

                  測溫傳感器安裝實例
 

 
             ARTM100數據實時顯示界面
 

                   
節點溫度報警界面
 

安科瑞電子商務（上海）有限公司專注于電力監控,電能管理,云平臺等

• 詞條

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