王海洲

摘要:對運(yùn)行中的高壓設(shè)備進(jìn)行溫度在線監(jiān)測是一項反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的重要指標(biāo)。本文從無線溫度預(yù)警系統(tǒng)的組成、優(yōu)缺特點以及適用范圍等注意事項出發(fā),簡要闡述了無線溫度預(yù)警系統(tǒng)在電力系統(tǒng)進(jìn)行廣泛應(yīng)用的意義。

關(guān)鍵詞:無線溫度預(yù)警在線監(jiān)測特點應(yīng)用范圍

中圖分類號:TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(b)-0063-01

1 概述

長期以來,隨著各級電網(wǎng)的日益發(fā)展的同時,用戶對供電可靠性的要求也日益突出,加強(qiáng)對運(yùn)行設(shè)備的在線檢測力度,能夠有效、及時發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障,從而促進(jìn)供電可靠性的提高。設(shè)備的測溫技術(shù)從最早的使用測溫蠟片到如今常用的紅外檢測儀成像測溫技術(shù),并日臻成熟。但其中也有部分地方是紅外測溫的盲區(qū),高壓設(shè)備的聯(lián)接點運(yùn)行溫度很難實時在線監(jiān)測,這是因為這些部位都具有裸露高壓,還有的是密閉空間,通常的溫度測量方法因無法解決高壓絕緣問題而無法使用。無線溫度預(yù)警系統(tǒng)采用無線電波進(jìn)行信號傳輸,傳感器安裝在高壓設(shè)備上,與接收設(shè)備之間無電氣聯(lián)系,因此從根本上解決了高壓設(shè)備接點運(yùn)行溫度不易實時在線監(jiān)測的難題,實現(xiàn)了人員對高壓設(shè)備溫度變化的在線監(jiān)測。

2 無線溫度預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)成

無線溫度預(yù)警系統(tǒng)由無線溫度傳感器、無線溫度監(jiān)測儀及監(jiān)控計算機(jī)等三部分構(gòu)成。每臺無線式溫度監(jiān)測儀也接入數(shù)量不等的溫度傳感器,一般情況下考慮現(xiàn)場環(huán)境以及維護(hù)的工作量,可接入3-256只數(shù)量不等的溫度傳感器,自構(gòu)成一個小的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),每臺無線式溫度監(jiān)測儀設(shè)有RS485或網(wǎng)絡(luò)通訊接口,接入到監(jiān)控計算機(jī)。對于溫度監(jiān)測點距離控制室(監(jiān)控計算機(jī))較遠(yuǎn)的系統(tǒng),無線溫度預(yù)警系統(tǒng)可配置無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、GPRS數(shù)據(jù)傳模塊或光纖通信系統(tǒng)傳輸,可將遠(yuǎn)至幾十公里外的溫度監(jiān)測信號傳送到控制室,便于工作人員對設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測。

無線溫度傳感器:由控制單元、無線數(shù)據(jù)傳輸和溫度測量三部分組成。測溫后,將溫度數(shù)據(jù)通過無線方式傳遞給測溫通訊終端。主要安裝在易發(fā)熱的電纜連接、變壓器與開關(guān)的表面。每個無線溫度傳感器具有唯一的ID編號,實際安裝使用時記錄每個傳感器的安裝地點,并與編號一起錄入溫度檢測工作站計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中。傳感器每隔一定時間自動發(fā)射一次檢測點的溫度數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)溫度異常立即報警,可不受發(fā)送周期限制。

無線溫度監(jiān)測儀:安裝在離無線溫度傳感器較近的室內(nèi),負(fù)責(zé)接收各無線溫度傳感器發(fā)送出的溫度數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)庫中作長期保存,實時顯示檢測點的溫度變化曲線,并進(jìn)行分析,一旦發(fā)現(xiàn)溫度過熱、或急劇升溫到設(shè)置報警溫度立即報警。

監(jiān)控計算機(jī):通過無線溫度監(jiān)測儀的單片微處理器控制將被測設(shè)備溫度由溫度傳感器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,通過微處理器將采集到的溫度信息,通過485或LAN口通訊模塊上傳到一臺監(jiān)控計算機(jī)。將多個傳感電子標(biāo)簽分布在讀寫器的周圍,在有效的通訊范圍內(nèi)可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。讀寫器則安裝在控制中心,控制中心計算機(jī)軟件實時監(jiān)控每個點溫度的變化,溫度檢測計算機(jī)從測溫通訊終端采集各檢測點的運(yùn)行溫度數(shù)據(jù),在數(shù)據(jù)庫中作長期保存,實時顯示檢測點的溫度變化曲線,并進(jìn)行分析,一旦發(fā)現(xiàn)溫度過熱、或急劇升溫到設(shè)置報警溫度立即報警,實現(xiàn)足不出戶掌握整個系統(tǒng)的發(fā)熱狀況。

3 無線溫度預(yù)警系統(tǒng)的特點

應(yīng)用范圍:

主要應(yīng)用在開關(guān)柜觸點的溫度監(jiān)測,同時也可用于以下高壓設(shè)備運(yùn)行溫度的測量:

(1)高壓開關(guān)柜接點及觸頭;(2)干式變壓器;(3)箱式變壓器;(4)高壓母線接頭;(5)高壓電纜接頭;(6)隔離刀閘。

優(yōu)點:(1)穩(wěn)定性:頻段固定,一般采用2.4G頻段,工作在2400～2483.5MHz(ISM)頻段,直接序列擴(kuò)頻(DSSS),抗干擾能力更強(qiáng);(2)簡便性:溫度傳感器采用LTCC內(nèi)置天線,整體體積小,可用膠或綁扎帶固定在帶電導(dǎo)體上,傳感器自動識別,無連線,安裝簡便;(3)低耗性:傳感器發(fā)射功率小耗電極低,電池采用鋰電池,占傳感器體積的3/4,電池使用壽命:＞5年;(4)準(zhǔn)確性:溫度測量自適應(yīng)度高,溫度測量范圍:-55℃～+125℃,精度:±0.5℃(-20～+80℃),溫度測量周期:10～180s,可準(zhǔn)確測報高壓設(shè)備的異常溫度;(5)廣泛性:高達(dá)65535個無線傳感器編址,便于對多個測溫點進(jìn)行在線監(jiān)測;(6)安全性:等電位、單點、絕緣安裝,沒有任何連接導(dǎo)線,方便安裝維護(hù),且系統(tǒng)具有極高的安全可;(7)系統(tǒng)性:可與變電站綜合自動化系統(tǒng)融為一體,擴(kuò)充現(xiàn)有系統(tǒng)功能,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,便捷管理靠性。(8)實時性:溫度采集時間間隔可以按秒級設(shè)定,保證數(shù)據(jù)的記錄、分析及時準(zhǔn)確,為設(shè)備檢修、生產(chǎn)調(diào)度等提供可靠依據(jù)。

缺點:傳輸距離受到限制,并易受建筑物等影響。

4 案例

長期以來,墾利縣供電公司非常重視對電氣設(shè)備的在線監(jiān)測工作,將對變電站電氣設(shè)備溫度的在線監(jiān)測作為一項重要內(nèi)容,自2008年以來,對公司在建、改建及擴(kuò)建的變電站都安裝了無線溫度預(yù)警系統(tǒng),取得了良好的效果。以我公司2009年建成的110kV勝興站為例,該站共設(shè)立了128個無線溫度預(yù)警監(jiān)測點,用于監(jiān)測110kV,35kV,10kV高壓開關(guān)、變壓器及排線觸點的溫度,并對設(shè)備過熱點進(jìn)行定位。在該系統(tǒng)運(yùn)行的近三年中,共預(yù)警電氣設(shè)備溫度異常2次,及時將故障消滅在萌芽狀態(tài),有效地防止其溫升可能造成的火災(zāi)、爆炸、絕緣老化、短路等事故,確保電力運(yùn)行的安全。

5 結(jié)語

在電力生產(chǎn)上,溫度是一個重要的測量參數(shù),溫度的自動檢測已經(jīng)成為進(jìn)行安全生產(chǎn)和減少損失采取的重要措施之一。而在特定場合下檢測點分散、環(huán)境封閉或有高電壓、很多測溫方式根本無法實現(xiàn)測量工作,因而溫度的無線傳輸系統(tǒng),采用先進(jìn)傳感技術(shù)、無線通訊技術(shù)、自動化控制技術(shù)、數(shù)字識別技術(shù)、抗地磁干擾設(shè)計,在電力系統(tǒng)部分難人工監(jiān)測的設(shè)備節(jié)點,采用無線溫度預(yù)警系統(tǒng)可最大限度的保障人員和設(shè)備的安全。無線溫度預(yù)警系統(tǒng)具有極高的可靠性和安全性,提供的溫升變化率報警機(jī)制,為高壓設(shè)備的維修提供累積數(shù)據(jù)依據(jù),為生產(chǎn)決策提供真實可靠依據(jù),實現(xiàn)了高壓設(shè)備熱故障的預(yù)知維修。