邢俊霞

摘 要：該文介紹了接點溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理，通過與傳統(tǒng)的靠“五感”為主的點檢方式做比較，以及不同測溫方式的對比論述了接點溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)缺點，工作方式以及在第一煉鐵廠3#燒結(jié)機系統(tǒng)高壓開關柜中的接點溫度測量與應用的情況，實踐證明對高壓設備的點檢起到了非常好的輔助作用該套系統(tǒng)的使用，較好的解決了接點溫度的在線檢測、實時數(shù)據(jù)查詢和超溫報警的難題，也為該系統(tǒng)在南鋼其它分廠的廣泛應用打下了堅實的基礎。

關鍵詞：高壓開關柜 溫度檢測 接點溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)

中圖分類號：TM564 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（b）-0027-02

在電氣設備的監(jiān)測系統(tǒng)中，溫度的監(jiān)測是重要任務之一。溫度受其它參數(shù)變化的影響而升高，而溫度的升高又影響其它參數(shù)的變化，特別是與絕緣電阻值的相互關聯(lián)程度更是密不可分。電氣設備過熱特別是各部連接點的過熱經(jīng)常發(fā)生，它是造成電氣設備故障的主要原因之一，也是點檢人員巡視檢查電器設備的主要任務。電器設備連接點的過熱主要是由設備過負荷運行和負荷突變的影響、設備老化變形、導體連接點松動、接觸電阻大等原因產(chǎn)生，不少情況下會因為接頭處局部發(fā)熱而發(fā)展成設備燒毀事故。為使過熱部分能夠及時發(fā)現(xiàn)，這樣就要求電器設備對有可能產(chǎn)生過熱的部位都要進行溫度變化監(jiān)視、測量。因此對封閉式的高壓開關設備的觸頭和接頭部位的運行溫度進行實時監(jiān)測，對于保障開關設備的安全運行，乃至電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)都具有十分重要的意義。第一煉鐵廠燒結(jié)車間高壓配電室使用的都是中置式高壓柜，柜內(nèi)接點較多，在設備運行時無法打開柜門檢查，而停電后又不能使過熱點表現(xiàn)出來，所以過去靠人的感覺的檢測方法，如果不出現(xiàn)變形、變色、有氣味等要發(fā)現(xiàn)存在過熱現(xiàn)象是相當困難的。因此傳統(tǒng)的靠“五感”為主的點檢方式，已不能滿足現(xiàn)在設備（特別是高壓設備）的點檢要求。為了能夠準確、實時的監(jiān)測高壓柜的各接點溫度，在3#燒結(jié)機工程的高壓系統(tǒng)中，引進了接點溫度在線檢測系統(tǒng)。接點溫度在線檢測系統(tǒng)的使用，較好的解決了接點溫度的在線檢測、實時數(shù)據(jù)查詢和超溫報警的難題。

1 接點溫度在線檢測儀與其他測溫設備的比較

目前使用較多的測溫設備有：示溫貼片、紅外測溫儀、無線溫度在線檢測系統(tǒng)等。紅外測溫儀由于無法對密封在開關柜內(nèi)的接點進行監(jiān)測，不能實現(xiàn)實時的在線監(jiān)測，所以不適用于高壓開關柜的接點監(jiān)測。燒結(jié)的1#、2#機高壓柜目前都是使用示溫貼片來檢測接點溫度。雖然也能起到測溫效果，但與3#機使用的接點溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)相比存在一些弊端；主要是：由于高壓柜只在出線室的后面開有觀察窗，點檢時只能看到電纜接頭的溫度是否有變化，而看不到斷路器的動靜觸頭發(fā)熱情況，其次是接點溫度是隨電氣設備的負荷的變化而變化的。當監(jiān)視的電氣設備連接點發(fā)生了不同程度的過熱時，現(xiàn)用的“示溫貼片”不能準確地反映溫度變化的趨勢。這就給及時發(fā)現(xiàn)設備隱患帶來了不便。三是目前使用的示溫貼片一旦變色就無法還原成原來的顏色，屬于一次性使用的物品。再就是示溫貼片顏色是否有變化，要到現(xiàn)場檢查才能發(fā)現(xiàn)，不具備遠程實時顯示、查詢和報警功能。而接點溫度在線檢測系統(tǒng)則能夠彌補示溫貼片在這些方面的不足，極大地方便了設備點檢人員對高壓設備接點溫度的監(jiān)測。

2 接點溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理

通過固定在被測接點上的無線溫度傳感器，采集被測接點的溫度信號，將此溫度信號經(jīng)過與傳感器相連的發(fā)射模塊發(fā)送到接收模塊，接收模塊經(jīng)數(shù)據(jù)線與接點溫度檢測儀相連，接收到的信號經(jīng)處理后與預設的溫度值進行比較，如超出預設值接點溫度檢測儀將發(fā)出報警信號。同時后臺管理系統(tǒng)讀取接點溫度檢測儀的信號，發(fā)出相應的報警，提醒值班人員引起關注。

3 在3#燒結(jié)機的應用

第一煉鐵廠3#燒結(jié)機共有36臺中置式高壓柜。中置式高壓開關柜的一次設備分布在3個相互獨立的隔室內(nèi)，分別是開關室、母線室、出線室。按有關的規(guī)程要求，除實現(xiàn)電氣連接、控制、通風而必須在隔板上開孔外，所有隔室呈封閉狀態(tài)。由于母線的壓接點、斷路器的動靜觸頭、電纜的接頭都是發(fā)熱點且都處在密封柜內(nèi)，運行中的柜門禁止打開，點檢人員無法通過正常的監(jiān)視手段發(fā)現(xiàn)發(fā)熱缺陷。發(fā)熱嚴重時接頭會變紅甚至熔斷，將直接造成重大的生產(chǎn)事故。

在3#燒結(jié)機高壓系統(tǒng)設計之初，出于對燒結(jié)電氣維檢人員少、設備多、高壓配電室無人值守、以及方便點檢人員對高壓柜電纜頭和柜內(nèi)接點溫度的監(jiān)測等因素的考慮。采用了一套接點溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由一個后臺管理系統(tǒng)和36個單機系統(tǒng)組成。

單機系統(tǒng)中每個高壓柜共采集九個點的溫度信號，分別是：A、B、C三相的上觸點；A、B、C三相的下觸點；和A、B、C三相電纜頭；這九個點溫度信號的采集已基本能夠滿足對本柜接點溫度監(jiān)測的需求。每臺高壓柜的接線室面板上裝有一個溫度監(jiān)測儀，接線室內(nèi)裝有電源模塊和信號接收模塊，在高壓值班室設有一個后臺管理系統(tǒng)。將每個高壓柜的溫度信號經(jīng)過通信接口傳送到后臺，這樣點檢人員無論在柜前還是在值班室都可以方便的檢查各接點的溫度情況。其后臺監(jiān)控的主顯示畫面如圖1所示。

3.1 基本設置

值班或點檢人員可通過后臺管理系統(tǒng)對裝置進行多種所需的設置，其基本設置有：溫度巡檢時間間隔；溫度采樣時間間隔；記錄保存最大時間間隔；系統(tǒng)超限報警溫度；三相溫度差報警；系統(tǒng)溫升異常報警時間間隔、溫升度數(shù)；報警信號持續(xù)時間；報警音設置；根據(jù)有關規(guī)定，變配電場所設備的各部位溫度一般不超過70℃，個別部位最高不超過80℃。具體的參數(shù)設置可由管理人員根據(jù)實際情況進行設置。該廠的系統(tǒng)參數(shù)設置如圖2所示。

3.2 數(shù)據(jù)查詢

利用該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢功能可對：報警事件、溫升異常報警、故障記錄、事件日志、歷史數(shù)據(jù)（歷史曲線、歷史記錄、各接點溫度比較條形圖）、溫度數(shù)據(jù)匯總等進行查詢。值班或點檢人員可通過這些功能查詢到每一臺高壓柜在某個時間接點溫度的情況。對于一些重要設備的溫度變化趨勢可通過歷史曲線的查詢來了解，結(jié)合當時的環(huán)境溫度的情況對接點溫度進行分析，可以對設備是否存在隱患的判斷起到很好的輔助作用。

3.3 使用效果

該系統(tǒng)自投用以來，在溫度異常報警方面已有體現(xiàn)。

例一、2011年2月27日大夜班零時左右，3#機主抽供電柜報警，溫度超限，當班的值班人員經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)接點溫度75℃。遂立即要求停機檢查，發(fā)現(xiàn)電纜接線有松動的現(xiàn)象。緊固電纜后重新開機，報警消除，避免了一起電機燒損的重大設備事故。

例二、2011年6月5日3#燒結(jié)機溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)后臺監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報警，顯示機尾風機溫度超限，經(jīng)過電氣人員的認真檢查，會同機械部門現(xiàn)場檢查結(jié)果，確認電氣部分不存在問題。溫度超限是由于風機軸承損壞導致電流增大而引起。由于問題被及時發(fā)現(xiàn)，并得到及時處理，成功的避免事故進一步擴大。保證了設備的安全運行。事故發(fā)生時的溫度曲線如圖3所示。

3.4 系統(tǒng)的的擴展性

燒結(jié)3#機的接點溫度檢測系統(tǒng)，在設計時預留有接口，在今后時機成熟的時候可以將3#機的變壓器一、二次接頭以及低壓柜母線、低壓大功率電機、生產(chǎn)關鍵設備的接觸器等設備的接點溫度信號，納入系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。擴展時只需增加相應的檢測元器件，接入系統(tǒng)即可，原系統(tǒng)不受影響。

3.5 系統(tǒng)目前存在的缺陷：

（1）該系統(tǒng)的在發(fā)射模塊中使用的電池容量較小，當電池電壓低于3.6V的時候發(fā)送出來的信號有失真現(xiàn)象。（2）曲線的Y軸數(shù)值被限定在100℃不能自動隨Y軸曲線改變而改變。這給超過100℃接點溫度曲線的讀取帶來了不便。（3）曲線的局部放大功能不夠靈活，對故障分析不便。

4 結(jié)語

接點溫度在線檢測系統(tǒng)在3#燒結(jié)機投用以來，對高壓設備的點檢起到了較好的輔助作用。采用接點溫度在線檢測系統(tǒng)較好的彌補了維修人員不足和受現(xiàn)場環(huán)境限制等因素而導致的無法全面有效點檢問題，在一定程度上減少了維檢人員的工作量。該系統(tǒng)可以比較直觀的反映現(xiàn)場高壓設備運行時的溫度變化情況，對溫度出現(xiàn)異常的設備，運行人員可根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采取相應的措施，保證設備隱患能夠被及時發(fā)現(xiàn)。為設備的預防性維護提供了相應的依據(jù)。因而采用該系統(tǒng)可以對生產(chǎn)的自動化控制和保障生產(chǎn)順利進行起到重要作用。

參考文獻

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