电力在线测温装置及系统在智能车间的应用

关键词：高压开关柜；智能控制；无线温度测量；电力系统

0概述

东岳化工成立于1987年，其制冷剂、环保制冷剂、无水氟化氢、聚四氟乙烯、氟化盐、新材料等产品规模、技术、市场份额均居亚洲第一。“东岳联合会”是山东省的商标，中国高分子材料和新兴环保制冷剂行业的品牌。

本工程中，聚合物智能车间配电室有4台10kV/0.4kV变压器。配电站内的无线温度传感器等设备通过lora无线组网连接到配电站内的数据采集器，再连接到变电站值班室的在线测温主机。

1需求分析

在线测温系统需要实现数据的集中管理、分析和处理。软件的功能要求如下：

1)电接点测温显示，要求每个高压柜6点测温；

2)无线传输：感应式功率采集，启动电流5安培，测温范围-50~125，传感器与电源模块一体化，整体使用寿命不低于10年，测量精度1；

3)实时监控：测温模块中的温度传感器将实时测量的温度信息传输给接收模块，接收模块将该信息上传至后台系统，保证了数据的实时性。

2技术标准

本技术规范中引用的国家和行业标记如下：

国际标准化组织/国际电工委员会11801 《国际综合布线标准》

GB/50198 《监控系统工程技术规范》

GB50054-2011 《低压配电设计规范》

IEC  61587 《电子设备机械结构系列》

DL/T448-2000 《电能计量装置技术管理规程》

3系统方案

该系统主要实现山东东岳聚合物智能车间配电温度在线监测。582个无线温度传感器ATE400连接到该变电站内的数据采集器，通过网线将数据上传到变电站值班室主机，实现总线上的仪表与监控主机上的监控主机之间的数据通信。如下图所示：站控管理层、网络通信层、现场设备层。

系统特性

1.系统有预设的时间表，智能运行，系统自检不需要监督。

2.目标设备温度异常自动预警，提示人员具体位置信息，提供故障排除效率。

3.变电站区域场景远程电力红外视频监控

4.监测变电站内变压器、断路器等重要运行设备的外观状态、工作状态和温度场分布。

5.监测变电站内高压设备如CT、PT、避雷器、瓷绝缘子的外观状态、工作状态和温度场分布。

6.监控变电站内其他充油设备和易燃设备的外观状态、工作状态和温度场分布。

7.变电站内外的红外视频监控有报警硬接点连接到变电站综合自动化系统或远程控制设备，为消防和预警提供运动报警信息。

系统网络拓扑图

1)站控管理

站控管理是在线测温系统管理人员人机交互的直接窗口。主要指工控机、显示器、UPS等。放在值班室。

2)网络通信层

通信层主要由数据采集器和总线网络组成。数据采集器的主要功能是对现场智能仪表进行监控；总线的主要功能是实现数据交换，使配电系统的管理集中化、信息化和智能化

该系统采用全中文界面，操作简单方便。运行稳定可靠；系统有主系统图显示、仿真图显示和网络结构图显示；系统提供了友好的人机界面，所有操作都可以在界面上进行，并具有远程显示功能。

登录界面

安瑞Acrel-2000在线测温系统配备用户权限管理功能，确保系统安全稳定运行。用户权限管理可以防止未经授权的操作(如修改配电线路名称等。).您可以定义不同级别用户的登录名、密码和操作权限，为系统运行、维护和管理提供可靠的安全保障。

主要功能：用户的级别可以分为四个级别：操作员、监视器、工程师和系统管理员。每个级别可以分配不同的操作权限，包括进入操作、退出操作、远程控制操作、报告管理、系统配置、用户管理等。系统管理员是高级用户，上级用户可以增加和删除下级用户。

分布监控接口

安瑞Acrel-2000在线测温系统具有友好的人机界面，能够以一次配电图的形式直观地显示配电线路的运行状态，实时监控各回路的信号。

主要功能：可直观显示一次配电图中各测温节点的温度数据，以及与故障、报警相关的状态信号。

配电监控功能

运行报告

该系统具有实时功率参数和历史功率参数的存储和管理功能。所有实时收集的数据和连续事件记录都可以保存到数据库中。在查询界面，可以自定义要查询的参数，指定时间或选择查询最近更新的记录数据等。并通过报告显示它们。

主要功能：查询各监测节点每间隔日、月运行温度统计报表，进行平均温度统计。

运行报告功能

警报和事件

实时警报

系统有高温报警和超温跳闸事故报警。当事故或预警发生时，弹出窗口会提醒您，并发出声音或闪光。

历史事件查询

系统可存储和管理高温报警、超温跳闸等事件，方便用户追溯系统事件和报警历史、查询统计和事故分析。

开关柜无线测温装置根据电力负荷快速增长的现状和电力行业技术发展的要求，高压开关正朝着自诊断、智能化方向发展，从定期检修向状态检修转变。该系列产品采用射频通信技术，实现了高压开关断路器或母线连接点温升的在线监测，满足状态检修要求。该装置集无线测温、数据记录、数据分析和控制功能于一体，可实现电气节点温度的实时监测。通过上传后台数据，可以方便快捷地获知每个电气节点的温度。该装置可直接替代手持式红外测温设备，测温精度高，是匹配电子测温系统的理想选择。

产品特性

1.采用射频技术实现高压被测终端与显示仪表之间的隔离传输，无线信号传输可以突破电控柜内的金属屏蔽。

2.一机可检测柜内多达十二个升温点，实现超温报警、自动排风、低温加热等功能。

3.该装置提供两种温度传感器：无源传感器或有源传感器；

无源传感器：采用小电流互感器和磁饱和技术，从一次电流回路取电，一次电流可在300A~5000A范围内稳定工作，无需更换。

主动传感器：电池稳定供电，发射频率可根据温度实时修改，功耗低，使用寿命长，可持续4~5年。

4.车载级组件和收发器组件安装方便，绑带式直接扣在电缆或母线上，只需拉动手车即可安装环形传感器，对于旧设备改造非常简便，不会降低电气柜原有的绝缘性能。

5.无线信号采用开放频段，t

高压开关设备是保证变电站和配电站电力系统安全运行的重要设备之一。本文介绍的Ankerui无线温度传感器对高低压开关柜中断路器触头的温度进行监测，防止触头的接触电阻过大，运行时发热，造成隐患，提高设备的安全保障。及时、连续、准确地反映设备运行状态，避免安全事故的发生，降低设备事故率。Ankerui智能控制不同于几个独立的电子器件带来的集成度低、布线复杂、可靠性差等缺点，大大提高了开关柜控制的集成度和智能化程度。远程电力系统可以监控异地现场设备的运行状态，实现技术资源共享，快速提升整体维护水平，保障设备平稳运行。从软件和硬件上对整个系统采取了相应的抗干扰措施，保证了系统的可靠性。