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安科瑞變配電電氣節(jié)點無線測溫方案在某化工廠改造項目的應(yīng)用
張娟
一、 概述
1 電氣節(jié)點測溫的必要性：
電力系統(tǒng)的一次系統(tǒng)一般由供電線路（包括架空線路和電纜）、變壓器、母線、開關(guān)柜等電氣設(shè)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(chǎn)生熱量，所以幾乎所有的電氣故障都會導(dǎo)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(shè)彎折處、高壓電纜的局部放電、高壓開關(guān)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(fā)的重災(zāi)區(qū)。
如果能夠采用先進的技術(shù)手段，實現(xiàn)對各電氣節(jié)點溫度的**、方便、實時和連續(xù)的測量，對超溫故障進行報警和預(yù)警，指明故障位置，并且為故障分析提供詳盡的歷史數(shù)據(jù)。對于保證電氣設(shè)備的**可靠運行，尤其對于像冶金行業(yè)等大電流負荷用戶具有重大意義。
2 當(dāng)前現(xiàn)狀：
多年來，由于技術(shù)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(tǒng)的點式測溫系統(tǒng)希望解決上述問題，但都無法實現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)如斷路器、刀閘聯(lián)接點和觸頭測溫。目前，國內(nèi)電力測溫主要應(yīng)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(guān)的觸點等空間有限的電氣設(shè)備基本上都是處于完全無監(jiān)控的狀態(tài)下運行，存在重大**隱患。
近年來，無線測溫系統(tǒng)開始出現(xiàn)。內(nèi)置電池和無線發(fā)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**性得到保證。傳感器周期性的將測溫數(shù)據(jù)無線發(fā)送至接收單元，接收單元可聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至主站。以此實現(xiàn)一個區(qū)域系統(tǒng)的電氣溫度檢測。
無線測溫系統(tǒng)的出現(xiàn)無疑對保證電氣設(shè)備的**可靠運行具有重大意義，但當(dāng)前產(chǎn)品普遍存在以下問題：
當(dāng)前產(chǎn)品的接收單元一般安裝于開關(guān)柜面板，接收本柜內(nèi)的無線測溫傳感器的數(shù)據(jù)。本地顯示比較直觀方便，由于距離很短，對無線傳輸?shù)木嚯x要求較低，各個開關(guān)柜之間的無線數(shù)據(jù)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(xiàn)有變電站的開關(guān)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(guān)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(shè)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)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(shè)備，現(xiàn)在有少量產(chǎn)品可用于變電站內(nèi)的戶外設(shè)備無線測溫，但對于長距離線路的節(jié)點測溫，因其存在電源和通信問題，尚未出現(xiàn)。
3 本方案要實現(xiàn)的目標(biāo)：
總體目標(biāo)：一體化滿足變電站開關(guān)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(biāo)，綜合分析，并經(jīng)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(shù)據(jù)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(guān)柜，數(shù)百個測溫點的無線數(shù)據(jù)，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(xiàn)有產(chǎn)品，對無線測溫系統(tǒng)的推廣具有重大現(xiàn)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(lián)網(wǎng)，對于無人值守站更加適合。
2)變電站節(jié)點的測溫數(shù)據(jù)全部發(fā)往主站，需要主站軟件接收、顯示和分析。除常規(guī)功能外，由于測溫點較多，本項目需在人機界面上做出**設(shè)計，實現(xiàn)觀察直觀方便，報警迅速，定位準(zhǔn)確的要求。
5 本方案的優(yōu)點：
無線測溫系統(tǒng)是目前世界上*先進、*有效的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，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(shè)備或線路無人值守的需求。無線測溫系統(tǒng)通過對電氣設(shè)備節(jié)點的溫度連續(xù)監(jiān)測，實現(xiàn)故障的早期報警，當(dāng)發(fā)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(jiān)測數(shù)據(jù)。可以保證電氣設(shè)備的**可靠運行。
對于變電站內(nèi)電氣設(shè)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(xiàn)，對于新站的建設(shè)也具有同樣的優(yōu)勢。
本方案一體化滿足了變電站開關(guān)柜節(jié)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(yōu)勢明顯。實施本項目，能夠有效提升供電系統(tǒng)的**可靠運行水平，減少停電故障，對于保證正常生產(chǎn)、減少事故造成的損失具有重大意義。
二、 系統(tǒng)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(tǒng)、草甘膦配電系統(tǒng)和公共變配電系統(tǒng)。要求本工程采用智能配電網(wǎng)絡(luò)，對電氣運行設(shè)備進行全參數(shù)檢測，所有帶有通訊接口的電氣設(shè)備均*終匯聚至后臺監(jiān)控電腦。10Kv開閉所每面高壓開關(guān)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(nèi)每個抽屜內(nèi)均需設(shè)置一個測溫點（B相），通過本柜或鄰柜匯集后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至進線總柜上的主機，主機安裝在進線柜面，收發(fā)器安裝在出線柜后電纜室內(nèi)。
2 系統(tǒng)架構(gòu)
10kV高壓開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng)架構(gòu)：
低壓系統(tǒng)無線測溫系統(tǒng)架構(gòu)：
整個系統(tǒng)由10kV開閉所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、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(jié)點無線測溫方案明細
|
編號 |
1#變配電系統(tǒng) |
ARTM100 |
|
|
|
|
序號 |
名 稱 |
安裝柜 |
單 位 |
數(shù) 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(tǒng)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(fā)器ATC200 |
個 |
1 |
||
|
6 |
無線測溫傳感器ATE200 |
D04柜 |
點 |
9 |
|
|
7 |
無線測溫收發(fā)器ATC200 |
個 |
1 |
||
|
8 |
無線測溫傳感器ATE200 |
D05柜 |
點 |
27 |
|
|
9 |
無線測溫收發(fā)器ATC200 |
個 |
3 |
||
|
10 |
無線測溫傳感器ATE200 |
D06柜 |
點 |
21 |
|
|
11 |
無線測溫收發(fā)器ATC200 |
個 |
2 |
||
|
12 |
無線測溫傳感器ATE200 |
D07柜 |
點 |
27 |
|
|
13 |
無線測溫收發(fā)器ATC200 |
個 |
3 |
||
|
|
合計 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
編號 |
2#變配電系統(tǒng) |
ARTM100 |
|
|
|
|
序號 |
名 稱 |
安裝柜 |
單 位 |
數(shù) 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(tǒng)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(fā)器ATC200 |
個 |
1 |
||
|
6 |
無線測溫傳感器ATE200 |
D10柜 |
點 |
24 |
|
|
7 |
無線測溫收發(fā)器ATC200 |
個 |
2 |
||
|
8 |
無線測溫傳感器ATE200 |
D11柜 |
點 |
24 |
|
|
9 |
無線測溫收發(fā)器ATC200 |
個 |
2 |
||
|
10 |
無線測溫傳感器ATE200 |
D12柜 |
點 |
18 |
|
|
11 |
無線測溫收發(fā)器ATC200 |
個 |
2 |
||
|
|
合計 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
編號 |
10kV開閉所 |
ARTM100 |
|
|
|
|
序號 |
名 稱 |
安裝柜 |
單 位 |
數(shù) 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(xiàn)場安裝實例
變電站開關(guān)柜無線測溫子系統(tǒng)，采用集中顯示裝置接收和顯示本開關(guān)柜室內(nèi)所有測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)，開關(guān)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(shù)據(jù)實時顯示界面
.png)
節(jié)點溫度報警界面
作者簡介：
張娟，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司
