電力在線測(cè)溫裝置及系統(tǒng)在智能車間的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：高壓開(kāi)關(guān)柜；智能控制；無(wú)線溫度測(cè)量；電力系統(tǒng)

0概述

東岳化工成立于1987年，其制冷劑、環(huán)保制冷劑、無(wú)水氟化氫、聚四氟乙烯、氟化鹽、新材料等產(chǎn)品規(guī)模、技術(shù)、市場(chǎng)份額均居亞洲第一。“東岳聯(lián)合會(huì)”是山東省的商標(biāo)，中國(guó)高分子材料和新興環(huán)保制冷劑行業(yè)的品牌。

本工程中，聚合物智能車間配電室有4臺(tái)10kV/0.4kV變壓器。配電站內(nèi)的無(wú)線溫度傳感器等設(shè)備通過(guò)lora無(wú)線組網(wǎng)連接到配電站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器，再連接到變電站值班室的在線測(cè)溫主機(jī)。

1需求分析

在線測(cè)溫系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理、分析和處理。軟件的功能要求如下：

1)電接點(diǎn)測(cè)溫顯示，要求每個(gè)高壓柜6點(diǎn)測(cè)溫；

2)無(wú)線傳輸：感應(yīng)式功率采集，啟動(dòng)電流5安培，測(cè)溫范圍-50~125，傳感器與電源模塊一體化，整體使用壽命不低于10年，測(cè)量精度1；

3)實(shí)時(shí)監(jiān)控：測(cè)溫模塊中的溫度傳感器將實(shí)時(shí)測(cè)量的溫度信息傳輸給接收模塊，接收模塊將該信息上傳至后臺(tái)系統(tǒng)，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。

2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)規(guī)范中引用的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)記如下：

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)11801 《國(guó)際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

IEC  61587 《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》

DL/T448-2000 《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》

3系統(tǒng)方案

該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)山東東岳聚合物智能車間配電溫度在線監(jiān)測(cè)。582個(gè)無(wú)線溫度傳感器ATE400連接到該變電站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器，通過(guò)網(wǎng)線將數(shù)據(jù)上傳到變電站值班室主機(jī)，實(shí)現(xiàn)總線上的儀表與監(jiān)控主機(jī)上的監(jiān)控主機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

系統(tǒng)特性

1.系統(tǒng)有預(yù)設(shè)的時(shí)間表，智能運(yùn)行，系統(tǒng)自檢不需要監(jiān)督。

2.目標(biāo)設(shè)備溫度異常自動(dòng)預(yù)警，提示人員具體位置信息，提供故障排除效率。

3.變電站區(qū)域場(chǎng)景遠(yuǎn)程電力紅外視頻監(jiān)控

4.監(jiān)測(cè)變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運(yùn)行設(shè)備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)和溫度場(chǎng)分布。

5.監(jiān)測(cè)變電站內(nèi)高壓設(shè)備如CT、PT、避雷器、瓷絕緣子的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)和溫度場(chǎng)分布。

6.監(jiān)控變電站內(nèi)其他充油設(shè)備和易燃設(shè)備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)和溫度場(chǎng)分布。

7.變電站內(nèi)外的紅外視頻監(jiān)控有報(bào)警硬接點(diǎn)連接到變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)或遠(yuǎn)程控制設(shè)備，為消防和預(yù)警提供運(yùn)動(dòng)報(bào)警信息。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1)站控管理

站控管理是在線測(cè)溫系統(tǒng)管理人員人機(jī)交互的直接窗口。主要指工控機(jī)、顯示器、UPS等。放在值班室。

2)網(wǎng)絡(luò)通信層

通信層主要由數(shù)據(jù)采集器和總線網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)采集器的主要功能是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表進(jìn)行監(jiān)控；總線的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，使配電系統(tǒng)的管理集中化、信息化和智能化

該系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡(jiǎn)單方便。運(yùn)行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)有主系統(tǒng)圖顯示、仿真圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)界面，所有操作都可以在界面上進(jìn)行，并具有遠(yuǎn)程顯示功能。

登錄界面

安瑞Acrel-2000在線測(cè)溫系統(tǒng)配備用戶權(quán)限管理功能，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。用戶權(quán)限管理可以防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如修改配電線路名稱等。).您可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼和操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)和管理提供可靠的安全保障。

主要功能：用戶的級(jí)別可以分為四個(gè)級(jí)別：操作員、監(jiān)視器、工程師和系統(tǒng)管理員。每個(gè)級(jí)別可以分配不同的操作權(quán)限，包括進(jìn)入操作、退出操作、遠(yuǎn)程控制操作、報(bào)告管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員是高級(jí)用戶，上級(jí)用戶可以增加和刪除下級(jí)用戶。

分布監(jiān)控接口

安瑞Acrel-2000在線測(cè)溫系統(tǒng)具有友好的人機(jī)界面，能夠以一次配電圖的形式直觀地顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控各回路的信號(hào)。

主要功能：可直觀顯示一次配電圖中各測(cè)溫節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，以及與故障、報(bào)警相關(guān)的狀態(tài)信號(hào)。

配電監(jiān)控功能

運(yùn)行報(bào)告

該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)功率參數(shù)和歷史功率參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能。所有實(shí)時(shí)收集的數(shù)據(jù)和連續(xù)事件記錄都可以保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。在查詢界面，可以自定義要查詢的參數(shù)，指定時(shí)間或選擇查詢最近更新的記錄數(shù)據(jù)等。并通過(guò)報(bào)告顯示它們。

主要功能：查詢各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)每間隔日、月運(yùn)行溫度統(tǒng)計(jì)報(bào)表，進(jìn)行平均溫度統(tǒng)計(jì)。

運(yùn)行報(bào)告功能

警報(bào)和事件

實(shí)時(shí)警報(bào)

系統(tǒng)有高溫報(bào)警和超溫跳閘事故報(bào)警。當(dāng)事故或預(yù)警發(fā)生時(shí)，彈出窗口會(huì)提醒您，并發(fā)出聲音或閃光。

歷史事件查詢

系統(tǒng)可存儲(chǔ)和管理高溫報(bào)警、超溫跳閘等事件，方便用戶追溯系統(tǒng)事件和報(bào)警歷史、查詢統(tǒng)計(jì)和事故分析。

開(kāi)關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫裝置根據(jù)電力負(fù)荷快速增長(zhǎng)的現(xiàn)狀和電力行業(yè)技術(shù)發(fā)展的要求，高壓開(kāi)關(guān)正朝著自診斷、智能化方向發(fā)展，從定期檢修向狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)變。該系列產(chǎn)品采用射頻通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高壓開(kāi)關(guān)斷路器或母線連接點(diǎn)溫升的在線監(jiān)測(cè)，滿足狀態(tài)檢修要求。該裝置集無(wú)線測(cè)溫、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)分析和控制功能于一體，可實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)上傳后臺(tái)數(shù)據(jù)，可以方便快捷地獲知每個(gè)電氣節(jié)點(diǎn)的溫度。該裝置可直接替代手持式紅外測(cè)溫設(shè)備，測(cè)溫精度高，是匹配電子測(cè)溫系統(tǒng)的理想選擇。

產(chǎn)品特性

1.采用射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)高壓被測(cè)終端與顯示儀表之間的隔離傳輸，無(wú)線信號(hào)傳輸可以突破電控柜內(nèi)的金屬屏蔽。

2.一機(jī)可檢測(cè)柜內(nèi)多達(dá)十二個(gè)升溫點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)超溫報(bào)警、自動(dòng)排風(fēng)、低溫加熱等功能。

3.該裝置提供兩種溫度傳感器：無(wú)源傳感器或有源傳感器；

無(wú)源傳感器：采用小電流互感器和磁飽和技術(shù)，從一次電流回路取電，一次電流可在300A~5000A范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，無(wú)需更換。

主動(dòng)傳感器：電池穩(wěn)定供電，發(fā)射頻率可根據(jù)溫度實(shí)時(shí)修改，功耗低，使用壽命長(zhǎng)，可持續(xù)4~5年。

4.車載級(jí)組件和收發(fā)器組件安裝方便，綁帶式直接扣在電纜或母線上，只需拉動(dòng)手車即可安裝環(huán)形傳感器，對(duì)于舊設(shè)備改造非常簡(jiǎn)便，不會(huì)降低電氣柜原有的絕緣性能。

5.無(wú)線信號(hào)采用開(kāi)放頻段，t

高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備是保證變電站和配電站電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要設(shè)備之一。本文介紹的Ankerui無(wú)線溫度傳感器對(duì)高低壓開(kāi)關(guān)柜中斷路器觸頭的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止觸頭的接觸電阻過(guò)大，運(yùn)行時(shí)發(fā)熱，造成隱患，提高設(shè)備的安全保障。及時(shí)、連續(xù)、準(zhǔn)確地反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，避免安全事故的發(fā)生，降低設(shè)備事故率。Ankerui智能控制不同于幾個(gè)獨(dú)立的電子器件帶來(lái)的集成度低、布線復(fù)雜、可靠性差等缺點(diǎn)，大大提高了開(kāi)關(guān)柜控制的集成度和智能化程度。遠(yuǎn)程電力系統(tǒng)可以監(jiān)控異地現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源共享，快速提升整體維護(hù)水平，保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。從軟件和硬件上對(duì)整個(gè)系統(tǒng)采取了相應(yīng)的抗干擾措施，保證了系統(tǒng)的可靠性。