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摘要：隨著鋼鐵企業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電力的使用需求越來越大，很多供電設(shè)備需要常年處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，如何對(duì)供電設(shè)備的溫度進(jìn)行監(jiān)測，成為了鋼鐵企業(yè)發(fā)展首要解決的問題?；诖耍疚耐ㄟ^探究無線測溫系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備上的應(yīng)用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜；無線測溫系統(tǒng)；溫度傳感器；溫度監(jiān)測儀

0前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，許多新興的技術(shù)被應(yīng)用到了鋼鐵企業(yè)電氣控制系統(tǒng)中。在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如何對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的溫度進(jìn)行調(diào)控，是發(fā)展電力首先要解決的問題。在變電站中，由于工作的特殊性會(huì)涉及到許多重要的設(shè)備儀器，這些設(shè)備的造價(jià)較高，加之大部分的使用年限都較長，會(huì)容易出現(xiàn)設(shè)備受損的情況，同時(shí)由于發(fā)電過程所產(chǎn)生的熱量，如果無法對(duì)此進(jìn)行疏散，會(huì)造成局部溫度過高，嚴(yán)重時(shí)很有可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)，給企業(yè)和職工的財(cái)產(chǎn)和生命帶來嚴(yán)重的威脅。

1 無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

所謂無線測溫系統(tǒng)就是能夠自主對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并在溫度過高時(shí)，將信息傳達(dá)給相關(guān)的工作人員，使工作人員能夠及時(shí)的對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)控。與以往的測溫系統(tǒng)相比，它的主要優(yōu)勢在于沒有具體的傳輸設(shè)備，信息主要通過無線的方式進(jìn)行傳達(dá)，在這個(gè)過程中，會(huì)將溫度感應(yīng)設(shè)備放置在容易產(chǎn)生熱量的部位，  比如開關(guān)等位置，它可以對(duì)這些部分的溫度進(jìn)行直接的測量，然后將溫度傳導(dǎo)出去，將不同的設(shè)備進(jìn)行有效的分隔，從而提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低危險(xiǎn)事故發(fā)生的概率。而信息的接收部分一般會(huì)安置在特定的位置上，并且該裝置會(huì)設(shè)有多個(gè)信息傳導(dǎo)的通道，能夠?qū)⑺邮艿降臏囟刃畔⒓皶r(shí)地顯現(xiàn)出來，除此之外整個(gè)接收和傳導(dǎo)過程中所涉及到的裝置種類和數(shù)量眾多，還可以對(duì)溫度信息進(jìn)行分析處理，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)將信息傳導(dǎo)給相關(guān)的工作人員，以此來完成對(duì)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

圖 1  無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

1.1無線溫度傳感器

1.1.1溫度傳感器功能結(jié)構(gòu)

無線的溫度傳感器可以對(duì)電路中不同部分的溫度進(jìn)行檢測， 然后進(jìn)行下一步的操作。具體的結(jié)構(gòu)如下。

圖 2  無線溫度傳感器功能結(jié)構(gòu)圖

1.1.2溫度傳感器外形及安裝方式

出于作用的特殊性和為了更好的提高設(shè)備的使用壽命，在無線溫度傳感器的使用過程中要格外的注意，尤其是避免設(shè)備接觸到水，灰塵等，以免給設(shè)備等額運(yùn)行帶來困難。一般情況下，它適用于空間較為小的位置。另一方面，適用于戶外的設(shè)備安裝也很簡單，只要使用絕緣的繩索等將它綁定在需要測量的設(shè)備上就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖 3  安裝在母排上的傳感器

1.1.3溫度傳感器主要性能指標(biāo)

為了使溫度傳導(dǎo)設(shè)備能夠更好的工作，在具體的實(shí)際工作中，會(huì)對(duì)周圍的情況進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，其中包括溫度、大小等多個(gè)方面。

1.2溫度監(jiān)測儀

1.2.1顯示報(bào)警功能

溫度檢測儀在運(yùn)作過程中，一般用于接受傳導(dǎo)出來的溫度信息，然后將接受到的信息顯示出來，在檢測地點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)將問題及時(shí)的表現(xiàn)出來。在這之前，工作人員會(huì)預(yù)先設(shè)定好一個(gè)溫度的范圍，當(dāng)溫度超過這個(gè)范圍時(shí)，就會(huì)在監(jiān)測儀上提示出來。

1.2.2通信功能

與一般的溫度監(jiān)測儀相比，無線溫度檢測儀的優(yōu)點(diǎn)就在于它不僅可以對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，它還具備通信功能，可以將檢測到的信息進(jìn)行傳導(dǎo)，從而使得工作人員不必一直在現(xiàn)場，可以從終端對(duì)此進(jìn)行監(jiān)管。同時(shí)機(jī)器還可以對(duì)接受到的溫度進(jìn)行分析處理，判斷是否超過設(shè)定的溫度。

2 無線測溫系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢及適用范圍

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線測溫系統(tǒng)也經(jīng)歷了多次的更新和換代，它的功能比以往更加強(qiáng)大，對(duì)溫度的監(jiān)控更加的準(zhǔn)確，在當(dāng)前階段，由于對(duì)信號(hào)的頻率，有很嚴(yán)格的要求，并且頻率較高，使得它的穩(wěn)定性較強(qiáng)，不容易受到外界的干擾。對(duì)于信息傳導(dǎo)方面，目前所使用的是無線通信技術(shù)，該技術(shù)的操作難度性較小并且對(duì)能源的消耗較小，且目前市場上它的造價(jià)較低，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益，還可以對(duì)接收到的信息進(jìn)行分析處理，因此在測溫系統(tǒng)中有很廣泛的應(yīng)用。但是我們也認(rèn)識(shí)到受限于技術(shù)的影響，它只能適用于距離較短的信息傳導(dǎo)。在溫度傳導(dǎo)的過程中，為了使得信息的傳導(dǎo)效率更加效率，一般會(huì)裝有搖桿設(shè)置， 并且該設(shè)置的使用較為簡單，體型較小，可以采用電池這種無線的供電設(shè)備，工作周期長。在對(duì)溫度進(jìn)行傳導(dǎo)時(shí)，所使用的也是無線設(shè)備，在這種情況下，就不需要電線進(jìn)行連接，使整個(gè)設(shè)置大大提高， 并且由于沒有實(shí)體的電線在作業(yè)中也就不會(huì)受到周圍環(huán)境的影響，穩(wěn)定性較好。由于它的應(yīng)用，可以使得測溫裝置24小時(shí)工作，降低了人力的使用提高了工作效率，同時(shí)也因?yàn)闇p少了人力的使用使得整個(gè)過程中誤差發(fā)生概率較小。無線測溫設(shè)備的產(chǎn)生，為電力行業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。

3 無線測溫系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例

無線測溫系統(tǒng)，作為21世紀(jì)電力行業(yè)的重要發(fā)展，自從它問世以來，就在電氣行業(yè)中有了很廣泛的應(yīng)用。與西方的發(fā)達(dá)國家相比，我國在無線測溫系統(tǒng)的研發(fā)上起步較晚，但是隨著我國對(duì)該方面的不斷重視，投入了大量的資金、人力和物力。使得我國在無線測溫系統(tǒng)的發(fā)展上，有了很大的進(jìn)步，在這些年已經(jīng)有了逐漸追趕上西方國家腳步的趨勢。在傳統(tǒng)的電氣行業(yè)中，也存在許多的設(shè)備來幫助電路的控制，其中常見的就是對(duì)于電路的斷電保護(hù)系統(tǒng)。通俗來講就是在電路的運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到某種負(fù)荷或溫度過高時(shí)，該設(shè)備系統(tǒng)可以自行的切斷電路的供應(yīng)，防止發(fā)生火災(zāi)等意外事故。該發(fā)明主要應(yīng)用在電壓較高的設(shè)備中，它的各種接口都是預(yù)先固定好的，不能夠進(jìn)行更換，并且隨著使用時(shí)間的推移容易發(fā)生損壞，使得該區(qū)域的電阻變大，從而在運(yùn)作過程中產(chǎn)生更多的熱量。長此以往，很容易引發(fā)事故，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重的威脅。為了更好地解決這一現(xiàn)象，我國的一些企業(yè)開始嘗試在輸電過程中引入無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)。通過對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，在溫度較高時(shí)及時(shí)的進(jìn)行處理，來降低事故發(fā)生的可能性，隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷普及，已經(jīng)開始不局限于電氣企業(yè)中，在各行各業(yè)中也都開始有了廣泛的應(yīng)用， 在它的作用下，工作人員可以不用隨時(shí)隨地的對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)管，可以通過遠(yuǎn)程的監(jiān)控，對(duì)溫度進(jìn)行管理，很大程度上推動(dòng)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)

4.1概述

電氣接點(diǎn)在線測溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測，防止在運(yùn)行過程中因氧化、松動(dòng)、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸 電阻過大而發(fā)熱成為隱患，提高設(shè)備保障，及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS 485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，可靠性和開放性都得到了提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報(bào)警、曲線、棒圖、報(bào)表和用戶管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。

4.2應(yīng)用場所

適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機(jī)場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4.4系統(tǒng)功能

測溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運(yùn)行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：

1）溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)測溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值，也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。

2）溫度曲線：查看每個(gè)測溫點(diǎn)的溫度趨勢曲線。

3）運(yùn)行報(bào)表：查詢及打印各測溫點(diǎn)時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)。

4）實(shí)時(shí)告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語音報(bào)警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時(shí)提醒值班人員。

5）歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析等。

4.5系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

5結(jié)束語

目前對(duì)電氣設(shè)備關(guān)鍵部位的溫度監(jiān)測無法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)監(jiān)控，由于部分溫度監(jiān)測裝置十分落后，部分溫度監(jiān)測裝置是定制完成的，用途相對(duì)狹窄。另外，當(dāng)前沒有對(duì)測溫裝置制定統(tǒng)一的規(guī)范，通用性不強(qiáng)，要實(shí)現(xiàn)電器元件的替換難度較高。因此，為了實(shí)現(xiàn)溫度在線監(jiān)測， 結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有的電站設(shè)備，對(duì)電氣設(shè)備關(guān)鍵部位溫度監(jiān)測需求進(jìn)行分析，制定出滿足變電站全自動(dòng)化溫度監(jiān)測的系統(tǒng)，確保高壓電氣設(shè)備長周期穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版．