탄광 고전압 전기설비에 무선 온도 측정 시스템 적용

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추상적인: 사회적 경제의 지속적인 발전과 함께 전력계통은 초고압, 고용량화의 방향으로 나아가고 있습니다. 전력계통의 새로운 기술과 장비가 끝없이 등장하고, 송전능력은 계속해서 향상되고 있습니다. 그러나 고전압 전기장비가 운반하는 고전압 전력부하는 그 자체의 온도 상승도 안정성을 위협하는 주범이 됩니다. 전력망의. 장비 온도는 현재 전력망에서 송전 장비의 안정적인 작동을 위한 중요한 매개변수가 되었습니다. 본 논문에서는 고전압 전기 장비의 온도 상승 이유를 바탕으로 무선 온도 측정 시스템의 구조와 응용을 분석하고, 적용의 장단점을 분석하고, 적용사례를 제시하여 우리나라 전력계통의 안정적인 운영과 발전에 참고자료를 제공한다.

예어: 무선 온도 측정 시스템; 고전압 전기 장비; 장점과 단점

우리나라 전력 시스템의 고전압 전기 장비에는 절연 스위치 조인트, 버스 바 노드 등과 같은 다양한 연결 지점이 있습니다. 제조 또는 안전 프로세스의 품질 문제로 인해 많은 장치에서 접촉 불량 문제와 사용 중에 큰 저항이 발생하여 온도 상승 문제가 발생합니다.

1.고전압 전기기기의 온도 상승 원인

온도 측정 시스템의 적용은 온도 상승 문제의 원인 분석과 불가분의 관계입니다. 첫 번째는 고전압 전기 장비 자체의 품질 및 설치 문제, 특히 장비 볼트의 접합부에서 발생하는 문제입니다. 연결 지점이 충족되는지 여부 표준 및 견고성이 표준을 충족하는지 여부는 모두 저항 강도에 영향을 미칩니다. 많은 장비 연결에는 설치 중에 고르지 않고 거친 문제가 있습니다. 부적절한 연삭은 저항 증가 및 접촉 불량으로 이어져 장비 사용에 영향을 미치고 온도 상승 문제를 명백하게 만듭니다. 둘째, 고전압 전기 장비 운송 중 부주의한 보호로 인해 범프가 발생하여 연결 지점이 변형됩니다. 셋째, 고전압 전기기기의 금속 표면 자체가 부식이나 산화반응이 일어나기 쉬우며, 기기 표면의 문제도 기기의 접촉에 영향을 미치게 됩니다. 고온, 비, 눈, 강풍 등 일부 전기 장비의 열악한 작업 환경은 장비 자체의 노화를 가속화하여 심각한 온도 상승 문제를 유발합니다. 넷째, 외부 요인은 장비 연결시 접촉 불량에 영향을 미칩니다. . 많은 장비 운영 현장은 상대적으로 복잡하고 장비 설치, 사용, 유지 관리 등 다양한 링크도 실수가 발생하기 쉬우므로 많은 케이블 커넥터와 절연 스위치의 접촉 불량이 발생하고 심각한 온도 상승 문제가 발생합니다. 오랫동안 높은 부하 압력. 고전압 전기 장비 자체는 고전압 전기의 전송 및 적용을 수행합니다. 전류가 너무 커서 장비의 운반 용량을 초과하면 전류 자체의 열 효과와 결합되어 장비의 온도가 급격히 상승합니다.

실제 장비 작동에서는 회로 차단기, 단로기, 케이블 조인트, 부싱 및 버스 바 등의 조인트에서 위의 5가지 문제가 발생합니다. 이러한 영역에는 결함이 많고 온도 상승 문제가 발생하기 쉽습니다. 일일 검사 및 유지 관리에서 직원은 검사 및 유지 관리에 집중해야 합니다. 장비 검사 중에 장치의 온도 측정을 통해 사용 중 장치의 상태를 파악할 수 있을 뿐만 아니라 불량으로 인해 발생하는 과도한 열을 적시에 감지할 수 있습니다. 접촉 또는 과도한 부하. 충전된 상태에서는 전류와 열의 영향으로 내부 온도가 외부보다 높은 것이 정상이나 장비 자체의 고장이나 과도한 부하 요구로 인한 열 변화 면밀히 모니터링할 것. 이러한 온도 상승 문제는 장비의 노후화를 심화시켜 장비의 수명을 단축시키고, 심지어 장비의 소손을 초래할 수도 있습니다. 따라서 고전압 전기 장비에 온도 측정 시스템을 적용하는 것이 매우 필요합니다.

중국에서 고전압 전력 장비에 가장 많이 사용되는 온도 측정 방법은 온도 표시 왁스 칩 방법, 적외선 온도 측정 방법, 광섬유 온도 측정 방법 및 무선 온도 측정 시스템입니다. 온도 표시 방법과 적외선 온도계는 모두 수동으로 작동됩니다. 이며, 실시간으로 데이터를 수집할 수 없습니다. 광섬유 측정을 통해 실시간 측정 결과를 얻을 수 있습니다. 그러나 고전압과 저전압의 경우 환경적 요인을 완전히 분리할 수 없으며, 고전압 계측기의 전기 계측 사양 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 더욱이, 캐비닛에 설치하는 경우 광섬유가 고온에 견디지 못하고 배선이 어려운 등의 문제로 인해 설치에 큰 장애가 되는 경우도 있다. 기존의 무선 온도 측정 기술은 주로 현재의 무선 전송 방식에 의존하고 있다. 1차 및 2차 루프의 연결 및 부착 문제를 극복하여 고전압 전력 사용의 안전성을 향상시킵니다.

2. 무선 온도 측정 시스템 구조 및 장비 적용 분석

무선 온도 측정 시스템의 구성은 온도 센서 부분과 온도 모니터링 결과 표시 및 분석 부분, 그리고 시스템의 하드웨어와 소프트웨어로 나눌 수 있다. 고전압 전력용 무선 온도 측정 시스템의 구조 그림 1에 표시된 장비는 일반적으로 스위치 캐비닛, 케이블 조인트, 퓨즈 등의 접합부에 온도 센서가 설치됩니다. 측정의 정확성을 보장하기 위해 센서는 일반적으로 테스트 대상과 동일한 전압 위치에 있습니다. 수집된 신호는 무선 기술을 이용해 전송 및 표시됩니다. 온도 측정의 안전성을 보장하기 위해 고전압 및 저전압 작동 부품을 절연하여 누출 및 기타 사고를 방지합니다. 일반적으로 외부 표면에 다중 채널이 제공됩니다. 여러 위치의 실시간 모니터링 및 데이터 처리를 위한 작업 장비입니다. 그런 다음 수신기에서 수신한 데이터는 직렬 또는 병렬 포트를 통해 컴퓨터로 전송되고 미리 프로그래밍된 프로그램에 의해 분석 및 처리됩니다.

그림 1 고전압 전력기기용 무선 온도 측정 시스템의 구조 모식도

2.1 온도 센서

온도 센서의 기능은 온도 신호를 전기 신호로 변환하는 것입니다. 일반적으로 Pt100 열전대 측정기가 사용되며 측정 정확도는 섭씨 0.1도에 달합니다. 응용 가치가 높은 제로 플럭스 소형 전류 센서도 사용할 수 있습니다. 기술적으로 말하면 자기 센서는 저손실 퍼멀로이를 철심으로 선택하고 특수 부압 기술과 보호 수단을 사용하여 자동 보상을 실현합니다. 철심은 자속이 0인 이상적인 작동 조건에 있도록 합니다. 무선 온도 센서에는 온도 측정 장치 외에도 전원 공급 장치, 측정 회로, 논리 제어 회로 및 무선 통신 회로도 포함됩니다. 특정 주파수에서. 더 높은 작업 조건에 적응하기 위해 일반적으로 고온, 고압 열수축성 튜브에 포장되며 장기간 사용을 보장하기 위해 특정 방수 및 방진 특성을 갖습니다. 작업 영역 이후 무선 온도 측정 장비는 일반적으로 작으므로 사용 중 작업 조건을 충족할 수 있도록 크기를 최대한 줄여야 합니다. 온도 센서를 사용할 때 내열성 접착 와이어 또는 접착 기술을 사용하여 열에 민감한 요소를 결합할 수 있습니다. 그러나 측정 오류를 줄이려면 접촉점을 가깝게 유지하도록 주의해야 합니다. 무선 온도 센서는 넓은 선형 작동 범위를 가져야 합니다. 일반적으로 섭씨 -55~130도의 온도 감지 요소가 선택되며 다양한 작업 조건에서 측정 정확도 및 측정 오류 요구 사항에 따라 온도 센서가 선택됩니다.

2.2 무선 온도 감지기

무선 온도 감지기 시스템에는 여러 수신 채널이 있어 실시간으로 여러 측정 지점을 처리하고 표시할 수 있습니다. 무선 온도 감지기에는 판단 및 오류 처리 기능이 있습니다. 직원이 미리 안전 구역을 설정하고, 수집된 정보를 무선 온도 감지기가 설정한 임계값과 비교합니다. 온도가 임계값을 초과하면 오류 처리 모듈에 들어가 경고 텍스트를 출력하고 높은 수준과 낮은 수준을 출력하여 경보 신호와 소리를 시작합니다. 기본 감지 및 경보 기능 외에도 무선 온도 탐지기는 정보를 전송하는 능력도 가지고 있습니다. 데이터 라인이나 직렬/병렬 포트 통신 칩을 통해 컴퓨터에 연결할 수 있으며 직원은 여러 개의 스위치 및 접점 부품을 실시간으로 모니터링하고 작동 상태를 제어하여 기존 안전 문제를 적시에 발견할 수 있습니다.

2.3 실시간 온도 모니터링 시스템

위에서 언급한 센서 및 감지기와 같은 하드웨어 시설에 비해 실시간 온도 모니터링 시스템은 무선 온도 측정 시스템의 소프트웨어 시스템에 더 가깝습니다. 실시간 온도 모니터링 시스템은 전체 무선 온도를 통합한 것입니다. 측정 하드웨어 작동, 데이터 처리, 신호 수집 및 기타 기능. 클라이언트 인터페이스를 통해 직원과 소통하고 지침을 업로드하고 발행합니다. 운영자의 노동 강도를 줄이기 위해 기술 작업자는 위 설명을 충족하는 실시간 온도 모니터링 시스템을 개발하여 온도를 분석하고 처리합니다. 하드웨어 부분의 측정 결과. 실시간 온도 모니터링 시스템에는 온도 표시, 데이터 저장, 이력 데이터 분석 및 비교, 오류 경고, 오류 분석, 장비 작동 상태 분석 등의 기능이 있으며 통합 및 보완이 가능합니다. 하드웨어 부분의 기능. 실시간 온도 모니터링 시스템 설계 시 중복 데이터 처리 작업을 위해 일부 모듈형 설계 방법을 사용할 수 있으며 각 모듈 단위를 기능에 따라 분해하여 데이터를 저장하고 저장합니다. 카테고리별로 처리됩니다. 이러한 모듈식 설계 방식을 통해 실시간 온도 모니터링 시스템의 적용성과 안전성이 더욱 높아질 수 있습니다. 실시간 온도 모니터링 시스템은 기술 작업자가 대량의 데이터를 수집, 추출, 비교 및 ​​분석하는 데 도움을 줄 수 있으며 다양한 장비의 온도에 따라 다양한 이상 상태를 실시간으로 보고하여 다양한 장치의 정상적인 작동을 보장할 수 있습니다. 동시에 실시간 온도 모니터링 시스템은 우수한 수학적 연산 및 시각화 성능을 갖추고 있어 특정 기간의 데이터를 차트로 표시하고 나중에 유지 관리를 용이하게 하기 위해 데이터를 표시할 수 있습니다.

3. 고전압 전기기기에 적용되는 무선 온도 측정 시스템의 장점과 단점

3.1 전기 장비에 적용되는 무선 온도 측정 시스템의 기술적 장점

과학과 기술의 발전으로 무선 온도 측정 시스템은 수많은 업그레이드와 업데이트를 거쳐 성능이 더욱 강력해지고 온도 모니터링도 더욱 정확해졌습니다. 현재의 전력 구성에는 무선 온도 측정 시스템이 필요합니다. 특히 고전압 전기 장비의 경우 점점 더 실시간이고 정확해집니다. 무선 온도 측정 시스템은 고전압 전기 장비의 적용에 따라 지속적으로 조정됩니다. 신호 수신 측면에서 무선 온도 측정 시스템은 안정성이 좋은 고전압 전기 장비의 특성을 기반으로 더 높은 신호 주파수를 확장합니다. 외부 요인에 의해 쉽게 방해받지 않습니다. 무선 통신 기술은 신호 전송에 사용되며 상대적으로 간단하고 에너지 소비 및 비용이 낮으며 수신된 데이터에 따라 분석 및 처리할 수 있으며 기기의 작동 상태를 확인할 수 있습니다. 날씨 조건 제한에 영향을 받지 않고 실시간으로 모니터링됩니다. 감지 누락을 방지하기 위해 기기의 온도를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 동시에 장치의 과열 경보는 사용자의 필요에 따라 설정될 수 있으며 운영자는 소리와 신호를 통해 특정 장비 위치를 상기시킬 수 있습니다.

3.2 전기기기에 무선 온도 측정 시스템의 미적용

무선 온도 측정 시스템을 이용한 고전압 전기 설비의 온도 측정은 변전소 운영자의 검사 작업 강도를 줄이는 동시에 장비의 안전 성능을 향상시킵니다. 그러나 무선 온도 측정 시스템에도 일정한 단점이 있습니다. 우선, 무선 온도 측정 시스템은 전원 공급을 위해 내장 배터리가 필요한 능동 기술입니다. 배터리가 소진되면 무선 온도 측정 시스템이 자동으로 종료되고 직원은 장치의 온도를 볼 수 없으며 배터리를 교체하기 위해 라인을 분리해야만 연결을 복원할 수 있습니다. 결과적으로 전환 횟수가 변전소의 운영 및 예상치 못한 정전이 크게 증가하고 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 기술을 개선하고 내장 배터리를 수동 전원 공급 장치로 교체하고 고정 소수점 전류에 의해 생성된 전자파를 전력으로 사용할 수 있습니다. 둘째, 전원 공급 장치의 일부 온도 제어 표시기는 실제 응용 분야에서 종종 실패합니다. 무선온도측정센서의 배터리가 부족하다고 사전 판단됩니다. 무선 온도 측정 센서의 정전 및 교체 후에도 이 현상은 여전히 ​​존재합니다. 이 경우 사이트를 감지하고, 수신단 설치를 디버깅하고, 온도 측정 지점과 무선 온도 사이의 거리를 단축해야 합니다. 또한 자체 능동 기술을 갖춘 무선 온도 센서는 배터리를 교체할 수 없습니다. 배터리가 충분하지 않은 것으로 감지되면 무선 센서를 교체해야 합니다. 이는 장비의 유지관리 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 장비의 자원 소모를 초래합니다.

4.무선온도측정시스템의 응용예

외국의 무선온도측정시스템 기술에 비해 국내 온도측정 기술의 발전은 상대적으로 뒤쳐져 있으나, 최근 국내 업계의 지속적인 관심으로 이 분야에 대한 투자, 인력, 물적 자원이 향상되고 있다. 전력 산업에는 많은 보조 장비 장치, 특히 전력 작동을 위한 모니터링 장비가 있습니다. 즉, 라인이 특정 부하 또는 고온에 도달하면 장치가 자동으로 전원 공급을 중단하여 사고를 방지합니다. 이러한 실용적인 신제품은 주로 고전압 전기 장비에 사용되며 해당 인터페이스는 사전 설치되어 교체할 수 없습니다. 저항 발생을 어느 정도 줄이기는 하지만 장기간 작업으로 인해 고장이 발생하기 쉽습니다. 기기 자체의 저항이 커지고 작동 시 발열이 증가하므로 장시간 안전사고가 발생하기 쉽고, 개인의 건강과 재산을 위협합니다. 이러한 상황에 대응하여 국내 일부 기업에서는 무선 온도 측정 기술을 전력 생산에 적용하고 있습니다. 이 기술의 인기로 이제는 전력 산업뿐만 아니라 온도 상승 문제가 있는 다른 산업에서도 널리 사용되고 있습니다.

5. 응용 시나리오

전기 접점 온라인 온도 측정 장치는 고전압 및 저전압 스위치 캐비닛, 회로 차단기 접점, 나이프 스위치, 고전압 케이블 중간 헤드, 건식 변압기, 저전압 및 고전류 장비의 케이블 조인트 온도 모니터링에 적합합니다. . 작동 중 산화, 헐거움, 먼지 등의 요인으로 인한 과도한 접촉 저항 및 발열로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 안전 위험을 방지함으로써 장비 안전성을 향상시키고 장비 작동 상태를 적시, 지속적이고 정확하게 반영하며 장비 사고율을 줄일 수 있습니다.

6. 시스템 하드웨어 구성

7. 결론

센서, 무선 데이터 통신, 데이터 마이닝 및 기타 기술의 지속적인 개발로 인해 고전압 전기 온도의 실시간 모니터링 시스템이 더욱 과학화될 것입니다. 무선온도측정시스템의 적용과 대중화로 우리나라 전력산업도 더욱 안정되고 안전해졌으며, 그 기술적인 진보는 우리나라 발전에 기여해 왔습니다.

참고자료:

[1] Acrel Enterprise Microgrid 설계 및 애플리케이션 매뉴얼. 버전 2022.05

온도 온라인 모니터링 시스템은 주로 장비 계층의 온도 센서와 온도 수집/표시 장치, 통신 계층의 에지 컴퓨팅 게이트웨이, 스테이션 제어 계층의 온도 측정 시스템 호스트로 구성되어 온라인 온도 모니터링을 실현합니다. 전력 변환 및 배전 시스템의 주요 전기 부품.