Применение беспроводной системы измерения температуры в высоковольтном электрооборудовании угольных шахт

Тел.: +86 18702111813 Электронная почта: shelly@acrel.cn

Компания Акрел. ООО

Абстрактный: С непрерывным развитием социальной экономики энергосистема движется в направлении высокого напряжения и большой мощности. Новые технологии и оборудование энергосистемы появляются бесконечным потоком, а мощность передачи энергии продолжает улучшаться. Однако высоковольтная силовая нагрузка, которую несет высоковольтное электрооборудование, также делает собственное повышение температуры виновником, угрожающим стабильности. электросети. Температура оборудования стала важным параметром для стабильной работы оборудования электропередачи в существующей электросети. На основании причин повышения температуры высоковольтного электрооборудования в данной статье анализируется структура и применение беспроводной системы измерения температуры. анализирует преимущества и недостатки его применения и приводит примеры применения, служащие основой для стабильной работы и развития энергосистемы нашей страны.

Ключевое слово: Беспроводная система измерения температуры; электрооборудование высокого напряжения; преимущества и недостатки

Высоковольтное электрооборудование в энергосистеме нашей страны имеет множество точек подключения, таких как изолированные выключатели, узлы сборных шин и т. д. Из-за проблем с качеством производства или безопасности многие устройства будут иметь плохие контакты и Во время использования будет создаваться большое сопротивление, что приведет к проблемам с повышением температуры.

1.Причины повышения температуры высоковольтного электрооборудования.

Применение системы измерения температуры неотделимо от анализа причины проблемы повышения температуры. Во-первых, это проблемы качества и монтажа самого высоковольтного электрооборудования, особенно в местах соединений болтов оборудования. Соответствие точек подключения стандарты, а также соответствие герметичности стандартам, влияют на прочность сопротивления. Многие соединения оборудования будут иметь неровные и грубые проблемы во время установки. Недостаточная шлифовка также приведет к повышенному сопротивлению и плохому контакту, что отразится на использовании оборудования и сделает очевидной проблему повышения температуры. Во-вторых, небрежная защита при транспортировке высоковольтного электрооборудования приведет к ударам, приводящим к деформации мест подключения. или ключевые детали, что приводит к плохому контакту. В-третьих, металлическая поверхность высоковольтного электрооборудования сама по себе склонна к реакциям коррозии или окисления, и проблемы на поверхности оборудования также влияют на контакт оборудования. Плохие условия эксплуатации некоторого электрооборудования, такие как высокая температура, дождь, снег и сильный ветер, ускоряют старение самого оборудования, вызывая серьезные проблемы с повышением температуры. В-четвертых, внешние факторы влияют на плохой контакт при подключении оборудования. . Многие места эксплуатации оборудования относительно сложны, и различные этапы, такие как установка, использование и обслуживание оборудования, также подвержены ошибкам, что приводит к плохому контакту многих кабельных разъемов и разъединителей, а также к серьезным проблемам с повышением температуры. В-пятых, оборудование находится под высокое давление нагрузки в течение длительного времени. Само высоковольтное электрооборудование осуществляет передачу и применение электроэнергии высокого напряжения. Если ток станет слишком большим и превысит допустимую нагрузку оборудования, в сочетании с тепловым воздействием самого тока температура оборудования будет быстро повышаться.

При реальной эксплуатации оборудования вышеуказанные пять проблем могут возникать в местах соединений автоматических выключателей, разъединителей, кабельных соединений, вводов и шин и т. д. Эти области имеют множество неисправностей и склонны к проблемам с повышением температуры. При ежедневном осмотре и обслуживании персонал должен сосредоточиться на осмотре и обслуживании. Во время проверки оборудования измерение температуры устройства может не только определить состояние устройства во время использования, но и своевременно обнаружить чрезмерное тепло, выделяемое плохим контакт или чрезмерная нагрузка. В заряженном состоянии из-за воздействия тока и тепла внутренняя температура может быть выше, чем температура внешнего мира, но изменение тепла из-за выхода из строя самого оборудования или необходимости чрезмерной нагрузки. быть под пристальным наблюдением. Эта проблема повышения температуры усугубит старение оборудования, тем самым сокращая срок его службы и может даже привести к его перегоранию. Поэтому крайне необходимо применять систему измерения температуры к высоковольтному электрооборудованию.

В Китае наиболее используемыми методами измерения температуры для высоковольтного силового оборудования являются метод отображения температуры восковыми чипами, метод измерения инфракрасной температуры, метод измерения температуры по оптоволокну и беспроводная система измерения температуры. И метод отображения температуры, и инфракрасный термометр управляются вручную. , и данные не могут быть собраны в режиме реального времени. Благодаря измерению оптического волокна можно получить результаты измерений в реальном времени. Однако в случае высокого и низкого напряжения он не может полностью изолировать факторы окружающей среды и не может соответствовать требованиям технических характеристик электрооборудования для высоковольтных приборов. Более того, при установке в шкафу также возникают большие препятствия для его установки из-за таких проблем, как неустойчивость оптического волокна к высокой температуре и сложность проводки. Существующая технология беспроводного измерения температуры в основном опирается на текущий режим беспроводной передачи. решить проблемы соединения и крепления первичных и вторичных контуров, тем самым повышая безопасность использования энергии высокого напряжения.

2. Анализ структуры и применения оборудования беспроводной системы измерения температуры.

Состав беспроводной системы измерения температуры можно разделить на часть датчика температуры и часть отображения и анализа результатов мониторинга температуры, а также аппаратное и программное обеспечение системы. Структура беспроводной системы измерения температуры для высоковольтной мощности оборудование, показанное на рисунке 1, обычно устанавливается с датчиками температуры в местах соединения распределительных шкафов, кабельных муфт, предохранителей и т. д. Чтобы обеспечить точность измерения, датчик обычно находится в том же положении напряжения, что и испытуемый объект, а затем собранный сигнал передается и отображается с использованием беспроводной технологии. Чтобы обеспечить безопасность измерения температуры, рабочие части высокого и низкого напряжения изолированы, чтобы предотвратить утечку и другие несчастные случаи. Обычно на внешней поверхности предусмотрено несколько каналов. работающего оборудования для мониторинга и обработки данных в реальном времени из нескольких локаций. Затем данные, полученные приемником, передаются на компьютер через последовательный или параллельный порт, анализируются и обрабатываются заранее запрограммированной программой.

Рисунок 1 Принципиальная схема структуры беспроводной системы измерения температуры высоковольтного силового оборудования

2.1 Датчик температуры

Функция датчика температуры заключается в преобразовании сигнала температуры в электрический сигнал. Обычно используется термопарный измеритель Pt100, точность его измерения может достигать 0,1 градуса Цельсия. Также можно использовать миниатюрный датчик тока с нулевым потоком, который также имеет высокую прикладную ценность. С технической точки зрения, магнитный датчик выбирает пермаллой с низкими потерями в качестве железного сердечника и использует специальную технологию отрицательного давления и средства защиты для реализации автоматической компенсации Железный сердечник, так что железный сердечник находится в идеальном рабочем состоянии с нулевым магнитным потоком. Помимо устройства измерения температуры, беспроводной датчик температуры также включает в себя источник питания, схему измерения, схему логического управления и схему радиосвязи. с определенной частотой. Чтобы адаптироваться к более высоким условиям работы, он обычно упаковывается в термоусадочную трубку, предназначенную для работы при высоких температурах и высоком давлении, и обладает определенными водонепроницаемыми и пыленепроницаемыми свойствами для обеспечения длительного использования. Поскольку рабочая зона Беспроводное оборудование для измерения температуры обычно невелико, его размер должен быть максимально уменьшен, чтобы соответствовать условиям работы во время использования. При использовании датчика температуры для объединения термочувствительного элемента можно использовать термостойкую склеивающую проволоку или технологию склеивания. с поверхностью объекта, но следует позаботиться о том, чтобы точки контакта находились близко, чтобы уменьшить ошибки измерения. Беспроводной датчик температуры должен иметь широкий линейный рабочий диапазон. Обычно выбирается чувствительный элемент температуры от -55 до 130 градусов Цельсия, а датчик температуры выбирается в соответствии с требованиями точности измерения и погрешности измерения в различных условиях работы.

2.2 Беспроводной датчик температуры

Система беспроводного датчика температуры имеет несколько каналов приема, которые могут обрабатывать и отображать несколько различных точек измерения в режиме реального времени. В беспроводном датчике температуры имеются функции оценки и обработки ошибок. Зона безопасности заранее устанавливается персоналом, а собранная информация сравнивается с установленным порогом с помощью беспроводного датчика температуры. Если температура превышает пороговое значение, он войдет в модуль обработки неисправностей и выведет текст предупреждения, а также выведет набор высоких и низких уровней для запуска сигнала тревоги и звука. В дополнение к основным функциям обнаружения и сигнализации, беспроводная функция измерения температуры Детектор также имеет возможность передавать информацию. Его можно подключить к компьютеру через линию передачи данных или коммуникационный чип последовательного/параллельного порта, и сотрудники могут контролировать несколько переключателей и контактных частей в режиме реального времени, а также контролировать их рабочее состояние, чтобы вовремя обнаруживать существующие проблемы безопасности.

2.3 Система мониторинга температуры в режиме реального времени

По сравнению с вышеупомянутыми аппаратными средствами, такими как датчики и детекторы, система мониторинга температуры в реальном времени более склонна к программной системе в беспроводной системе измерения температуры. Система мониторинга температуры в реальном времени представляет собой интеграцию общей беспроводной температуры. работа измерительного оборудования, обработка данных, сбор сигналов и другие функции. Он общается с персоналом через клиентский интерфейс, загружает и выдает инструкции. В целях снижения трудоемкости операторов техническими работниками разработана система мониторинга температуры в режиме реального времени, соответствующая приведенному выше описанию, позволяющая анализировать и обрабатывать температуру. результаты измерений аппаратной части. Система мониторинга температуры в реальном времени имеет функции отображения температуры, хранения данных, анализа и сравнения исторических данных, предупреждения о неисправностях, анализа неисправностей, анализа состояния работы оборудования и т. д., и она может интегрировать и дополнять функции аппаратной части. При разработке системы мониторинга температуры в реальном времени можно использовать некоторые методы модульного проектирования для избыточной обработки данных, и каждый блок модуля разлагается в соответствии с функцией, а данные сохраняются и обрабатывается по категориям. Этот модульный метод проектирования может сделать систему мониторинга температуры в реальном времени более применимой и безопасной. Система мониторинга температуры в режиме реального времени может помочь техническим работникам собирать, извлекать, сравнивать и анализировать большой объем данных, а также сообщать о различных аномальных условиях в режиме реального времени в зависимости от различных температур различного оборудования, чтобы обеспечить нормальную работу различных устройств. В то же время система мониторинга температуры в режиме реального времени также имеет хорошие математические операции и производительность визуализации, что позволяет отображать данные за определенный период в виде диаграммы и отмечать данные для облегчения последующего обслуживания.

3. Преимущества и недостатки беспроводной системы измерения температуры применительно к высоковольтному электрооборудованию.

3.1 Технические преимущества беспроводной системы измерения температуры, применяемой в электрооборудовании

С развитием науки и техники беспроводная система измерения температуры претерпела многочисленные обновления и обновления, ее производительность становилась все выше и выше, а мониторинг температуры становился все более и более точным. Текущая энергетическая конструкция требует, чтобы беспроводная система измерения температуры работала быть все более оперативными и точными, особенно для высоковольтного электрооборудования. Беспроводная система измерения температуры также постоянно настраивается с использованием высоковольтного электрооборудования. Что касается приема сигнала, беспроводная система измерения температуры расширяет более высокую частоту сигнала на основе характеристик высоковольтного электрооборудования, которое имеет хорошую стабильность. и его нелегко нарушить внешними факторами. Для передачи сигнала используется технология беспроводной связи, которая является относительно простой, с низким энергопотреблением и стоимостью, может анализироваться и обрабатываться в соответствии с полученными данными, а рабочее состояние прибора может быть определено. контролируется в режиме реального времени без влияния погодных условий. Температуру прибора можно отслеживать в режиме реального времени, чтобы избежать пропущенного обнаружения. В то же время сигнализация перегрева устройства может быть установлена ​​в соответствии с потребностями пользователя, а оператор может напоминать оператору о местоположении конкретного оборудования с помощью звука и сигнала.

3.2 Недостаточное применение беспроводной системы измерения температуры в электрооборудовании.

Измерение температуры высоковольтного электрооборудования с помощью беспроводной системы измерения температуры снижает интенсивность инспекционной работы операторов подстанций и одновременно повышает показатели безопасности оборудования. Однако имеются и определенные недостатки в беспроводной системе измерения температуры в фактическое использование. Прежде всего, беспроводная система измерения температуры представляет собой активную технологию, для питания которой требуется встроенный аккумулятор. Когда батарея разряжается, беспроводная система измерения температуры автоматически отключается, и персонал не может видеть температуру устройства и может восстановить соединение, только отсоединив линию для замены батареи, в результате количество переключений работы и незапланированные отключения электроэнергии на подстанции значительно увеличиваются. Чтобы решить эту проблему, мы можем улучшить технологию, заменить встроенную батарею пассивным источником питания и использовать электромагнитную волну, генерируемую током фиксированной точки, в качестве мощность, так что надежность всей системы была повышена. Во-вторых, некоторые показатели контроля температуры устройства электропитания часто выходят из строя в практическом применении. Предварительно установлено, что аккумулятор беспроводного датчика измерения температуры недостаточен. После сбоя питания и замены беспроводного датчика измерения температуры это явление все еще существует. В этом случае необходимо обнаружить место, отладить установку приемной стороны, сократить расстояние между точкой измерения температуры и беспроводной температурой. системы измерения и избегайте этой ситуации. Кроме того, беспроводной датчик температуры с собственной активной технологией не может заменить батарею. Если он обнаружит, что заряда батареи недостаточно, беспроводной датчик необходимо заменить. Это не только увеличит стоимость обслуживания прибора, но и вызовет ресурсоемкость оборудования.

4.Примеры применения беспроводной системы измерения температуры.

По сравнению с зарубежными технологиями беспроводных систем измерения температуры, развитие отечественных технологий измерения температуры относительно отстает, но благодаря постоянному вниманию отечественной промышленности в последние годы инвестиции, человеческие и материальные ресурсы в этой области были улучшены. В энергетике существует множество устройств вспомогательного оборудования, особенно оборудования для мониторинга режима работы. То есть, когда линия достигает определенной нагрузки или высокой температуры, устройство автоматически прекращает подачу электроэнергии, чтобы избежать несчастных случаев. Эти практичные новые продукты в основном используются в высоковольтном электрооборудовании, а их интерфейсы предварительно установлены и не могут быть заменены. Хотя это в определенной степени снизит генерацию сопротивления, легко вызвать выход из строя из-за длительной работы, что увеличит сопротивление самого устройства и увеличение нагрева во время работы. Таким образом, в течение длительного времени легко вызвать несчастные случаи, ставящие под угрозу здоровье людей и их имущество. В ответ на эту ситуацию некоторые отечественные компании применили технологию беспроводного измерения температуры для производства электроэнергии. Благодаря популярности этой технологии она теперь широко используется не только в энергетике, но и в других отраслях, где возникают проблемы с повышением температуры.

5. Сценарии применения

Электрический контактный онлайн-измеритель температуры предназначен для контроля температуры кабельных соединений в распределительных шкафах высокого и низкого напряжения, контактов выключателей, рубильников, промежуточных головок высоковольтных кабелей, сухих трансформаторов, низковольтного и сильноточного оборудования. . Он может предотвратить потенциальные угрозы безопасности, вызванные чрезмерным контактным сопротивлением и нагревом из-за окисления, ослабления, пыли и других факторов во время работы, тем самым повышая безопасность оборудования, своевременно, непрерывно и точно отражая рабочее состояние оборудования, а также снижая уровень аварийности оборудования.

6. Конфигурация аппаратного обеспечения системы

7. Заключение

Благодаря постоянному развитию датчиков, беспроводной передачи данных, интеллектуальному анализу данных и других технологий, система мониторинга температуры высоковольтного электричества в реальном времени станет более научной. Благодаря применению и популяризации беспроводной системы измерения температуры энергетическая отрасль нашей страны также стала более стабильной и безопасной, а ее технологический прогресс способствовал развитию нашей страны.

Использованная литература:

[1] Руководство по проектированию и применению корпоративных микросетей Acrel. Версия 2022.05

Система онлайн-мониторинга температуры в основном состоит из датчика температуры и блока сбора/отображения температуры на уровне оборудования, шлюза периферийных вычислений на уровне связи и хоста системы измерения температуры на уровне управления станцией для реализации онлайн-мониторинга температуры ключевые электрические части системы преобразования и распределения электроэнергии.