高壓開關(guān)柜是電力傳輸系統(tǒng)的樞紐,起著通斷、控制或保護(hù)等作用,保障著系統(tǒng)安全運(yùn)行。由于設(shè)備長期運(yùn)行,高壓開關(guān)柜的連接點(diǎn)因溫度過高而釀成火災(zāi)的情況時有發(fā)生。這會造成經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡,因此,對高壓開關(guān)柜內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行溫度檢測變得尤為重要。本文根據(jù)高壓開關(guān)柜的特點(diǎn)，對各發(fā)熱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時溫度監(jiān)測和報警。

0 概述

東岳化工創(chuàng)建于1987年，公司產(chǎn)品制冷劑、綠色環(huán)保制冷劑、無水氟化氫、聚四氟乙烯、氟化鹽及新材料規(guī)模、技術(shù)、市場占有率雄居亞洲。“東岳聯(lián)邦”為山東省商標(biāo)、中國高分子材料和新興環(huán)保制冷劑行業(yè)的品牌。

本項(xiàng)目高分子智能車間配電室共4臺10kV/0.4kV變壓器，變配電站內(nèi)無線測溫傳感器等設(shè)備采用lora無線組網(wǎng)接入變配電站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器，進(jìn)而接入變電站值班室在線測溫主機(jī)。

在工業(yè)系統(tǒng)中，溫度是表征設(shè)備運(yùn)行正常的重要參數(shù)。隨著工業(yè)用電負(fù)荷的不斷增長，為了避免因設(shè)備發(fā)熱而導(dǎo)致的突發(fā)事件，溫度的自動監(jiān)測已經(jīng)成為工業(yè)安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。運(yùn)行中的電氣設(shè)備通常工作在高電壓和大電流狀態(tài)，設(shè)備中存在的某些缺陷會導(dǎo)致設(shè)備部件的異常溫度升高。造成溫度與接觸電阻值的惡性循環(huán)，會導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作，甚至燒毀，溫度過高可能會引起燃燒、爆炸甚至設(shè)備損壞或質(zhì)量事故。高壓電氣設(shè)備，由于故障測試手段有限，特別在開關(guān)箱和封閉母線內(nèi)溫度超限點(diǎn)更不易被發(fā)現(xiàn)。隨著溫升時間的延長，溫度超限處將因發(fā)熱而加大氧化程度，進(jìn)而可能造成燒毀母線、觸頭、接點(diǎn)毀盤、停電等重大事故。

1 需求分析

在線測溫系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。軟件功能要求如下：

1)電氣接點(diǎn)溫度測量及顯示，要求每面高壓柜需6點(diǎn)測溫;

2)無線傳輸：采用感應(yīng)取電方式，啟動電流≥5安，測溫范圍-50℃~125℃，傳感器和供電模塊一體，整體使用壽命不小于10年，測量精度為±1℃;

3)實(shí)時監(jiān)測：測溫模塊中的溫度傳感器將實(shí)時測得的溫度信息傳遞給接收模塊，接收模塊將此信息上傳至后臺系統(tǒng)，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時性。

2 系統(tǒng)方案

Acrel-2000T 無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)，是我司根據(jù)電力設(shè)備安全性的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，專門研制出的新一代無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有高溫、超溫告警等功能，可以幫助值班人員盡早發(fā)現(xiàn)問題，消除隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為電力設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行提供了全新的解決方案。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。

系統(tǒng)支持 Web 訪問和安卓 APP(可選)。

系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對山東東岳高分子智能車間變配電進(jìn)行在線溫度監(jiān)測,582只無線測溫傳感器ATE400接入本變電所內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，通過網(wǎng)線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機(jī)，從而在監(jiān)控主機(jī)上實(shí)現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1)站控管理層

站控管理層針對在線測溫系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS等。

2)網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由數(shù)據(jù)采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表;總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統(tǒng)的安全性，可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到了無人值守的目的。

3)現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端無線測溫傳感器通過lora無線傳輸，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入數(shù)據(jù)采集器，經(jīng)數(shù)據(jù)采集器到達(dá)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3 系統(tǒng)功能

功能特點(diǎn)

本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便;運(yùn)行穩(wěn)定可靠;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。

登錄界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如配電回路名稱修改等)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

主要功能：將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級，每個等級可以分別賦予不同的操作權(quán)限，包括進(jìn)入運(yùn)行、退出運(yùn)行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為高等級用戶，上級用戶可添加、刪除下級別的用戶。

配電監(jiān)測界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時監(jiān)測各回路信號。

主要功能：能夠在配電一次圖中直觀顯示各測溫節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，及有關(guān)故障、告警等狀態(tài)信號

配電監(jiān)測功能

運(yùn)行報表

系統(tǒng)具有實(shí)時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實(shí)時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、指定時間或選擇查詢近期更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過報表方式顯示出來。

主要功能：查詢各間隔各監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行溫度統(tǒng)計日、月報表，并可進(jìn)行平均溫度統(tǒng)計。

運(yùn)行報表功能

報警及事件

實(shí)時報警

Acrel-2000T 無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)囟仍较薜仁录l(fā)出告警。

1)彈出告警窗口。

2)實(shí)時語音報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警。

3)短信告警，可以向指定手機(jī)號碼發(fā)送告警信息短信(需選配短信貓)。

4)電話告警，可以向指定手機(jī)號碼撥打電話(需選配電話語音盒)。

歷史事件查詢

安科瑞 Acrel-2000T 無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Ω邷馗婢录涗涍M(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析?？梢园磿r間、類型和設(shè)備進(jìn)行查詢和排序。

用戶權(quán)限管理

安科瑞 Acrel-2000T 無線測溫系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等)?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

4 結(jié)束語

高壓開關(guān)設(shè)備是變電站和配電站中保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要設(shè)備之一，本文介紹的安科瑞無線測溫傳感器針對高低壓開關(guān)柜內(nèi)斷路器觸頭的溫度進(jìn)行監(jiān)測，防止在運(yùn)行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸電阻過大而發(fā)熱成為隱患，提升設(shè)備安全保障。及時、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(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。安科瑞智能操控區(qū)別于由幾個獨(dú)立的電子裝置分別實(shí)現(xiàn)帶來的集成度低,配線復(fù)雜,可靠性差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大大提高開關(guān)柜操控的集成度和智能化程度。遠(yuǎn)程電力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的異地監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)資源的共享,能夠迅速地提高整體維護(hù)水平,保障了設(shè)備的順利運(yùn)行，并對整個系統(tǒng)在軟硬件方面采取了相應(yīng)的抗干擾的措施，保證系統(tǒng)的可靠性。

審核編輯：符乾江