電力無線測溫可行性報告及設(shè)備簡介

電話18039200428  魏經(jīng)理

電力測溫行業(yè)需求

  1.1電力設(shè)備著火典型案例

    2010年5月，深圳大鵬嶺澳核電站二期在建工程2號機(jī)組變壓器起火。

    2009年9月，四川巴川電力公司變電大隊11萬伏變壓器爆炸并燃燒，燃燒的物質(zhì)是罐體內(nèi)部的絕緣油。

    2009年8月，成都雙流機(jī)場110KV民航變電站10KV分段930開關(guān)突然著火。造成55個航班延誤，8720名旅客滯留的嚴(yán)重后果。

    2003年，河北某鋼廠的中部站高壓開關(guān)柜過熱爆炸，導(dǎo)致了該鋼廠的50噸煉鐵高爐停轉(zhuǎn)，近三十噸的鋼水凝固在爐中，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)千萬元。

    2002年7月，位于鄂州市古樓街辦五里墩村的鄂城變電站開關(guān)柜發(fā)生爆炸，造成鄂城鋼鐵廠兩座高爐和兩座轉(zhuǎn)爐等主要生產(chǎn)車間大面積停電，損失慘重,另外，7000多名住戶停水停電。

    2001年，上海供電局因高壓電纜接頭過熱引起火災(zāi)，大量電纜被燒損，導(dǎo)致市區(qū)大面積停電事故，造成損失近千萬。

1998年6，牡丹江第二發(fā)電廠因一臺機(jī)的循環(huán)水電纜中間頭過熱引燃該電纜溝里的全部電纜，造成全廠七臺機(jī)(裝機(jī)客量103萬千瓦)被迫停機(jī)、停電的惡性事故。

箱式變壓器電氣接點(diǎn)溫度過高引起的火災(zāi)

110KV進(jìn)線柜溫度高引起的火災(zāi)

1.2 事故原因分析總結(jié)

  通過解體檢查及運(yùn)行記錄分析,事故原因不難找出。分接開關(guān)接觸不良是導(dǎo)致這些事故的直接原因。當(dāng)一次側(cè)通過負(fù)載電流后動、靜觸頭之間開始發(fā)熱、放電,附近溫度開始上升。溫度上升使得動觸頭彈性進(jìn)一步下降,動、靜觸頭之間壓力進(jìn)一步降低,發(fā)熱更加嚴(yán)重,形成惡性循環(huán)。結(jié)果是,動、靜觸頭在電與熱的作用下融化、燒蝕。

1.3 傳統(tǒng)預(yù)防處理措施以及弊端電話18039200428

   故障原因很多。統(tǒng)計表明,絕大多數(shù)的故障類型是動、靜觸頭接觸不良。造成動、靜觸頭接觸不良的原因大致有四個:一是運(yùn)行過程中由于電磁力而形成的機(jī)械振動;二是由于安裝工藝不良而造成機(jī)械變形使得動、靜觸頭接觸不到位;三是操作人員由于不清楚操作要領(lǐng)而導(dǎo)致誤操作;四是運(yùn)行年久由于彈簧劣化而造成動、靜觸頭間壓力減小。

   由于彈簧劣化而造成接觸不良的多為鼓形開關(guān),其結(jié)構(gòu)類似于楔形開關(guān),不同之處在于鼓形開關(guān)動觸頭為盤形彈簧,與靜觸頭之間的接觸壓力完全靠盤形彈簧的彈性壓力。一旦運(yùn)行年久,特別是經(jīng)過大電流后,彈簧容易發(fā)生退火,從而使彈性壓力降低,造成接觸不良。此外,鼓形開關(guān)檔位調(diào)節(jié)采取用手扳動的調(diào)節(jié)方式,聽到一響聲表明已經(jīng)調(diào)節(jié)一檔,但到位程度無法從手感上判斷。因此也有可能造成操作。

   發(fā)現(xiàn)動、靜觸頭接觸不良缺陷比較有效的手段就是測量變壓器的直流電阻。但是,直流電阻測試對于發(fā)現(xiàn)此類缺陷是有很大局限性的。這是因?yàn)榘凑铡稛o勵磁分接開關(guān)》標(biāo)準(zhǔn),正常情況下動、靜觸頭之間的接觸電阻小于350μΩ,而電力變壓器高壓側(cè)的直流電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個數(shù),如果不是接觸不良情況十分嚴(yán)重,很難通過直流電阻值大小來判斷無勵磁分接開關(guān)缺陷。另外,即使測出的直流電阻值存在明顯問題時,也要在排除引線接頭螺紋松動等可能原因后才能進(jìn)一步分析分接開關(guān)存在缺陷的可能性。

1.4防范未然，溫度檢測

   電力設(shè)備接觸點(diǎn)（包括開關(guān)柜的靜動觸頭，電纜接線，變壓器以及其接線柱）接觸不良運(yùn)行的直接現(xiàn)象是溫度上升。因此，對其進(jìn)行溫度檢測是預(yù)防事故的最有效方法。

2.電力測溫現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.1電力測溫現(xiàn)狀電話18039200428

   多年來由于技術(shù)水平的限制使電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平受到一定限制，雖然我們曾利用紅外測溫儀、紅外成像儀希望解決上述問題，但都無法實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜內(nèi)如斷路器、刀閘聯(lián)接點(diǎn)和觸頭測溫，對全封閉金屬鎧裝柜更是無能為力。在線測溫徹底地解決了這一疑難雜癥，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)一次運(yùn)行設(shè)備的實(shí)時在線檢測，通過對設(shè)備實(shí)時數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測，防止事故的發(fā)生，真正地作到防患于未然。其次也為今后實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修，提高檢修效率，大大降低檢修成本和管理成本起到關(guān)鍵的作用。

2.2電力測溫發(fā)展趨勢

    目前，國內(nèi)電力測溫主要應(yīng)用紅外點(diǎn)測儀和光纖測溫儀，而在線方式由于無法解決高壓絕緣問題，所以高壓開關(guān)的觸點(diǎn)等空間有限的電氣設(shè)備基本上都是處于完全無監(jiān)控的狀態(tài)下運(yùn)行，而高等級的變電站存在著兩大隱患，一個是電壓等級高，一個是覆蓋面積大，因此，隨著無線測溫技術(shù)的發(fā)展，在電力測溫系統(tǒng)也逐漸為人們所認(rèn)可，尤其是近年來，無線測溫系統(tǒng)被多家電廠和供電公司使用。鄭州泰恩科技有限公司開發(fā)的無線測溫測溫系統(tǒng)，不僅保持了原有無線測溫的優(yōu)點(diǎn)，而且更大大的提高了測溫定位性，縮小了測溫周期。而且吸取光纖測溫串聯(lián)方式的系統(tǒng)穩(wěn)定性低的教訓(xùn)，解決了防污閃問題，而且由于采用無線信號傳輸，不存在電磁干擾和定期維護(hù)問題，可以長期免維護(hù)可靠運(yùn)行，完全符合變電站無人值守的需求。 

3.TN-TA系列溫度安全解決方案電話18039200428

3.1適用行業(yè)

  礦井、煤場、倉庫、鋼鐵冶煉、化工、電力、電廠等。

3.2適用位置

大電流電纜/設(shè)備接點(diǎn)；

電力設(shè)備局部異常溫升部位；

開關(guān)柜中的小車動靜觸頭，進(jìn)線與出線母排接點(diǎn)；

整流柜中的電氣接點(diǎn)；

變壓器中的電氣接點(diǎn)；

變電站或戶外其它重要電路中的電氣接點(diǎn)等。

   開關(guān)柜

靜觸頭

出線

母排

母排

動觸頭

動觸頭

4.電力溫度在線監(jiān)測儀

4.1 基本概述

電力溫度在線監(jiān)測儀適用于220kV 及以下高壓系統(tǒng)。主要用于實(shí)時在線監(jiān)測電力線路接頭處或電力設(shè)備大電流接點(diǎn)的異常溫升。它具有實(shí)時顯示當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)、顯示溫度時間曲線、記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)、記錄報警數(shù)據(jù)、報警輸出等功能。該產(chǎn)品是有一個接收主機(jī)和3-18個無線溫度傳感器組成。

4.2產(chǎn)品特點(diǎn)

   TN系列主機(jī)結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，采用電路元件均進(jìn)口自國際一線廠商。核心控制單元采用32位ARM高性能微處理器，保證高效、穩(wěn)定、準(zhǔn)確地處理各項數(shù)據(jù)。按軍工級品質(zhì)要求進(jìn)行生產(chǎn)與測試，專用于工業(yè)級強(qiáng)干擾的惡劣環(huán)境下。獨(dú)具匠心設(shè)計的運(yùn)行過程中連續(xù)自檢功能，保證了TN具有最大的可靠性。全數(shù)字化、智能化處理策略，使本系統(tǒng)完全杜絕了誤報的可能?？梢詫囟瘸迗缶?、溫升過快報警值、溫升預(yù)警值 進(jìn)行設(shè)置，設(shè)備在超限報警階段進(jìn)行開光量的輸出及發(fā)出聲光報警訊號（可接用戶的報警裝置），使用戶及時排除故障，杜絕事故的發(fā)生。

   TN系列無線溫度傳感器采用無源無線技術(shù)、電池供電技術(shù)，可以在5A到5000A的電流下開啟正常工作模式。采用低功耗技術(shù)，在開關(guān)柜100A以上的運(yùn)行電流，溫度采樣頻率可以達(dá)到1次每秒。

4.2主要功能電話18039200428

具預(yù)防報警、事故報警二種,報警時，報警音響、報警燈亮并輸

出兩路無源開關(guān)量,其警訊類別如下：

a、超過一定的溫度值(分預(yù)防報警值和事故報警值)；

b 、溫度上升過快；

c、相間(局部)溫差過大；

d、與室溫相差過大；

e、依據(jù)開關(guān)柜被測電流與溫度關(guān)系設(shè)置相關(guān)報警;

   測溫點(diǎn)溫度、傳感器工作狀態(tài)、環(huán)境溫度、被測的三相電流，儀器提供相應(yīng)的RS-485等多種通信接口,其模塊化、兼容性的設(shè)計保證其更容易升級。

   通過本儀器的數(shù)據(jù)庫及其智能化處理策略,儀表自動給出各個測點(diǎn)溫度的運(yùn)行曲線,觀察分析其升降趨勢,電力/設(shè)備安全管理人員可有效預(yù)測安全隱患,同時亦為負(fù)載分配、設(shè)備安全管理提供了重要的決策依據(jù)。通過電流和溫度關(guān)系特性,儀器在不同的工作電流下會產(chǎn)生不同的溫度報警系數(shù),根據(jù)其系統(tǒng)管理人員能有及時的預(yù)測安全隱患,提高工作效率.

  主機(jī)與傳感器之間采用433MHZ的無線跳頻通訊，傳感器發(fā)射功率≤10dBm，之間的通信距離，可視距離100m，測溫范圍在-10~180℃，精度可達(dá)到±1℃。

5.溫度在線監(jiān)測儀產(chǎn)品系列介紹

5.1溫度在線監(jiān)測儀主機(jī)

5.1.1溫度在線監(jiān)測儀主機(jī)TN-TA600

產(chǎn)品特點(diǎn)：

采用單色液晶顯示，界面簡潔大方，操作方便。

采用標(biāo)準(zhǔn)的儀表外殼96*96mm。

供電電壓：AC/DC220V

通訊接口：RS485

測溫通道：18個

通訊速率:1200/2400/4800/9600bps

溫度測量范圍：0℃-180℃

通訊協(xié)議：Modbus

測量精度：±1℃

功耗：5VA

報警輸出口：兩路無源常開

正常工作溫度：-20℃-65℃

環(huán)境濕度：≤97％RH

海拔高度：≤4000M

5.1.2溫度在線監(jiān)測儀主機(jī)TN-TA800

產(chǎn)品特點(diǎn)：

采用TFT彩色液晶顯示，高端大氣，界面華麗。

采用儀表外殼120*120mm。

供電電壓：AC/DC220V

通訊接口：RS485

測溫通道：15個

通訊速率:1200/2400/4800/9600bps

溫度測量范圍：0℃-180℃

通訊協(xié)議：Modbus

測量精度：±1℃

功耗：5VA

報警輸出口：兩路無源常開

正常工作溫度：-20℃-65℃

環(huán)境濕度：≤97％RH

海拔高度：≤4000M

5.2無線溫度傳感器

5.2.1無線溫度傳感器TN-TS1

 通信方式：采用433MHZ的無線跳頻通訊；

 供電方式：電池供電，電量1000mAh;

 功耗：發(fā)射電流30mA,休眠電流1uA；

 發(fā)射功率: 可以設(shè)定，≤10dBm;

 通信距離：可視距離100m;

 外殼材料：耐高溫工程塑料，使用超聲波一體封裝技術(shù)，防水，防腐蝕；

 測溫范圍：0~180℃；

 測溫精度： ±1℃;

 安裝位置：用表帶式安裝，可方便安裝于動靜觸頭、 電纜接頭等部位。

 溫度采樣通訊特點(diǎn)：溫升變化3℃發(fā)送信號，3分鐘發(fā)送信號。

5.2.2無線溫度傳感器TN-TS2

 通信方式：采用433MHZ的無線跳頻通訊；

 供電方式：采用在線取電技術(shù);

 工作參數(shù)：一次電流10-5000A；

 發(fā)射功率: 可以設(shè)定，≤10dBm;

 通信距離：可視距離100m;

 外殼材料：高絕緣電木；

 測溫范圍：0~180℃；

 測溫精度： ±1℃;

 安裝位置：安裝于動靜觸頭。

 溫度采樣通訊特點(diǎn)：10-50A時10S發(fā)送溫度一次，50-5000A時1S發(fā)送一次。

5.2.3無線溫度傳感器TN-TS3

 通信方式：采用433MHZ的無線跳頻通訊；

 供電方式：采用在線取電技術(shù)，坡莫合金穿心磁芯;

 工作參數(shù)：坡莫合金穿心5匝，一次電流為5A；

           坡莫合金穿心4匝，一次電流為7A；

           坡莫合金穿心3匝，一次電流為8A；

           坡莫合金穿心2匝，一次電流為11A；

           工作范圍0-5000A;

 發(fā)射功率: 可以設(shè)定，≤10dBm;

 通信距離：可視距離100m;

 外殼材料：坡莫合金穿心磁芯,耐高溫工程塑料；

 測溫范圍：0~180℃；

 測溫精度： ±1℃;

 安裝位置：坡莫合金纏繞固定，可方便安裝于動靜觸頭、 電纜接頭等部位。

 溫度采樣通訊特點(diǎn)：5-50A時10S發(fā)送溫度一次，50-5000A時1S發(fā)送一次。

6.溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)鋱D

電力接點(diǎn)溫度在線監(jiān)測與管理系統(tǒng)是基于無線通信、現(xiàn)場總線技術(shù)（CAN/RS485可選） 、數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由智能無線收發(fā)傳感器、現(xiàn)場溫度在線監(jiān)測儀、數(shù)據(jù)集線器、計算機(jī)通信組件、后臺監(jiān)控機(jī)（上位機(jī)）、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器及通訊線等組成。

無線溫度傳感器采集高壓電力節(jié)點(diǎn)溫度，通過433MHZ無線通信發(fā)送到溫度在線監(jiān)測儀主機(jī)。主機(jī)把采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理，通過RS485總線到智能通訊前置機(jī)。能通訊前置機(jī)把接收到的所有主機(jī)信息通過以太網(wǎng)到后臺服務(wù)器系統(tǒng)，能通訊前置機(jī)可以接收多到200臺主機(jī)的信息。后臺系統(tǒng)采用人性化的界面，顯示出被監(jiān)測的高壓設(shè)備的溫度狀態(tài)，同時分析處理報警信息，可以通過手機(jī)端給用戶提醒設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

后臺系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)，匯總到服務(wù)器，服務(wù)器把各個子站的信息匯總分析，形成大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，再為各個子站設(shè)備安全運(yùn)行提供可靠的指導(dǎo)。

本系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)由此建立。如下圖：

7.業(yè)績