工礦企業(yè)
安科瑞無線測溫系統(tǒng)在某煉軋廠配電工程的應用
1無線測溫系統(tǒng)建設背景
1.1 設備規(guī)模
本煉軋廠配電工程由一個10kV開閉所、1#和2#兩個變配電所組成，共計21面中壓開關柜。其中，中壓開關為真空斷路器的中置式開關柜，分別采用美國伊頓原裝進口的150VCP-W50型真空斷路器和ABB生產(chǎn)的VD4型真空斷路器。
1.2 設備運行維護現(xiàn)狀
日常運行中10kV開關具有帶電運行時間長、運行電流偏大、停電維護檢修機會少等特點，并且因為五防設計原因開關柜門閉鎖不能打開，運行、維護人員僅僅依靠測溫槍或紅外成像儀等工具，很難對開關柜易發(fā)熱部位如動靜觸頭、出線母排等的溫度進行有效監(jiān)視。該配電工程自2013年至2015年，先后發(fā)生了1AH6進線開關觸頭過熱跳閘導致母線失電、1AH10進線開關觸頭過熱跳閘導致母線失電等影響配電房安全穩(wěn)定的事故。
發(fā)生以上事故主要是因為缺乏有效的在線監(jiān)測手段，難以有效預防過熱故障，當開關元件發(fā)熱后也無法及時處理，之后導致開關損壞甚至配電房非停。總之，該配電工程10kV開關不能滿足配電房安全穩(wěn)定運行的要求。
2無線測溫監(jiān)測技術的應用情況
隨著電力工業(yè)的發(fā)展，對設備的安全性、可靠性要求越來越高。以往人工巡視設備的方法已逐漸弱化，在這種條件下，高壓設備的無線測溫系統(tǒng)應運而生。這種技術是將內(nèi)置電池和無線發(fā)射模塊的測溫傳感器安裝于各測溫點，由于其體積小，且無需任何接線，其電氣安全性可以得到保證。傳感器周期性的將測溫數(shù)據(jù)無線發(fā)送至接收單元，接收單元可聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至主站，以此實現(xiàn)一個區(qū)域系統(tǒng)的電氣溫度監(jiān)測。
目前我國許多地方的電網(wǎng)公司、變電站、鋼鐵公司等都已在高壓設備上采用這種無線測溫監(jiān)測技術。相對來說，火力發(fā)電廠由于各自不同的原因較少采用這種技術，多數(shù)火電廠仍然采用試溫蠟片、測溫儀等傳統(tǒng)手段借助人力進行設備監(jiān)控。
3本工程無線測溫系統(tǒng)架構
本配電工程無線測溫監(jiān)測系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和主站監(jiān)測組成，每面中壓開關柜的斷路器手車觸頭均需配備無線測溫裝置，每面柜內(nèi)節(jié)點的溫度通過485通訊口匯聚至后臺系統(tǒng)。
3.1 數(shù)據(jù)采集
本系統(tǒng)的接點溫度采集由無線測溫傳感器、收發(fā)器、測溫終端構成，無線測溫傳感器直接安裝于配電柜內(nèi)發(fā)熱節(jié)點，通過無線射頻技術將測溫數(shù)據(jù)發(fā)送到收發(fā)器，再由收發(fā)器將數(shù)據(jù)送至測溫終端顯示，測溫終端可傳輸?shù)奖O(jiān)控主網(wǎng)。本工程無線測溫終端選用安科瑞德智能操控無線測溫一體化裝置ASD320-P6，無線測溫傳感器選用安科瑞ATE200，收發(fā)器選用安科瑞ATC100。
整個系統(tǒng)由10kV開閉所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、1#變配電所無線測溫子系統(tǒng)、主站組成。
3.1.1無線測溫產(chǎn)品上圖方案
10kV開閉所無線測溫方案配置
1#變配電所無線測溫方案配置
2#變配電所無線測溫方案配置
3.1.2無線測溫方案明細
|
編號 |
10kV開閉所 |
|
|
|
|
|||
|
序號 |
名 稱 |
安裝柜 |
單 位 |
數(shù) 量 |
備注 |
|||
|
1 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH1柜 |
臺 |
1 |
安 科 瑞 電 氣 股 份 有 限 公 司 |
|||
|
2 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
3 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
4 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH2柜 |
臺 |
1 |
||||
|
5 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
6 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
7 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH3柜 |
臺 |
1 |
||||
|
8 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
9 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
10 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH4柜 |
臺 |
1 |
||||
|
11 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
12 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
13 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH5柜 |
臺 |
1 |
||||
|
14 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
15 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
16 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH6柜 |
臺 |
1 |
||||
|
17 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
18 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
19 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH7柜 |
臺 |
1 |
||||
|
20 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
21 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
22 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH8柜 |
臺 |
1 |
||||
|
23 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
24 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
25 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH9柜 |
臺 |
1 |
||||
|
26 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
27 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
28 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH10柜 |
臺 |
1 |
||||
|
29 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
30 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
31 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH11柜 |
臺 |
1 |
||||
|
32 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
33 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
34 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH12柜 |
臺 |
1 |
||||
|
35 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
36 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
37 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH13柜 |
臺 |
1 |
||||
|
38 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
39 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
40 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH14柜 |
臺 |
1 |
||||
|
41 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
42 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
43 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH15柜 |
臺 |
1 |
||||
|
44 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
45 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
|
||||||||
|
編號 |
1#變配電系統(tǒng) |
|
|
|
|
|||
|
序號 |
名 稱 |
安裝柜 |
單 位 |
數(shù) 量 |
備注 |
|||
|
1 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
2AH1柜 |
臺 |
1 |
安 科 瑞 電 氣 股 份 有 限 公 司 |
|||
|
2 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
3 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
4 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
2AH2柜 |
臺 |
1 |
||||
|
5 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
6 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
7 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
2AH3柜 |
臺 |
1 |
||||
|
8 |
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
6 |
|||||
|
9 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
|
||||||||
|
編號 |
2#變配電系統(tǒng) |
|
|
|
|
|||
|
序號 |
名 稱 |
安裝柜 |
單 位 |
數(shù) 量 |
備注 |
|||
|
1 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
3AH1柜 |
臺 |
1 |
安 科 瑞 電 氣 股 份 有 限 公 司 |
|||
|
2 |
無線測溫傳感器ATE200 |
|
點 |
6 |
||||
|
3 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
4 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
3AH2柜 |
臺 |
1 |
||||
|
5 |
無線測溫傳感器ATE200 |
|
點 |
6 |
||||
|
6 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
7 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
3AH3柜 |
臺 |
1 |
||||
|
8 |
無線測溫傳感器ATE200 |
|
點 |
6 |
||||
|
9 |
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
1 |
|||||
|
|
||||||||
|
|
合計 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
臺 |
21 |
|
|||
|
|
無線測溫傳感器ATE200 |
點 |
126 |
|
||||
|
|
無線測溫收發(fā)器ATC100 |
個 |
21 |
|
||||
3.2 數(shù)據(jù)傳輸
數(shù)據(jù)傳輸主要包括通訊采集器、光端機以及傳輸光纖。無線測溫終端ASD320-P6采集每個接點溫度數(shù)據(jù)，匯聚到通訊管理機，再通過光纖向測溫主站傳輸信號。每臺ASD320-P6對應的無線測溫傳感器采用地址編碼識別，只接收與自身網(wǎng)絡地址匹配的數(shù)據(jù)，自動過濾地址不匹配的數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)在無線傳輸時不會相互干擾。
3.3 主站監(jiān)測系統(tǒng)
本配電工程采用的是Acrel-2000無線測溫系統(tǒng)，其設立在集控室電子間內(nèi)，由通訊模塊、顯示模塊、告警輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲、事件記錄模塊和后臺軟件模塊組成。其作用是將3個10kV配電室內(nèi)無線測溫終端傳輸過來的信號，顯示在主站的顯示器上，實現(xiàn)溫度實時顯示、歷史數(shù)據(jù)記錄對比分析、超溫預警及報警、運行狀態(tài)全程記錄等功能，幫助監(jiān)控人員監(jiān)測、分析開關溫度監(jiān)測點的過熱情況，預測出故障發(fā)生的部位，保證高壓設備安全運行。
3.3.1 系統(tǒng)架構
3.3.2 系統(tǒng)配置
|
序號 |
名稱 |
型號、規(guī)格 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
工控機 |
IPC-510MB/501G2(10串口,雙網(wǎng)口) /G1620 /2.7GHz/2G+4G/500G/DVD/研華鍵盤+光電鼠標 |
臺 |
1 |
研華 |
|
2 |
顯示器 |
19"液晶顯示器 分辨率 1600*900 |
臺 |
1 |
DELL |
|
3 |
8口串口卡 |
CP-138U-I 串口標準： RS-422/485 (PCI插槽 帶隔離) |
只 |
1 |
MOXA |
|
4 |
音箱 |
R19U |
臺 |
1 |
漫步者 |
|
5 |
電力監(jiān)控軟件 |
系統(tǒng)組態(tài)軟件Acrel-2000 |
套 |
1 |
安科瑞 |
|
6 |
UPS電源 |
C1K/1KVA 塔式 (SANTAK) |
臺 |
1 |
SANTAK，山特 |
|
7 |
打印機 |
HP 1108 A4幅面 |
臺 |
1 |
惠普，甲供 |
|
8 |
操作系統(tǒng) |
WINDOWS7 64位簡體中文旗艦版 |
套 |
1 |
微軟，甲供 |
|
9 |
操作臺 |
鋼制結構 1.2米 |
臺 |
1 |
|
安科瑞Acrel-2000無線測溫系統(tǒng)人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示各測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)，及有關故障、告警等信號。
詳細溫度查詢
歷史溫度曲線、實時溫度曲線查詢、實時溫度數(shù)據(jù)查詢
運行報表
查詢各回路設備運行溫度報表
實時報警
安科瑞Acrel-2000無線測溫系統(tǒng)具有實時高溫報警功能。
用戶權限管理
安科瑞Acrel-2000無線系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
定值設置
用于修改高溫定值、超溫定值
4無線測溫系統(tǒng)特點
（1）無線測溫模塊安全可靠、安裝維護簡單，適合對中開關高電壓、大電流接點處進行溫度監(jiān)測，被測設備的結構不需要變動。
（2）整個無線測溫系統(tǒng)可以通過無線方式通訊，信號傳輸方便。
（3）無線測溫系統(tǒng)抗干擾能力強，對脈沖干擾、快速瞬變干擾、靜電輻射、電磁場輻射等的抗干擾能力達到國家四級標準，同時設備運行不影響中壓開關的分、合閘操作以及保護裝置的動作。
5 結論
該配電工程用10kV無線測溫系統(tǒng)經(jīng)過運行檢驗，已經(jīng)證明可以滿足現(xiàn)場安全、穩(wěn)定運行的要求。實現(xiàn)開關溫度在線實時監(jiān)測，不僅降低了開關設備的維護檢修工作量，而且有效預防了重大事故的發(fā)生，對確保配電工程10kV設備的正常運行有重要意義，同時對其他公司進行設備無線測溫裝置改造工作具有一定的借鑒指導作用。
作者簡介：
顧靜楠，女，本科 江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電
Email: sales@email.acrel.cn 手機：18860995101 QQ:2880157870
蘇公網(wǎng)安備32028102001108號