
一、概述
高/低压开关柜隔离开关、动静触头、电缆接头、地下管道、电缆沟电缆测温等电气设备的连接部分由于各种原因,在大电流通过时温度升高,导致设备老化、绝缘性能下降等问题,严重的会造成短路、损坏设备、中断供电等。目前针对电气设备连接部分发热这一现象,主要监视方法为值班人员定期用红外热像仪、测温仪、示温片等手段对设备进行定期巡检。但这一方法只能定期的监测到温度数据,不能实现实时监测,温升过高时亦不能告警;巡检过程中易受巡检人员责任心、巡检时间间隔、测量角度、测量部位的影响;同时只能测量裸露在外的接点温度,无法监测到电气设备内的接触点、电缆头等温度,从而造成隔离开关、动静触头、主变引线、电缆接头等电气接点发热现象比较突出、故障率高,诸如此类问题每年多有发生。
从事故的分析中发现,起因多为隔离插头、隔离刀闸、电缆接头等处的连接工艺,材料老化、磨损、过载等,从而造成接触电阻过大,运行中过热;过热后接触电阻更大,过热严重化的恶性循环,最后导致绝缘逐渐烧损,形成线间或相间短路,瞬间引发火灾。
温升状况是衡量电气设备健康状况的重要参数之一。电气设备的绝缘、老化、过载、虚接等故障均可通过温升状态反映,抓住温度变化这一主要矛盾,通过对温度的监测、预知和防止火灾事故的发生已经被证明是行之有效的方法。多年来在电气设备温度在线检测领域里积累了丰富的经验,始终居于该行业技术领先地位。
针对110KV变电站高压开关柜在线测温项目本公司所制定的具体测温样板方案具体如下:
二、系统方案
2.1工程现状
监测设备:高压开关柜上下触头、电缆搭接头共计9点。
每个测温点均安装一个测温发射模块(内含温度传感器),以便实时测量测温处的运行温度。
系统采用总线式结构,经总线及数据采集器将各测温点的温度情况实时传送给计算机进行数据处理及显示。
所测得的温度数据通过无线数据链传送到接收主机,接收主机通过RS485通讯接口将测温数据上传至上位机后台软件处理,计算机实时显示温度数值,通过对温度数据的分析,可以判断设备的运行质量。
2.2测温系统描述
每台待测温开关柜测温安装9个测温发射模块、上下触头安装6个表带式发射模块,电缆搭接头安装3个支架式测温发射模块。测温发射模块与接收模块之间通过2.4G频段(该频段已通过无线管委会核准)无线链路传送温度数据,1个接收模块对应3个发射模块(接收模块与发射模块在无完全封闭式金属挡板隔离情况下可采用1个接收模块对应3个发射模块)。所测温度数据通过RS485总线方式的通讯链路将温度数据上传至后台管理系统中进行数据处理及显示
2.3系统拓扑图
2.4 系统软件简介
测温监控系统对各个被测温设备的操作主要包括主监控中心、参数设置、温度数据查询、告警以及温度值实时曲线和历史曲线。主要功能如下:
◆温度监测:在监控系统上集中显示被测各点的温度值。
◆报警功能:实际测量到的参数值超过报警值时进行声光报警。
◆故障显示:被测设备温度点的位置非正常工作时显示故障。
◆数据库功能:存储所有被测点的各个时刻的温度值,以便进行历史查询历史曲线显示。
◆权限管理:可进行权限设置。运行数据的设定、修改等需经有使用权限的系统操作人员操作方生效。
◆远程通信:系统提供RS485、以太网、CAN总线通讯方式,以满足远程通信。
◆监控系统主界面图示:
测温系统主界面,显示了整个测温监控系统的一次接线图,清晰的反映了各个测温点的测温状态。
测温数据报表:
温度曲线图
2.5 显示主机
◆功能特点:
A.越上限报警:超过设定的温度报警值发出超温警报信号,测温显示主机继续运行;
B.越上上限报警:超过预先设定的温度值启动报警;
C.带RS485通讯口,可通过此通讯口与后台电脑通讯,上传温度数据客户可自行根据现场情况设置报警上限 及上上限温度。
D、通讯协议、规约:ModBus
◆本装置为嵌入式结构安装(其配件有“温湿度传感器、安装支架、温湿度传感器屏蔽线、接线端子等)。
◆开孔式寸:91*91, 220×165mm,247×171mm三种.
◆安装:使用配套的支架固定的面板上即可。
2.6接收模块简介
◆功能特点:
A、可处理3路温度数据的接收
B、电气接点温度无线电讯号调制解调频率:2.4GHz
C、通讯协议:Modbus
◆安装要求:
A、远离高压带电体;
B、同与其配对的发射模块安装于同一个柜体;
C、安装位尽可能走线方便。
2.7发射模块简介
发射模块适用于手车柜、固定柜等多种开关柜各种电气接点的温度监测(其中支架式测温模块和表带式测温模块还适用于变压器的电气接点测温),温度传感器每隔一定时间自动发射一次监测点的温度数据,当温度异常升高时实时发射数据。
◆功能特点:
A、电气接点温度测量范围:0~125℃
B、电气接点温度无线电讯号调制解调频率:2.4GHz
C、电气接点温度测量精度:±1 ℃
D、电气接点温度测量无线电讯号发射模块向无线电讯号接收模块无电磁屏障有效射程 :≤6m
2.8发射模块的安装示意图
采用最先进的微电子技术,将各个测温采集模块与发射模块巧妙地结合在一起。接收模块通过地址识别不同的发射模块发送的数据,一个接收模块可接收、处理3个发射模块发送的数据。