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某煉軋廠配電工程的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)
張娟
1無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)建設(shè)背景
1.1 設(shè)備規(guī)模
本煉軋廠配電工程由一個(gè)10kV開(kāi)閉所、1#和2#兩個(gè)變配電所組成，共計(jì)21面中壓開(kāi)關(guān)柜。其中，中壓開(kāi)關(guān)為真空斷路器的中置式開(kāi)關(guān)柜，分別采用美國(guó)伊頓原裝進(jìn)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(shè)備運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)狀
日常運(yùn)行中10kV開(kāi)關(guān)具有帶電運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行電流偏大、停電維護(hù)檢修機(jī)會(huì)少等特點(diǎn)，并且因?yàn)槲宸涝O(shè)計(jì)原因開(kāi)關(guān)柜門(mén)閉鎖不能打開(kāi)，運(yùn)行、維護(hù)人員僅僅依靠測(cè)溫槍或紅外成像儀等工具，很難對(duì)開(kāi)關(guān)柜易發(fā)熱部位如動(dòng)靜觸頭、出線母排等的溫度進(jìn)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(jìn)線開(kāi)關(guān)觸頭過(guò)熱跳閘導(dǎo)致母線失電、1AH10進(jìn)線開(kāi)關(guān)觸頭過(guò)熱跳閘導(dǎo)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?yàn)槿狈τ行У脑诰€監(jiān)測(cè)手段，難以有效預(yù)防過(guò)熱故障，當(dāng)開(kāi)關(guān)元件發(fā)熱后也無(wú)法及時(shí)處理，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損壞甚至配電房非停?？傊?，該配電工程10kV開(kāi)關(guān)不能滿足配電房安 全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。
2無(wú)線測(cè)溫監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用情況
隨著電力工業(yè)的發(fā)展，對(duì)設(shè)備的安 全性、可靠性要求越來(lái)越高。以往人工巡視設(shè)備的方法已逐漸弱化，在這種條件下，高壓設(shè)備的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這種技術(shù)是將內(nèi)置電池和無(wú)線發(fā)射模塊的測(cè)溫傳感器安裝于各測(cè)溫點(diǎn)，由于其體積小，且無(wú)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(cè)溫?cái)?shù)據(jù)無(wú)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(shí)現(xiàn)一個(gè)區(qū)域系統(tǒng)的電氣溫度監(jiān)測(cè)。
目前我國(guó)許多地方的電網(wǎng)公司、變電站、鋼鐵公司等都已在高壓設(shè)備上采用這種無(wú)線測(cè)溫監(jiān)測(cè)技術(shù)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，火力發(fā)電廠由于各自不同的原因較少采用這種技術(shù)，多數(shù)火電廠仍然采用試溫蠟片、測(cè)溫儀等傳統(tǒng)手段借助人力進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控。
3本工程無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)架構(gòu)
本配電工程無(wú)線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和主站監(jiān)測(cè)組成，每面中壓開(kāi)關(guān)柜的斷路器手車(chē)觸頭均需配備無(wú)線測(cè)溫裝置，每面柜內(nèi)節(jié)點(diǎn)的溫度通過(guò)485通訊口匯聚至后臺(tái)系統(tǒng)。
3.1 數(shù)據(jù)采集
本系統(tǒng)的接點(diǎn)溫度采集由無(wú)線測(cè)溫傳感器、收發(fā)器、測(cè)溫終端構(gòu)成，無(wú)線測(cè)溫傳感器直接安裝于配電柜內(nèi)發(fā)熱節(jié)點(diǎn)，通過(guò)無(wú)線射頻技術(shù)將測(cè)溫?cái)?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(cè)溫終端顯示，測(cè)溫終端可傳輸?shù)奖O(jiān)控主網(wǎng)。本工程無(wú)線測(cè)溫終端選用安科瑞德智能操控?zé)o線測(cè)溫一體化裝置ASD320-P6，無(wú)線測(cè)溫傳感器選用安科瑞ATE200，收發(fā)器選用安科瑞ATC100。
整個(gè)系統(tǒng)由10kV開(kāi)閉所無(wú)線測(cè)溫子系統(tǒng)、1#變配電所無(wú)線測(cè)溫子系統(tǒng)、1#變配電所無(wú)線測(cè)溫子系統(tǒng)、主站組成。
3.1.1無(wú)線測(cè)溫產(chǎn)品上圖方案
10kV開(kāi)閉所無(wú)線測(cè)溫方案配置
)/alwz/common/upload/2018/07/25/10295n0.png)
1#變配電所無(wú)線測(cè)溫方案配置
?)/alwz/common/upload/2018/07/25/1029385c.png)
2#變配電所無(wú)線測(cè)溫方案配置
)/alwz/common/upload/2018/07/25/10304xp.png)
3.1.2無(wú)線測(cè)溫方案明細(xì)
|
編號(hào) |
10kV開(kāi)閉所 |
|
|
|
|
|||
|
序號(hào) |
名 稱 |
安裝柜 |
單 位 |
數(shù) 量 |
備注 |
|||
|
1 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH1柜 |
臺(tái) |
1 |
安 科 瑞 電 氣 股 份 有 限 公 司 |
|||
|
2 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
3 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
4 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH2柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
5 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
6 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
7 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH3柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
8 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
9 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
10 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH4柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
11 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
12 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
13 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH5柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
14 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
15 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
16 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH6柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
17 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
18 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
19 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH7柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
20 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
21 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
22 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH8柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
23 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
24 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
25 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH9柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
26 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
27 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
28 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH10柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
29 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
30 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
31 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH11柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
32 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
33 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
34 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH12柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
35 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
36 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
37 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH13柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
38 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
39 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
40 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH14柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
41 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
42 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
43 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
1AH15柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
44 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
45 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
|
||||||||
|
編號(hào) |
1#變配電系統(tǒng) |
|
|
|
|
|||
|
序號(hào) |
名 稱 |
安裝柜 |
單 位 |
數(shù) 量 |
備注 |
|||
|
1 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
2AH1柜 |
臺(tái) |
1 |
安 科 瑞 電 氣 股 份 有 限 公 司 |
|||
|
2 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
3 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
4 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
2AH2柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
5 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
6 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
7 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
2AH3柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
8 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
6 |
|||||
|
9 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
|
||||||||
|
編號(hào) |
2#變配電系統(tǒng) |
|
|
|
|
|||
|
序號(hào) |
名 稱 |
安裝柜 |
單 位 |
數(shù) 量 |
備注 |
|||
|
1 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
3AH1柜 |
臺(tái) |
1 |
安 科 瑞 電 氣 股 份 有 限 公 司 |
|||
|
2 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
|
點(diǎn) |
6 |
||||
|
3 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
4 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
3AH2柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
5 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
|
點(diǎn) |
6 |
||||
|
6 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
7 |
智能操控裝置ASD320-P6 |
3AH3柜 |
臺(tái) |
1 |
||||
|
8 |
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
|
點(diǎn) |
6 |
||||
|
9 |
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
1 |
|||||
|
|
||||||||
|
|
合計(jì) |
智能操控裝置ASD320-P6 |
臺(tái) |
21 |
|
|||
|
|
無(wú)線測(cè)溫傳感器ATE200 |
點(diǎn) |
126 |
|
||||
|
|
無(wú)線測(cè)溫收發(fā)器ATC100 |
個(gè) |
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(jī)以及傳輸光纖。無(wú)線測(cè)溫終端ASD320-P6采集每個(gè)接點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)，匯聚到通訊管理機(jī)，再通過(guò)光纖向測(cè)溫主站傳輸信號(hào)。每臺(tái)ASD320-P6對(duì)應(yīng)的無(wú)線測(cè)溫傳感器采用地址編碼識(shí)別，只接收與自身網(wǎng)絡(luò)地址匹配的數(shù)據(jù)，自動(dòng)過(guò)濾地址不匹配的數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)在無(wú)線傳輸時(shí)不會(huì)相互干擾。
3.3 主站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
本配電工程采用的是Acrel-2000無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其設(shè)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(chǔ)、事件記錄模塊和后臺(tái)軟件模塊組成。其作用是將3個(gè)10kV配電室內(nèi)無(wú)線測(cè)溫終端傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)，顯示在主站的顯示器上，實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)記錄對(duì)比分析、超溫預(yù)警及報(bào)警、運(yùn)行狀態(tài)全程記錄等功能，幫助監(jiān)控人員監(jiān)測(cè)、分析開(kāi)關(guān)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的過(guò)熱情況，預(yù)測(cè)出故障發(fā)生的部位，保證高壓設(shè)備安 全運(yùn)行。
3.3.1 系統(tǒng)架構(gòu)
)/alwz/common/upload/2018/07/25/103432ax.png)
3.3.2 系統(tǒng)配置
|
序號(hào) |
名稱 |
型號(hào)、規(guī)格 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
工控機(jī) |
IPC-510MB/501G2(10串口,雙網(wǎng)口) /G1620 /2.7GHz/2G+4G/500G/DVD/研華鍵盤(pán)+光電鼠標(biāo) |
臺(tái) |
1 |
研華 |
|
2 |
顯示器 |
19"液晶顯示器 分辨率 1600*900 |
臺(tái) |
1 |
DELL |
|
3 |
8口串口卡 |
CP-138U-I 串口標(biāo)準(zhǔn)： RS-422/485 (PCI插槽 帶隔離) |
只 |
1 |
MOXA |
|
4 |
音箱 |
R19U |
臺(tái) |
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(tái) |
1 |
SANTAK，山特 |
|
7 |
打印機(jī) |
HP 1108 A4幅面 |
臺(tái) |
1 |
惠普，甲供 |
|
8 |
操作系統(tǒng) |
WINDOWS7 64位簡(jiǎn)體中文旗艦版 |
套 |
1 |
微軟，甲供 |
|
9 |
操作臺(tái) |
鋼制結(jié)構(gòu) 1.2米 |
臺(tái) |
1 |
|
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
安科瑞Acrel-2000無(wú)線測(cè)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各測(cè)溫節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，及有關(guān)故障、告警等信號(hào)。
)/alwz/common/upload/2018/07/25/103613r9.png)
)/alwz/common/upload/2018/07/25/103727tb.png)
)/alwz/common/upload/2018/07/25/103733pl.png)
)/alwz/common/upload/2018/07/25/103738ar.png)
查詢各回路設(shè)備運(yùn)行溫度報(bào)表
)/alwz/common/upload/2018/07/25/10384654.png)
)/alwz/common/upload/2018/07/25/103852vz.png)
安科瑞Acrel-2000無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)高溫報(bào)警功能。
)/alwz/common/upload/2018/07/25/104122i1.png)
用戶權(quán)限管理
安科瑞Acrel-2000無(wú)線系統(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(guò)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(kù)修改等）?？梢远x不同級(jí)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。
)/alwz/common/upload/2018/07/25/1041354w.png)
定值設(shè)置
用于修改高溫定值、超溫定值
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4無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)特點(diǎn)
（1）無(wú)線測(cè)溫模塊安 全可靠、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，適合對(duì)中開(kāi)關(guān)高電壓、大電流接點(diǎn)處進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，被測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)不需要變動(dòng)。
（2）整個(gè)無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)可以通過(guò)無(wú)線方式通訊，信號(hào)傳輸方便。
（3）無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)脈沖干擾、快速瞬變干擾、靜電輻射、電磁場(chǎng)輻射等的抗干擾能力達(dá)到國(guó)家四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行不影響中壓開(kāi)關(guān)的分、合閘操作以及保護(hù)裝置的動(dòng)作。
5 結(jié)論
該配電工程用10kV無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)經(jīng)過(guò)運(yùn)行檢驗(yàn)，已經(jīng)證明可以滿足現(xiàn)場(chǎng)安 全、穩(wěn)定運(yùn)行的要求。實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)溫度在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不僅降低了開(kāi)關(guān)設(shè)備的維護(hù)檢修工作量，而且有效預(yù)防了重大事故的發(fā)生，對(duì)確保配電工程10kV設(shè)備的正常運(yùn)行有重要意義，同時(shí)對(duì)其他公司進(jìn)行設(shè)備無(wú)線測(cè)溫裝置改造工作具有一定的借鑒指導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介：
張娟，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，Email: 2885050128@qq.com手機(jī)：18701997519 QQ:2885050128 主頁(yè)：http://www.acrelil.com
