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某煉軋廠配電工程的無線測溫系統(tǒng)
1無線測溫系統(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10kV開閉所、1#和2#兩個變配電所組成，共計21面中壓開關(guān)柜。其中，中壓開關(guān)為真空斷路器的中置式開關(guān)柜，分別采用美伊頓*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)備運行維護(hù)現(xiàn)狀
日常運行中10kV開關(guān)具有帶電運行時間長、運行電流偏大、停電維護(hù)檢修機(jī)會少等特點，并且因為五防設(shè)計原因開關(guān)柜門閉鎖不能打開，運行、維護(hù)人員僅僅依靠測溫槍或紅外成像儀等工具，很難對開關(guān)柜易發(fā)熱部位如動靜觸頭、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)線開關(guān)觸頭過熱跳閘導(dǎo)致母線失電、1AH10進(jìn)線開關(guān)觸頭過熱跳閘導(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為缺乏有效的在線監(jiān)測手段，難以有效預(yù)防過熱故障，當(dāng)開關(guān)元件發(fā)熱后也無法及時處理，終導(dǎo)致開關(guān)損壞甚至配電房非停。總之，該配電工程10kV開關(guān)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(shù)的應(yīng)用情況
隨著電力工業(yè)的發(fā)展，對設(shè)備的安全性、可靠性要求越來越高。以往人工詢視設(shè)備的方法已逐漸弱化，在這種條件下，高壓設(shè)備的無線測溫系統(tǒng)應(yīng)運而生。這種技術(shù)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)備上采用這種無線測溫監(jiān)測技術(shù)。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(shù)，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(jìn)行設(shè)備監(jiān)控。
3本工程無線測溫系統(tǒng)架構(gòu)
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(guān)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(gòu)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(shù)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?zé)o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(xì)
編號 | 10kV開閉所 |
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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 | |||||
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編號 | 1#變配電系統(tǒng) |
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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 | |||||
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編號 | 2#變配電系統(tǒng) |
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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 | |||||
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| 合計 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 臺 | 21 |
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| 無線測溫傳感器ATE200 | 點 | 126 |
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| 無線測溫收發(fā)器ATC100 | 個 | 21 |
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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(jī)，再通過光纖向測溫主站傳輸信號。每臺ASD320-P6對應(yīng)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(luò)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(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、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(yù)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(guān)溫度監(jiān)測點的過熱情況，預(yù)測出故障發(fā)生的部位，保證高壓設(shè)備安全運行。
3.3.1 系統(tǒng)架構(gòu)
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(jī) | 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(biāo) | 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(biāo)準(zhǔn)： 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(jī) | 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(jié)構(gòu) 1.2米 | 臺 | 1 |
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3.3.3 系統(tǒng)功能
實時監(jiān)測
安科瑞Acrel-2000無線測溫系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示各測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)，及有關(guān)故障、告警等信號。
詳細(xì)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(shè)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(quán)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(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)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)運行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
定值設(shè)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(hù)簡單，適合對中開關(guān)高電壓、大電流接點處進(jìn)行溫度監(jiān)測，被測設(shè)備的結(jié)構(gòu)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)抗力強(qiáng)，對脈沖干擾、快速瞬變干擾、靜電輻射、電磁場輻射等的抗力達(dá)到四級標(biāo)準(zhǔn)，同時設(shè)備運行不影響中壓開關(guān)的分、合閘操作以及保護(hù)裝置的動作。
5 結(jié)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(guān)溫度在線實時監(jiān)測，不僅降低了開關(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，對確保配電工程10kV設(shè)備的正常運行有重要意義，同時對其他公司進(jìn)行設(shè)備無線測溫裝置改造工作具有一定的借鑒指導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 廠用6kV開關(guān)無線測溫監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用.李建龍.張麗娜.現(xiàn)代制造.2017(12):67-67
[2] JGJ 16-2008 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].
[3] GB 50052-1995 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].
[4]安科瑞電氣股份有效公司.能效管理系統(tǒng)設(shè)計安裝圖冊.2013.11.1合訂本.
作者簡介：
王蒙蒙，女，本科。任職單位：現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司
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