高壓開關柜是電力傳輸系統(tǒng)的樞紐,起著通斷、控制或保護等作用,保障著系統(tǒng)安全運行。由于設備長期運行,高壓開關柜的連接點因溫度過高而釀成火災的情況時有發(fā)生。這會造成經濟損失甚至人員傷亡,因此,對高壓開關柜內的設備進行溫度檢測變得尤為重要。本文根據高壓開關柜的特點，對各發(fā)熱節(jié)點進行實時溫度監(jiān)測和報警。

0 概述

東岳化工創(chuàng)建于1987年，公司產品制冷劑、綠色環(huán)保制冷劑、無水氟化氫、聚四氟乙烯、氟化鹽及新材料規(guī)模、技術、市場占有率雄居亞洲?！皷|岳聯邦”為山東省商標、中國高分子材料和新興環(huán)保制冷劑行業(yè)的品牌。

本項目高分子智能車間配電室共4臺10kV/0.4kV變壓器，變配電站內無線測溫傳感器等設備采用lora無線組網接入變配電站內的數據采集器，進而接入變電站值班室在線測溫主機。

在工業(yè)系統(tǒng)中，溫度是表征設備運行正常的重要參數。隨著工業(yè)用電負荷的不斷增長，為了避免因設備發(fā)熱而導致的突發(fā)事件，溫度的自動監(jiān)測已經成為工業(yè)安全生產的重要環(huán)節(jié)。運行中的電氣設備通常工作在高電壓和大電流狀態(tài)，設備中存在的某些缺陷會導致設備部件的異常溫度升高。造成溫度與接觸電阻值的惡性循環(huán)，會導致設備不能正常工作，甚至燒毀，溫度過高可能會引起燃燒、爆炸甚至設備損壞或質量事故。高壓電氣設備，由于故障測試手段有限，特別在開關箱和封閉母線內溫度超限點更不易被發(fā)現。隨著溫升時間的延長，溫度超限處將因發(fā)熱而加大氧化程度，進而可能造成燒毀母線、觸頭、接點毀盤、停電等重大事故。

1 需求分析

在線測溫系統(tǒng)需要實現數據集中管理、分析處理。軟件功能要求如下：

1)電氣接點溫度測量及顯示，要求每面高壓柜需6點測溫;

2)無線傳輸：采用感應取電方式，啟動電流≥5安，測溫范圍-50℃~125℃，傳感器和供電模塊一體，整體使用壽命不小于10年，測量精度為±1℃;

3)實時監(jiān)測：測溫模塊中的溫度傳感器將實時測得的溫度信息傳遞給接收模塊，接收模塊將此信息上傳至后臺系統(tǒng)，保證了數據的實時性。

2 系統(tǒng)方案

Acrel-2000T 無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)，是我司根據電力設備安全性的要求，總結國內外的研究和生產的先進經驗，專門研制出的新一代無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有高溫、超溫告警等功能，可以幫助值班人員盡早發(fā)現問題，消除隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運行。為電力設備的安全、經濟、可靠運行提供了全新的解決方案。泛在電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據中心、醫(yī)院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所。

系統(tǒng)支持 Web 訪問和安卓 APP(可選)。

系統(tǒng)主要實現對山東東岳高分子智能車間變配電進行在線溫度監(jiān)測,582只無線測溫傳感器ATE400接入本變電所內數據采集器，通過網線上傳數據至變電所值班室主機，從而在監(jiān)控主機上實現總線上儀表與監(jiān)控主機的數據連通。如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

系統(tǒng)網絡拓撲圖

1)站控管理層

站控管理層針對在線測溫系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

2)網絡通訊層

通訊層主要是由數據采集器及總線網絡組成。數據采集器主要功能是監(jiān)測現場智能儀表;總線網絡的主要功能是實現數據交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統(tǒng)的安全性，可靠性和穩(wěn)定性，達到了無人值守的目的。

3)現場設備層

現場設備層是數據采集終端無線測溫傳感器通過lora無線傳輸，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入數據采集器，經數據采集器到達監(jiān)控主機進行組網，實現遠程監(jiān)控。

3 系統(tǒng)功能

功能特點

本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便;運行穩(wěn)定可靠;系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示;系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

登錄界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統(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授權的操作(如配電回路名稱修改等)?？梢远x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。

主要功能：將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級，每個等級可以分別賦予不同的操作權限，包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為高等級用戶，上級用戶可添加、刪除下級別的用戶。

配電監(jiān)測界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統(tǒng)人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路信號。

主要功能：能夠在配電一次圖中直觀顯示各測溫節(jié)點的溫度數據，及有關故障、告警等狀態(tài)信號

配電監(jiān)測功能

運行報表

系統(tǒng)具有實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、指定時間或選擇查詢近期更新的記錄數據等，并通過報表方式顯示出來。

主要功能：查詢各間隔各監(jiān)測節(jié)點的運行溫度統(tǒng)計日、月報表，并可進行平均溫度統(tǒng)計。

運行報表功能

報警及事件

實時報警

Acrel-2000T 無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠對溫度越限等事件發(fā)出告警。

1)彈出告警窗口。

2)實時語音報警功能，系統(tǒng)能夠對所有事件發(fā)出語音告警。

3)短信告警，可以向指定手機號碼發(fā)送告警信息短信(需選配短信貓)。

4)電話告警，可以向指定手機號碼撥打電話(需選配電話語音盒)。

歷史事件查詢

安科瑞 Acrel-2000T 無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)能夠對高溫告警事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析?？梢园磿r間、類型和設備進行查詢和排序。

用戶權限管理

安科瑞 Acrel-2000T 無線測溫系統(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授權的操作(如遙控的操作，數據庫修改等)?？梢远x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。

4 結束語

高壓開關設備是變電站和配電站中保證電力系統(tǒng)安全運行的重要設備之一，本文介紹的安科瑞無線測溫傳感器針對高低壓開關柜內斷路器觸頭的溫度進行監(jiān)測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發(fā)熱成為隱患，提升設備安全保障。及時、持續(xù)、準確反映設備運行狀態(tài)，避免安全事故的發(fā)生，降低設備事故率。安科瑞智能操控區(qū)別于由幾個獨立的電子裝置分別實現帶來的集成度低,配線復雜,可靠性差的缺點，實現大大提高開關柜操控的集成度和智能化程度。遠程電力系統(tǒng)可以實現對現場設備運行狀態(tài)的異地監(jiān)控,實現了技術資源的共享,能夠迅速地提高整體維護水平,保障了設備的順利運行，并對整個系統(tǒng)在軟硬件方面采取了相應的抗干擾的措施，保證系統(tǒng)的可靠性。

審核編輯：符乾江