電氣設備管理可視化—— 開關(guān)柜無源無線測溫系統(tǒng)

    DCT-30型無源無線溫度在線測溫系統(tǒng)是為滿足電力設備（如開關(guān)柜、電纜接頭等）的測溫需求而開發(fā)的。該產(chǎn)品采用了DTS-6無源無線溫度傳感器——CT感應取電傳感技術(shù)。其傳感器具有無源（不需電池）、可無線讀取的優(yōu)點，有效解決了電力測溫要求絕緣等級高耐高溫、維護方便等問題。

一、無源無線測溫系統(tǒng)組成

      無源無線測溫系統(tǒng)主要由無線溫度傳感器、溫度采集器、測溫主控終端和監(jiān)控應用系統(tǒng)組成。溫度采集器的作用是進行變電站設備刀閘、開關(guān)等接觸點的溫度采集，溫度采集器根據(jù)需要布置在多個點位上。溫度傳感器將多個開關(guān)柜的多個點采集到的溫度數(shù)據(jù)進行匯總，并將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)綔y溫主控終端，在測溫主控終端上再通過監(jiān)控應用系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的存儲、統(tǒng)計、分析和預警等應用。

　　（2）無線溫度傳感器

　　無線溫度傳感器是通過聲表面波原理，在設備表面接受到信號后，利用材料的物理特性將信號轉(zhuǎn)換成電信號。通過安裝在設備表面的溫度采集器進行溫度數(shù)據(jù)的采集和溫度傳感器的反射波的接收，可以獲得連續(xù)的、穩(wěn)定的實時溫度數(shù)據(jù)，為下一步的數(shù)據(jù)分析提供原始數(shù)據(jù)。

　?。?）溫度采集器

　　溫度采集器和溫度傳感器是對應的，溫度采集器負責發(fā)射射頻信號，溫度傳感器通過無線通信負責處理該信號，并上傳到主控終端。

　　溫度采集器的發(fā)射頻率為 428~439MHz，發(fā)射信號為單頻信號，不同的頻率代表不同的信號。信號接收后，通過信號的放大、濾波等處理后，轉(zhuǎn)換成可以識別的電信號，從而獲得溫度參數(shù)。

　?。?）測溫主控終端

　　測溫主控終端是無源供電無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)的核心設備，主控終端是對采集到的數(shù)據(jù)的后期處理，包括數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計、溫度告警、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、參數(shù)設置及協(xié)議轉(zhuǎn)換。下行通過CAN總線或無線方式與溫度采集器連接，獲得所連接傳感器的溫度信息。根據(jù)設定的參數(shù)，分析溫度信息以確定是否產(chǎn)生告警信息；上行與主站系統(tǒng)的通訊采用 RS485接口，并按照一定的規(guī)約，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

　?。?）無線測溫監(jiān)測應用系統(tǒng)

　　監(jiān)測系統(tǒng)的應用包括系統(tǒng)的設備參數(shù)設定、溫度信息的獲取和數(shù)據(jù)的分析應用和系統(tǒng)預警等。這些功能往往可以作為嵌入電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)中，作為一個模塊作為應用，也可以作為一套獨立的系統(tǒng)，用于溫度的監(jiān)測和預警。這些功能都將對多臺電力設備的狀況監(jiān)測一體化，有助于設備管理人員了解分析狀況，保證設備的正常運作。

　　（6）系統(tǒng)功能設計

　　1.溫度顯示。對于設備各點的溫度實時顯示，溫度的發(fā)展趨勢和曲線，查看分析歷史記錄，該顯示可以通過電力系統(tǒng) SCADA系統(tǒng)中實現(xiàn)，也可以通過主控終端外接的顯示屏幕顯示。

　　2.報警功能。報警功能是通過測溫主控終端的設定，按照現(xiàn)場管理需求，對溫度界限、絕對值等進行管理，在溫度超過設定值，進行預警，預警的方式包括主控終端蜂鳴預警、指示燈閃爍預警和短信息預警等。

　　3.設備參數(shù)設定。設備參數(shù)的設定包括對傳感器溫度校準、預警溫度設定、發(fā)射和接受信號的頻率設定以及系統(tǒng)時間等功能。

　　4.綜合分析。綜合分析功能是對設備的溫度進行故障分析、歷史趨勢分析以及數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計應用等應用功能，專家系統(tǒng)將為管理者提供設備故障分析結(jié)果，供參考和輔助決策。

　　5.遠程維護。系統(tǒng)的遠程維護功能是對系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計結(jié)果的基礎上，實現(xiàn)的遠程運行維護，可以對設備的初始化、重啟以及系統(tǒng)升級等。

　?。?）通信方式

　　溫度采集器：通過無線方式采集開關(guān)柜內(nèi)一組傳感器的溫度數(shù)據(jù)，其安裝位置沒有特別的要求，以方便取電、走線為原則，如開關(guān)柜的儀表室。

　　測溫主控終端：安裝在變電站主控室或其他方便與采集器進行通信的場所，提供所有站內(nèi)溫度采集裝置與本地主站系統(tǒng)或遠程監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一的通信接口及協(xié)議轉(zhuǎn)換。

　　站內(nèi)各溫度采集器、測溫主控終端均配置無線通信模塊，它們通過無線通信信道進行數(shù)據(jù)交換，變電站內(nèi)無需布線。

應用場景

 

　　電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監(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)熱成為安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續(xù)、準確反映設備運行狀態(tài)，降低設備事故率。

系統(tǒng)硬件配置

　　開關(guān)柜無源無線測溫系統(tǒng)主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統(tǒng)主機組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

無線溫度傳感裝置及配套管理系統(tǒng)，溫度測量傳感器無需供電，從而減少了日常檢測維護成本。該配套管理系統(tǒng)提供溫度異常告警、實時設備溫度采集、日常溫度監(jiān)測、設備狀態(tài)評估等

    電力系統(tǒng)中，各類設備的開斷接觸點可能因為松動、老化、電弧沖擊等原因造成接觸電阻增大。這會使觸點的溫度不斷上升，給電網(wǎng)安全帶來隱患。如果不及時發(fā)現(xiàn)，容易引起起火爆炸、大面積停電、人員傷亡等災難事故，直接和間接經(jīng)濟損失巨大。因此，對電力設備的溫度進行測溫監(jiān)測并及時排除隱患，越來越得到行業(yè)的認可和重視。

     DCT-30開關(guān)柜無源無線測溫系統(tǒng)主要為解決供電線路中高低壓電氣設備溫度在線監(jiān)測需求而開發(fā)的，解決用戶對供電高低壓電氣設備溫度監(jiān)測不及時或無法感知導致安全事故的痛點。與現(xiàn)有的測溫技術(shù)相比具有無源、無線、高可靠性、免維護等獨特優(yōu)勢，為用戶設備的安全運行提供了可靠保障。

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