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开关柜无线测温技术方案

发布日期:2023-08-17
开关柜无线测温装置是一款对温度有较高要求电气接点设备的智能化装置。它是集在线温度测量、数据采集、数据分析和控制功能于一体的现代化高科技产品,由于开关柜内部的电路结构与系统较为复杂,开关柜内部的温度需要进行严格的测量和把控,当温度不在合理的平衡范围内,会影响到开关柜内部的正常工作,因此对开关柜内部进行测温便显的尤为重要,目前市场上主要是通过测温装置对开关柜进行测温。
 
无线温度传感器用于测量高压带电物体表面或接点处的温度,如高压开关柜内的裸露触点、母线连接处、户外刀闸及变压器等的运行温度。无线温度传感器是由温度传感器、信号调制放大、逻辑控制电路、无线调制接口等组成。传感器将采集到的温度信号通过无线网络发送到无线测温主机。
 
开关柜无线测温传感器是低功耗器件,工作电源分两种:有源式和无源式供电。有源式开关柜无线测温传感器采用纽扣式电池供,无源式开关柜无线测温传感器采用感应式取电供电,无需电池,没有了电池隐患,深受广大用户的喜爱。
 

1各类测温装置系统的比较

       目前,越来越多的电力用户开始在高压开关柜内加装温度实时监测系统,用来实时掌握高压开关柜的温度变化趋势和运行状态,做到事故隐患及时排查,并合理预留设备检修时间。然而,由于高压开关柜内部的设备组成较多,且布置结构相对复杂,其间存在有较大的电流和电压,导致开关柜内的电磁环境恶劣,现有的高压开关柜测温技术都存在着各种各样的局限性。

       比较常见的测温技术包括光纤测温、红外测温和无线感应测温。光纤测温时,其内部光纤在长时间使用后会积累大量灰尘,易导致光纤沿面的放电和闪络现象,造成光纤的绝缘性能降低,并给高压开关柜的安全运行带来隐患;红外测温设备容易受到外界环境温度的干扰,始终需要依靠人工巡查来实现测量,无法实现温度的在线实时监测;无线感应测温则需要在高压开关柜内加装感应线圈,在长期运行过程中很难保证其测量的可靠性和稳定性。

       而无线测温技术采用了无源无线的传感器和无线接收单元,其分别安装于高压柜内的测温点和开关柜柜外的电气小室,由于传感器本身无须电源额外供电、且不需要从电力装备上取电,因此具有明显的安全性、可靠性和可维护性。

2 无线测温装置实施方案

       无线测温装置系统由无线测温传感器、数据读取器、数据接收天线和后台监控系统等组成,可以方便地安装在被测点上,准确跟踪发热点的温度变化,并通过无线传输方式将数据通过接收天线发送给数据读取器,从而进行对被测点温度信息的实时采集之后通过RS485通信方式将温度信息传输到后台监控系统,在后台实时显示出被测点的温度变化,方便运行人员实时掌控全厂高压开关的运行情况。无线测温装置系统的工作原理所示。

方案设计

在开关柜内触头上安装无线温度传感器,传感器为电流感应自供电型并通过射频无线频段把信号发送到无线测温装置上,无线测温装置安装在指定位置,无线接收处理各个接头的温度值。对于柜子数较多的配电室,需要再开关柜二次仪表室安装无线中继进行无线信号传输,保障传感器和接收装置之间的通讯正常。

2根合金片穿过锁紧件安装孔,将合金片居中对折后锁紧件固定在折弯处;将对折后的4层合金片分别穿过硅胶垫片-传感器主体-硅胶垫片;将整体传感器环绕安装部位一圈后拉紧合金片并旋紧螺丝;合金片多余部分留取适当长度并折叠压紧。合金片安装示意过程如下:

无线温度传感器安装实例如下:

无线测温装置的系统优势包括:

       (1)无须电池。无线测温传感器采用被动感应的方式,无需利用电池进行驱动,因此减少了电池更换所带来的时间间隔和维护成本,同时不会因产生废旧电池而对生态环境造成影响。

       (2)安全可靠。无线测温装置不要求在被测点或相关支撑结构上进行连线,因此在传感器与接收设备之间不存在相关电气联系,从而实现了高压隔离,可以保障设备的安全运行。

       (3)安装过程方便灵活。传感器本体的体积较小,且与读入器之间进行数据的无线传输,因此安装过程灵活方便,不受开关柜结构和空间的影响。

       (4)环境适应性好。通过匹配软件的校正,可以补偿温度传感器在制作过程中的系统偏差,且传感器可在任何温度范围内工作,不会受到季节因素的影响。通常,只需在安装温度传感器时进行一次调试,之后多年内不需再进行校正。此外,沾污、积灰等情况也不会对温度传感器的准确性造成影响。

       (5)。无源无线的系统连接方式较大地保障了电力设备的安全运行,减少了设备的维修次数,使整个系统的安装、运维成本下降。

 
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