中压开关设备温度在线监测系统设计方案.docx

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1、中压开关设备温度在线监测系统设计方案扬州众人电气科技有限公司在电力系统中，大电流设备的广泛应用，使得视察设备运行时的温度变得相当重要；而用传统的方法视察设备运行温升不仅须要大量人力、效力低下，而且有局限性和时效性差。所以很有必要用先进的技术方法解决这一难题。一.当前，国内外普遍接受的温度监测方法主要有以下两种:1、在母线接头和开关触点的表面涂一层随温度变更而变更颜色的材料（如感温腊），通过视察其颜色变更来大致确定温度范围。这种方法精确度低、可读性差，不能进行定量和实时测量,方法原始并对员工的要求高。2、利用红外测量仪，操作人员定时手持仪器对准母线接头和高压开关触点进行测量。这种方法在0200C

2、之间的温度值误差小、精确度高，但是，照旧无法做到实时测量，而且价格高、光学器件在高压场合运用不便。随着“物联网”的普及，我国“智能电网”的大力发展，高压设备温升在线监测将有有特殊广袤的应用前景。二.本公司产品ZR206系统的构成（一）系统构成及原理1 .温度传感器；2 .无线放射装置；3 .CT取电装置；4 .设备层集中接收装置；5 .上位机系统；ZR206中压开关设备温度在线监测装置由热敏电阻测温、信号处理、A/D转换、无线放射、无线接收、下位显示、数据上传、上位机系统处理和显示等部分组成。测温系统无线测出触头处的温度并将其以电压模拟量的形式送入信号放大器，经A/D转换，该信号经过放大器用无

3、线电波的形式放射出去；无线接收系统和信号处理电路依据装置内部的算法对信号进行处理和校正后，将触头处的温度信号转变为实时的温度值。除此之外，还应考虑目标和测温装置所在的环境条件，如温度、污染和干扰等因素对性能指标的影响及修正方法。ZR206中压开关设备温度在线监测系统的原理是：温度传感器由热敏电阻感应，依据被测物体温度的变更其阻值也相应变更。该信号经过处理变为数字信号，用无线放射的形式送出；集中接收显示装置收到特定频率的数字信号，经过调制解调，由处理器辨别温度信号，通过显示装置的数码管显示断路器触头的实时温度值。该集中接收显示装置可固定在开关室的墙壁上，通过有、无线通讯的方式(RS485)将温度

4、信号上传到中心限制室的上位机，以便运行人员进行远程视察断路器触头的温度和实现超温报警提示。依据现场状况，一般1030台开关柜可接受一台集中接收显示装置。(二)集中接收装置另外，本设计的接收显示装置为一集中接收显示装置，一段母线可设置一台。集中接收显示装置的优势如下：(1)可安装在开关室的墙上，无需在开关柜面板上开孔安装；(2)整个系统通信接口只有一个，大大削减了工程的安装量和维护工作量；若变电站不是很大或者须要测量的柜不是很多，也可以干脆将ZR206的总线连接在一起后干脆连接至后台PC,这样的应用可以省略集中接收装置。（三）传感器、放射和换能器一体装置（结构统一，绝缘无影响）对于630A,12

5、5OA这种结构的断路器，由于其体积小空间有限，要将6套温度传感器、无线放射装置和取电等装置安装在连接点上且不影响开关柜的绝缘性能困难较大，到目前为止国内外尚无可行的产品。我公司研人员经过多数次的试验，最终完备地解决了该问题。产品在本钢和嘉兴供电公司变电站等国内几十家客户投入运行，运行状况良好，受到客户的一样好评。为电力系统630A,1250A断路器的在线温度监测做出了贡献。630A,1250A断路器温度传感器、放射和换能器一体装置结构示意（见附图三）630A,1250A断路器温度在线监测装置的温度传感器、传感器信号处理电路、（附图三）无线放射器、换能器由固定耳紧固在静触头上，温度传感器经压紧在

6、静触头。安装时，从外观上完全看不到内置的侧温装置，由于630A,1250A断路器梅花触头与动触头臂导电杆之间完全等电位，又在触头盒的爱惜之下，且一体装置的直径小于梅花触头的干脆，故该测温装置的安装不会造成对开关柜绝电气缘性能的任何影响。这样的解决方案既解决绝缘问题，有可以解决其他厂家只能解决630-1250安装问题，我公司的此方案可以干脆解决630-5000A的全部的安装方式，只要协作相应的安装尺寸的一体化测温就可以解决，而不须要像其他厂家运用630-1250一种规格，1600-50OOA接受另外一种安装方式的方法。其他厂家的安装方式：如厂家L630T250A运用接受非接触红外测温，此种安装方

7、式要保证探头和被测点之间要通视，但目前在多种结构的开关柜内部安装对视难度大，有诸多场合不能安装。1、将硅钢片穿过线圈绕制成取电小CT2、小CT加罩紧固,在触臂前部打中2.5小孔埋设热敏电阻3、温度发射模块装上触臂，连接CT和热敏电阻导线4、组件安装完毕后加上弧形绝缘外罩，用扎带紧固3、在靠近弹簧爪头的微胃内孔端面上打03.3的孔.&I4”蚊,将岛度传JSSf用M修仃固定.4、将平面安装板连国发射模块敢入mIr的内孔，利用他Ir的散怒长孔算入南根尼:t扎潸,将这种在现场绕制取电CT牢靠性很难保证，并且从安装图片看柜体的自身绝缘遭到了破坏。相比较上述2家安装方式，我公司不仅安装方式简洁，结构静凑,

8、最主要的是不变更断路器和开关柜的绝缘水平，能够顺当通过测试。市场上常见同类产品的特性对比1,非接触红外感应式测温技术先进，绝缘隔离好，价格适中。缺点：探头与被测点之间或光传输的放射和接收之间必需通视，但在多种结构的开关柜内部，安装，对视难度较大，不利于大量运用，并且放射电路安装在高温区域，当温升过高时，自身简洁出现不稳定现象。2,在绝缘层外的平安区域做间接测温，这种方式最易实现，成本低，但受环境，材料，散热条件的影响，测量精度极低，很少被接受。3,接触式无线数字传输方式（ZR206接受的方案） 技术先进，适用范围宽，适用额定电流范围宽。 适用高温区工作，温度放射组件元件接受军品级工作温度可达1

9、25度，大大提高了在高温环境下工作的牢靠性。 安装维护便利。精度高，牢靠性高，可用多种通信方式如有线网，无线网数据采集后连接上位机，便利组成高压连接点的在线监测系统。目前接受接触式无线数字传输方式的也被诸多厂家选用，但我公司生产的ZR206与其他公司有如下优势：安装结构简洁，不影响电柜的原有绝缘，耐压，和爬电要求。接受小CT磁饱和技术，取母线一次电流供电，实现了免维护的要求，避开了接受电池供电的诸多弊端，如在高电位端的传感器放用一只锂电池，如连续监测的话，电池的寿命一般在6至12个月，增加了维护成本，并且工作区域温上升时，存在爆炸的隐患（四）上位机系统界面1.登录界面开机后系统运行，并初始化，

10、界面时尚清晰，简明易用，界面友好。2.主界面此界面显示当前实时的测量下位机的实时温度信息，并且显示与报警设置值之间的比例关系，超过温度提示报警并提示客户。全部的测量数据均自动保存到数据库中。3.历中潟唐杳询界而此界面选择相应的机器号，年份和月份，选择须要查询的测温点信息，就可以查询到对应的历史数据。4 .类别名称修改界面附开关柜抬头温度在线监测系统EB数据查询系统设置其他C返回/9机数更改Q密码修改1.RJRetUrnSCggrNumberChanaP*wwd类别名修改用通意修也据称I确定取消此界面可以随意修改每台柜的名称信息，以用来适应每台柜的名称和不同的测温5 .密码设置和修改界面三.试验条件1. 500OA大电流发生装置模拟断路器在不同的工作电流下，装置的牢靠性及显示精度;2. IIOkV高压发生装置模拟在高压状况下装置的抗干扰性及显示精度；3. -55-20(TC恒温恒湿装置校准在不同的温度下红外传感器的精度；4. 200M高精度试波器检测各级电路的电压和波形；5. 振动试验台模拟在电力设备运行时的振动，提高装置的牢靠性；6. 高温老化室对电子器件初始老化，使其特性稳定。