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什么是无线测温?
2022-01-03 浏览:3

无线电测量温度测量背景:电力系统中,高压开关,GIS(气体绝缘变电所)等高压电器及载流母线等电力设备,负荷电流过大时,温升过高,最终能够使邻近的带电部件性能劣化,甚至击穿,根据电力监督部门提供的数据分析,由于全国电力单位由于每年高压开关、母线温度过高而导致的重大事故数以千计,给生产经营带来了巨大的经济损失。母线接点的监控、高压电缆接头、高压开关触头的工作状态等都能有效地防止高压输、变电故障的发生,为实现安全生产提供有效保障。

高电压开关柜作为一种应用广泛的电力设备,直接面向用户,其供电可靠性一直受到关注。设备在长时间运转过程中,由于表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动、接触与母线排接头老化等问题,导致设备温度过高,如不及时发现并检修,将引起严重的设备事故。当前,高压开关柜通常采用红外热像仪、贴温腊片等方式进行测量,但由于目前所使用的开关柜大多为KYN系列,属于封闭式组合设备,内部结构复杂,相互干扰较多。常规开关柜温度测量技术存在一定的局限性,不能直接利用红外热像仪获取相应的红外图像,或许多位置不能直接观测到腊片熔化,更不能实时掌握温度变化情况,导致开关柜过热甚至不能直接控制火花塞的温度变化,造成巨大损失。针对对供电可靠性的要求日益提高,研制一种能实现精确测量温度、在线实时监测温度变化的技术,及时掌握开关柜的工作状态,具有重要的现实意义。

近几年来,随着电力负荷的迅速增长,在开关柜内部发生了大量的烧损事故,造成了较大的经济损失。针对目前开关柜温度测量系统精度不高等缺点,实现高压开关柜精确测温、实时监控温度变化,本课题研究设计了一套高压开关柜无源无线测温系统,并成功地应用于所属变电站。本论文首先分析比较了各种测温技术的优缺点,国内外测温技术的研究现状及各自的不足,确定了采用无线声表面波测温方法对高压开关柜进行温度检测。然后,针对高压开关柜本身的特点,进行了系统的软硬件设计,并对其进行了系统的振荡电路设计,混合电路,频率检测电路及查询电路的设计,排除外界干扰,优化温度传感器测量精度;保证能够实现精确测温,实时检测温度变化。最终,根据前期的运行经验,找到温度测量布置的关键点,确定不同类型的开关柜传感器布局方案,提高了测温覆盖率和效率。为解决当前温度算法对开关柜内温度变化报警不敏感的问题,探讨相应的温度算法来更精确地反映开关柜设备的运行状况。通过一年多的实践,证明了该系统的科学、合理、有效,为解决开关柜温度测量问题提供了一种可借鉴的技术模式,证明了该系统的科学、合理、有效。

采用高能量电池提供无线测温终端,降低了高电压间的电气连接,实现全数字化作业;温控器连接到发热点(高电压或高电压开关),并且通过一条数据线与无线数据转换器相连(温度传感器与数据转换器一起称为无线测温终端),端子连接到高压母线或高压开关上,可长时间工作于高压环境。无线电测温终端可将温度信号以无线方式直接或经无缝钢管中继站传输到无线汇聚终端,无线汇聚终端能够接收多个测温终端发送来的数据,对于是否使用无线中继站,是由测量环境及各测温终端所发到的。测温终端与无线汇聚终端在有效通信距离内,不需要再增加无线中继站。

在本世纪初,在线监测、状态维修技术发展很快,它是状态检修的基础,状态检修是在线监测的进一步应用,在电厂、变电站中,大部分设备已经实现了在线监测,各种监测手段已经得到广泛应用。但是,现有的在线监测系统缺少统一的数据建模标准和网络通信标准,不利于电力系统的长期发展。

近几年,国家电网公司、南方电网公司大力推进输变电设备的状态检修。状态维修系统由联机监测系统和MIS组成,在线监控是状态维护的基础,厂站设备状态信息通过在线监测系统采集,监控信息通过MIS综合,对其进行分析,对其进行健康状况评价,制定检修计划。