Dispositivo y sistema de medición de temperatura inalámbrico del Gabinete de conmutación

Tang xueyang

Ankerie Electric co., Ltd. Shanghai Jiading 201801

Resumen:El Gabinete de conmutación de alta tensión desempeña un papel importante en el funcionamiento del sistema eléctrico y desempeña un papel de encendido, control y protección en el proceso de generación, transmisión, conversión y consumo de energía eléctrica. Como equipo eléctrico clave, si el Gabinete de conmutación de alta tensión puede funcionar de manera segura está relacionado con la eficiencia operativa de todo el sistema eléctrico.

Palabras clave: subestación inteligente; Gabinete de conmutación de alta tensión de 10 kv; Tecnología de medición de temperatura

1 el papel de la medición de temperatura en línea

Debido a la versatilidad estructural de los gabinetes de conmutación de alta tensión, ya sean xgn o kyn, los equipos configurados por diferentes fabricantes son básicamente consistentes arquitectónicamente y similares en configuración, función y estructura, por lo que hay muchas reglas a seguir en la calefacción de los gabinetes de conmutación.

Al analizar cuidadosamente la situación real de fiebre del Gabinete de conmutación, se encontró que las fallas de fiebre se producen principalmente en los conectores de cuchillo y los conectores de cable en el Gabinete de conmutación. Por lo tanto, la medición de la temperatura en el Gabinete del interruptor solo necesita centrarse en algunos puntos clave, otras partes pueden prestar menos atención, cuando la temperatura aumenta, monitorear los cambios en los puntos clave de manera oportuna y correcta, emitir advertencias antes de que la temperatura supere los límites permitidos, garantizar que la unidad de mantenimiento de la operación esté bien preparada en el tiempo y tomar medidas de protección oportunas y apropiadas para evitar accidentes.

Características de la medición de temperatura en línea del Gabinete de conmutación de alta tensión de 2 10kv

2.1 La tecnología de medición de temperatura sin contacto es difícil de cumplir con los requisitos.

Tomemos como ejemplo los gabinetes de conmutación xgn y kyn, que actualmente se utilizan más, con disyuntores, interruptores de aislamiento, tomografía computarizada y componentes eléctricos de primera clase de cable en su Interior. Para evitar accidentes de parpadeo de contaminación debido a la acumulación de contaminación y humedad, pero también para evitar cortocircuitos causados es es por la entrada accidental de animales pequeños, las partes conductoras del Interior del Gabinete de conmutación de alta tensión a menudo están envueltas en contracción térmica aislada, es decir, casi todas las partes del Interior del Gabinete de conmutación que requieren Medición de temperatura están envueltas en aislantes, lo que dificulta que la tecnología de medición de temperatura infrarroja funcione.

2.2 El dispositivo de medición de temperatura requiere aislamiento de alta tensión

En condiciones normales de funcionamiento del Gabinete de conmutación de alta tensión de 10 kv, su tensión nominal es de 10 kv, el dispositivo de medición de temperatura se instala en el equipo cargado en el punto de medición de temperatura, mientras que el dispositivo receptor de la señal de temperatura está en el cuerpo del Gabinete o fuera del gabinete, lo que significa que el dispositivo de medición de temperatura debe aislarse de alta tensión entre el dispositivo receptor y el dispositivo receptor, sin afectar la distancia de Seguridad de los componentes eléctricos en el Gabinete de conmutación. Se puede decir que este es el principal problema que debe resolverse cuando se aplica la tecnología de medición de temperatura del Gabinete a la práctica, y también es una razón importante que afecta el desarrollo de la tecnología de medición de temperatura en línea.

2.3 no puede afectar el rendimiento de los componentes eléctricos originales en el interior del Gabinete de conmutación

Muchos componentes eléctricos en el interior del Gabinete de interruptores de alta tensión de 10 kV deben realizar las operaciones de apertura y cierre correspondientes de acuerdo con el modo de funcionamiento, como disyuntores, interruptores de aislamiento, etc. Esto requiere que la instalación y el trabajo del dispositivo de medición de temperatura en línea no afecten el rendimiento de trabajo de los componentes eléctricos originales en el Gabinete de conmutación.

2.4 debe ser capaz de adaptarse al duro entorno de trabajo en el interior del Gabinete de conmutación.

Debido a que los gabinetes de conmutación de alta tensión de 10 kV aplicados actualmente son de estructura completamente sellada, la ventilación interna de los gabinetes de conmutación no es buena y la temperatura es alta; Además, la corriente de trabajo del Gabinete de conmutación de alta tensión está en cientos de amperios, y se encuentra en un entorno de interferencia electromagnética más grave en la subestación, por lo que se requiere que la tecnología de medición de temperatura en línea tenga una buena capacidad de anti - interferencia para garantizar la fiabilidad de los datos de medición de temperatura.

Estado de la investigación de la tecnología de medición de temperatura en línea del Gabinete de conmutación de alta tensión de 3.10kv

3.1 método de medición de temperatura infrarroja

Entre los métodos de medición de contacto directo, el método de medición de temperatura infrarroja es muy representativo. El método de medición de temperatura infrarroja se basa principalmente en el principio de radiación negra de Stefan - boltzmann, Planck y otros. los cuerpos negros son radiadores idealizados que pueden emitir el mismo espectro electromagnético a la misma temperatura, independientemente de la composición específica y las características de forma de los cuerpos negros. La temperatura de la superficie del objeto está estrechamente relacionada con el tamaño de la energía de radiación infrarroja del propio objeto y la distribución de la longitud de onda. al medir la energía infrarroja de radiación del propio objeto, se determina la temperatura de su superficie. La composición básica actual del termómetro infrarrojo es el sistema óptico, el detector infrarrojo, el amplificador de señal y el procesamiento de señales y la salida de visualización. el elemento central es el detector infrarrojo. puede convertir la radiación infrarroja incidente en otras formas de señal eléctrica que se pueden medir. después de calcular y corregir de acuerdo con el algoritmo dentro del instrumento, Se convierte en el valor de temperatura del objetivo medido, y luego se muestra en el sistema óptico.

3.2 método de medición de temperatura inalámbrica

El método de medición de temperatura inalámbrica es una mejora del método de medición de temperatura de contacto y un nuevo método de medición de temperatura producido para aislar la alta y baja tensión entre el equipo de medición de temperatura y el sistema eléctrico. El sistema de medición de temperatura inalámbrico habitual consta de puntos de medición de temperatura distribuidos, receptores de datos y sistemas de procesamiento de fondo. El punto de medición de temperatura distribuido se instala directamente en el lugar donde se necesita medir la temperatura, el receptor de datos se coloca a cierta distancia del Gabinete del interruptor, y la transmisión de datos entre el punto de medición de temperatura distribuido y el receptor de datos se realiza mediante comunicación inalámbrica, logrando así el aislamiento de alta tensión y la Adquisición de datos de medición de temperatura, resolviendo el problema de que la temperatura de funcionamiento del contacto en el Gabinete del interruptor de alta tensión no es fácil de monitorear por el método de medición de temperatura infrarroja. Aunque el método de medición de temperatura inalámbrica resuelve el problema de seguridad del dispositivo de medición de temperatura, también se han encontrado muchos problemas en la aplicación práctica, uno de los cuales es el problema de la estabilidad operativa del dispositivo de medición de temperatura en la posición de contacto del interruptor. En la aplicación práctica, la fuente de alimentación utilizada en el módulo es una fuente de alimentación de inducción de corriente eléctrica que obtiene energía de la línea eléctrica, y el tamaño de la carga de la línea eléctrica determina el tamaño de la energía obtenida por la fuente de alimentación, cuya magnitud varía mucho, por lo que el módulo a menudo presenta un fenómeno de suministro insuficiente de energía. En respuesta a este problema, se han sugerido métodos como el uso de baterías y la reducción del consumo de energía de los dispositivos de medición de temperatura, pero el defecto es que las baterías deben cambiarse regularmente después del consumo, mientras que se producirán interferencias electromagnéticas debido a la baja potencia de transmisión inalámbrica, lo que dará lugar a errores en la transmisión de datos de medición de temperatura, y el reemplazo de las baterías de los dispositivos requiere que el Gabinete de interruptor de alta tensión deje de suministrar energía, lo que no cumple con los requisitos de trabajo del funcionamiento continuo del Gabinete de interruptor de alta tensión.

3.3 método de medición de temperatura de fibra óptica

Con el desarrollo de la comunicación de fibra óptica y la tecnología óptica integrada, la tecnología de detección de fibra óptica es extremadamente activa en el campo de los sensores. a diferencia de la tecnología de detección tradicional, la ventaja de los sensores de fibra óptica no es sus características funcionales, sino sus propias características físicas. Debido a que los sensores de fibra óptica tienen las ventajas de fibra óptica ligera, diámetro fino, resistencia a la interferencia electromagnética, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, pequeña atenuación de la señal e integración de la detección y transmisión de información, pueden resolver algunos problemas de medición que la tecnología de detección convencional no puede resolver. En primer lugar, debido a que la fibra óptica en sí es un buen material aislante, aísla la alta tensión entre el sistema eléctrico y el equipo de medición, evitando así los accidentes de seguridad del equipo causados es es por el dispositivo de medición de temperatura, mientras que el uso de fibra óptica como portador de transmisión y detección de señales permite resolver El fuerte problema de interferencia electromagnética existente en la transmisión de datos en el entorno del sistema eléctrico, haciendo que los resultados de la medición sean más precisos. En segundo lugar, debido a la buena flexibilidad, el pequeño diámetro y el peso ligero de la fibra óptica, se pueden detectar Partes que los sensores convencionales no pueden alcanzar. Estas ventajas hacen que los sensores de fibra óptica muestren el ángulo de cabeza en la medición de la temperatura del sistema de energía, que se puede utilizar como el principal medio adecuado para la medición de la temperatura del Gabinete de conmutación de alta tensión.

Contramedidas para el calor anormal del Gabinete de interruptor de alta tensión de 4.10kv

4.1 prestar atención a la prueba preventiva del Gabinete de conmutación de alta tensión de 10 kV

Se debe prestar atención a la prueba preventiva del Gabinete de conmutación de alta tensión de 10 kV y sus equipos de conmutación internos, y el funcionamiento real del Gabinete de conmutación de alta tensión se puede juzgar de manera confiable a través de la prueba preventiva. Los ensayos preventivos deben realizarse siguiendo estrictamente las especificaciones de los Protocolos correspondientes, y si los datos obtenidos en los ensayos son anormales, deben analizarse científicamente y razonablemente y compararse con los datos de los ensayos preventivos anteriores para llegar a conclusiones convincentes. Cabe señalar que la conclusión no puede basarse únicamente en el conjunto de datos obtenidos, combinando múltiples datos para juzgar y determinar los peligros ocultos existentes en el Gabinete de conmutación de alta tensión. Después de completar la prueba preventiva, complete el trabajo de restauración del Gabinete de conmutación de alta tensión a tiempo. durante el proceso de restauración, debe prestar especial atención al buen contacto de los puntos de contacto y superficies de contacto en el interior del Gabinete de conmutación para evitar problemas de fiebre anormales causados por una mala exposición.

4.2 prestar atención a la revisión diaria y el mantenimiento del Gabinete de conmutación de alta tensión de 10 kV

La mejora de la eficiencia operativa y la reducción de la tasa de falla del Gabinete de conmutación de alta tensión de 10 kV no pueden separarse del trabajo diario de mantenimiento y mantenimiento. En el trabajo real de mantenimiento y mantenimiento, se debe prestar especial atención al mantenimiento y mantenimiento de los contactos del equipo de conmutación en el interior del Gabinete de conmutación, y se debe inspeccionar regularmente. En primer lugar, se debe garantizar que su estructura sea estable y que el resorte no se afloje ni se caiga; En segundo lugar, se debe comprobar si hay rastros de decoloración por oxidación en la apariencia del contacto, así como el grado de suavidad del contacto y la superficie de la placa de contacto. Después de completar el trabajo de Inspección anterior, es necesario aplicar una capa de pasta conductora especial para la industria eléctrica en el contacto para reducir efectivamente la resistencia entre los contactos, aumentar la conductividad eléctrica del equipo de conmutación dentro del Gabinete de conmutación y garantizar la eficiencia de trabajo y la vida útil del Gabinete de conmutación de alta tensión y sus dispositivos de conmutación internos.

4.3 acelerar la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías y la renovación de gabinetes de conmutación de alta tensión de 10 kV

Con el desarrollo continuo de nuevas tecnologías en la industria eléctrica y la promoción y aplicación continuas de nuevos productos, varios equipos eléctricos importantes muestran una velocidad de actualización cada vez más rápida. para los gabinetes de conmutación de alta tensión de 10 kv, debemos seguir la tendencia y acelerar la investigación y el desarrollo y actualización de nuevas tecnologías. Específicamente, es necesario aplicar vigorosamente la tecnología de control automático y los nuevos materiales de baja resistencia que se han desarrollado y progresado considerablemente en los gabinetes de conmutación de alta tensión de 10 kv. Además, el Departamento de gestión de Operaciones de la red de distribución de 10 kV de las empresas eléctricas debe cambiar de concepto, prestar atención a la renovación de los gabinetes de conmutación de alta tensión antiguos y atrasados de 10 kv, y darse cuenta de que solo los nuevos equipos eléctricos confiables pueden garantizar mejor el funcionamiento seguro y confiable de la red de distribución de 10 kv, al tiempo que pueden traer buenos beneficios económicos y sociales a las empresas, que es la garantía del funcionamiento seguro a largo plazo del sistema eléctrico.

4.4 promover y aplicar la tecnología de monitoreo en línea de la temperatura del Gabinete de conmutación de alta tensión de 10 kV

Para promover la aplicación de la tecnología de monitoreo de temperatura en línea en los gabinetes de conmutación de alta tensión de 10 kv, aunque esta tecnología solo ha comenzado a desarrollarse en los últimos años, su base es la tecnología informática, la tecnología de detección y la tecnología de control automático que se han desarrollado más maduras. Y la investigación práctica muestra que la aplicación de la tecnología de monitoreo de temperatura en línea en el Gabinete de conmutación de alta tensión de 10 kV tiene buenos resultados, por lo que vale la pena desarrollarla en un nivel más profundo y promoverla y aplicarla en el momento adecuado. Al monitorear en línea la temperatura de equipos clave como conectores de conmutación, contactos, barras madre, cables de conexión y accesorios relacionados en el interior del Gabinete de conmutación de alta tensión, el personal de operación puede controlar el funcionamiento del Gabinete de conmutación de alta tensión de 10 kV en tiempo real, desde una respuesta oportuna al aumento anormal de la temperatura del Gabinete de conmutación, evitando la expansión de fallas y causando accidentes más graves.

5 sistema inalámbrico de medición de temperatura ancori

5.1 Estructura del sistema

El sistema inalámbrico de monitoreo de temperatura acel - 2000t se comunica directamente con los equipos de la capa intermedia a través del bus rs485 o ethernet. el diseño del sistema sigue los protocolos de transmisión estándar internacional modbus - rtu, modbus - TCP y otros protocolos de transmisión, y la seguridad, fiabilidad y apertura se han mejorado considerablemente. El sistema tiene funciones de telemetría, telemetría, control remoto, ajuste remoto, configuración remota, alarma de eventos, curvas, dibujos de barras, informes y gestión de usuarios, que pueden monitorear el funcionamiento del equipo del sistema inalámbrico de medición de temperatura, lograr una respuesta rápida a la alarma y prevenir fallas graves.

Adecuado para el monitoreo de temperatura de equipos eléctricos como Internet de las cosas eléctricas, acerías, productos químicos, cemento, hospitales, aeropuertos, centrales eléctricas, minas de carbón y otras fábricas y empresas mineras, subestaciones y subestaciones.

Diagrama de estructura del sistema de monitoreo de temperatura en línea

5.2 Funciones del sistema

El anfitrión del sistema de medición de temperatura, acerl - 2000t, está instalado en la Sala de monitoreo de servicio, que puede monitorear remotamente el Estado de temperatura de funcionamiento de todos los equipos de conmutación en el sistema. El sistema tiene las siguientes funciones principales:

1. Pantalla de temperatura: muestra el valor en tiempo real de cada punto de medición de temperatura en el sistema de distribución de energía, y también puede realizar la visualización remota de datos por la aplicación web de la computadora / teléfono móvil.

Curva de temperatura: vea la curva de tendencia de temperatura de cada punto de medición de temperatura.

Informe de operación: consulta e impresión de datos de temperatura del tiempo de cada punto de medición de temperatura.

Alarma en tiempo real: el sistema puede emitir una alarma sobre la temperatura anormal en cada punto de medición de temperatura. El sistema tiene una función de alarma de voz en tiempo real, que puede emitir una alarma de voz para todos los eventos, con ventanas emergentes, alarmas de voz, etc., y también puede enviar mensajes de alarma por SMS / APP para recordar al personal de servicio a tiempo.

Consulta de eventos históricos: puede almacenar y gestionar registros de eventos como la temperatura que excede el límite, lo que facilita a los usuarios rastrear históricamente los eventos y alarmas del sistema, consultar estadísticas, análisis de accidentes, etc.

5.3 configuración del hardware del sistema

El sistema de monitoreo en línea de temperatura se compone principalmente de sensores de temperatura y unidades de adquisición / visualización de temperatura en la capa del equipo, pasarelas de cálculo de borde en la capa de comunicación y el anfitrión del sistema de medición de temperatura en la capa de control de la estación para realizar el monitoreo en línea de temperatura en Las partes eléctricas clave del sistema de transformación y distribución.

6 observaciones finales

Con el fin de garantizar el funcionamiento seguro y confiable de los gabinetes de conmutación de alta tensión de 10 kV en las subestaciones inteligentes no tripuladas, con el desarrollo continuo y la aplicación de nuevas tecnologías, la tecnología de mantenimiento del Estado de los equipos eléctricos de las subestaciones inteligentes se aplicará ampliamente. al mismo tiempo, la tecnología de medición de temperatura en línea de los gabinetes de conmutación de alta tensión de 10 kV también se aplicará y promoverá aún más.

Dispositivo y sistema de medición de temperatura inalámbrico del Gabinete de conmutación

Dispositivo y sistema de medición de temperatura inalámbrico del Gabinete de conmutación