摘 要

高壓開關柜是電力傳輸系統(tǒng)的樞紐,起著通斷、控制或保護等作用,保障著系統(tǒng)安全運行。由于設備長期運行,高壓開關柜的連接點因溫度過高而釀成火災的情況時有發(fā)生。這會造成經(jīng)濟損失甚至人員傷亡,因此,對高壓開關柜內(nèi)的設備進行溫度檢測變得尤為重要。本文根據(jù)高壓開關柜的特點，對各發(fā)熱節(jié)點進行實時溫度監(jiān)測和報警。

關鍵詞：高壓開關柜；智能操控；無線測溫；電力系統(tǒng)

0 概述

東岳化工創(chuàng)建于1987年，公司產(chǎn)品制冷劑、綠色環(huán)保制冷劑、無水氟化氫、聚四氟乙烯、氟化鹽及新材料規(guī)模、技術、市場占有率雄居亞洲。“東岳聯(lián)邦”為山東省商標、中國高分子材料和新興環(huán)保制冷劑行業(yè)的品牌。

本項目高分子智能車間配電室共4臺10kV/0.4kV變壓器，變配電站內(nèi)無線測溫傳感器等設備采用lora無線組網(wǎng)接入變配電站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器，進而接入變電站值班室在線測溫主機。

1 需求分析

在線測溫系統(tǒng)需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。軟件功能要求如下：

1）電氣接點溫度測量及顯示，要求每面高壓柜需6點測溫；

2）無線傳輸：采用感應取電方式，啟動電流≥5安，測溫范圍-50℃~125℃，傳感器和供電模塊一體，整體使用壽命不小于10年，測量精度為±1℃；

3）實時監(jiān)測：測溫模塊中的溫度傳感器將實時測得的溫度信息傳遞給接收模塊，接收模塊將此信息上傳至后臺系統(tǒng)，保證了數(shù)據(jù)的實時性。

2 技術標準

本技術規(guī)范書引用的國家和行業(yè)標注如下：

ISO/IEC11801 《國際綜合布線標準》

GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》

GB50054-2011《低壓配電設計規(guī)范》

IEC 61587 《電子設備機械結(jié)構系列》

DL/T448-2000 《電能計量裝置技術管理規(guī)程》

3 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)主要實現(xiàn)對山東東岳高分子智能車間變配電進行在線溫度監(jiān)測,582只無線測溫傳感器ATE400接入本變電所內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，通過網(wǎng)線上傳數(shù)據(jù)至變電所值班室主機，從而在監(jiān)控主機上實現(xiàn)總線上儀表與監(jiān)控主機的數(shù)據(jù)連通。如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層和現(xiàn)場設備層。

系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

1）站控管理層

站控管理層針對在線測溫系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

2）網(wǎng)絡通訊層

通訊層主要是由數(shù)據(jù)采集器及總線網(wǎng)絡組成。數(shù)據(jù)采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場智能儀表；總線網(wǎng)絡的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，提高了配電系統(tǒng)的安全性，可靠性和穩(wěn)定性，達到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設備層

現(xiàn)場設備層是數(shù)據(jù)采集終端無線測溫傳感器通過lora無線傳輸，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入數(shù)據(jù)采集器，經(jīng)數(shù)據(jù)采集器到達監(jiān)控主機進行組網(wǎng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

4 系統(tǒng)功能

功能特點

本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有一次系統(tǒng)圖顯示，模擬圖顯示和網(wǎng)絡結(jié)構圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。

登錄界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

主要功能：將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級，每個等級可以分別賦予不同的操作權限，包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。系統(tǒng)管理員為高等級用戶，上級用戶可添加、刪除下級別的用戶。

配電監(jiān)測界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統(tǒng)人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路信號。

主要功能：能夠在配電一次圖中直觀顯示各測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)，及有關故障、告警等狀態(tài)信號

配電監(jiān)測功能

運行報表

系統(tǒng)具有實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能，所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、指定時間或選擇查詢近期更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過報表方式顯示出來。

主要功能：查詢各間隔各監(jiān)測節(jié)點的運行溫度統(tǒng)計日、月報表，并可進行平均溫度統(tǒng)計。

運行報表功能

報警及事件

實時報警

系統(tǒng)具有高溫報警、超溫跳閘事故告警，當出現(xiàn)事故或預警時，彈窗提醒，并發(fā)出聲音或閃光。

歷史事件查詢

系統(tǒng)能夠?qū)Ω邷馗婢⒊瑴靥l等事件進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

5 結(jié)束語

高壓開關設備是變電站和配電站中保證電力系統(tǒng)安全運行的重要設備之一，本文介紹的安科瑞無線測溫傳感器針對高低壓開關柜內(nèi)斷路器觸頭的溫度進行監(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)熱成為隱患，提升設備安全保障。及時、持續(xù)、準確反映設備運行狀態(tài)，避免安全事故的發(fā)生，降低設備事故率。安科瑞智能操控區(qū)別于由幾個獨立的電子裝置分別實現(xiàn)帶來的集成度低,配線復雜,可靠性差的缺點，實現(xiàn)大大提高開關柜操控的集成度和智能化程度。遠程電力系統(tǒng)可以實現(xiàn)對現(xiàn)場設備運行狀態(tài)的異地監(jiān)控,實現(xiàn)了技術資源的共享,能夠迅速地提高整體維護水平,保障了設備的順利運行，并對整個系統(tǒng)在軟硬件方面采取了相應的抗干擾的措施，保證系統(tǒng)的可靠性。