淺談無線測溫係統技術在工業電纜接頭的應用及產品選型

华体会电竞app苹果版 上海嘉定 201801

摘要:隨著企業(ye) 生產(chan) 規模的擴張,用電負荷逐步增加,給電纜安全運行帶來隱患,本文主要通過現在成熟的無線測溫技術,解決(jue) 實時檢測電纜中間接頭溫度的問題,保證電纜安全平穩運行。

關(guan) 鍵詞:電纜;無線測溫;中間接頭;傳(chuan) 感器;性能指標

1 電纜中間頭溫度升高故障的後果

近年來,諸多用電設施環境因為(wei) 電纜著火引起的火災事故頻繁發生。據不統汁,全國近十年來發生因電纜著火蔓延成災的重大事故逾百起,累計燒毀電纜32萬(wan) 多米,恢複重建工作耗資大,費時長,數據損毀,造成不可估量的損失。電纜火災事故還有其特殊的危害,那就是控製回路失效造成事故擴大,甚至損壞主設備,而且修複困難,長時間不能恢複生產(chan) 。

電纜在企業(ye) 供電中充當著重要能源輸送角色,電纜中間頭無處不在,由於(yu) 電纜中間接頭是由人工在現場安裝完成的,受到施工環境和運行環境的影響,可能會(hui) 因為(wei) 安裝失誤、外力破壞、電纜進水等原因造成擊穿和爆炸事故。在電纜接頭發生擊穿和爆炸事故時會(hui) 釋放出大量的能量,對周邊其它電力設施或人員造成危害,會(hui) 導致生產(chan) 係統停電癱瘓,且搶修恢複周期長,經濟損失巨大。

2 電纜中間接頭現狀及存在問題

動力廠承擔著公司電纜線路的運行和維護任務,在長時間的運行維護過程中,發現公司新區電纜中間接頭的運行維護存在很大的問題:

1. 投運時間長,新區現有電纜中間頭投運時間為(wei) 2004年,至今已達17年,絕緣老化,故障率增高。

(2)分布廣,新區分布著22個(ge) 電纜中間接頭室,每個(ge) 接頭室之間距離不等,有的近有的遠,巡檢測溫時間長,浪費人力較多。

(3)數量多,22個(ge) 電纜中間接頭室共有電纜中間接頭383個(ge) ,平均每個(ge) 電纜中間接頭室有17個(ge) 電纜中間頭,有36個(ge) 電纜中間頭,互相交叉,電纜測溫難度大,不能準確及時檢測電纜頭溫度,為(wei) 安全運行埋下隱患。

(4)人員少,電力設施一直在增加,但巡檢人員一直未增加,逐年減少,設備線路多,人員少存在矛盾,對電纜中間接頭室的巡檢頻次減少,不能及時發現電纜運行中的溫度變化。

3 電纜中間接頭無線測溫技術應用

針對存在的問題,提出了解決(jue) 辦法,安裝一套電纜中間頭無線測溫係統,既可以解決(jue) 人員少不能保證檢測頻率問題,又能實時監測每個(ge) 電纜中間頭工作溫度,並將檢測結果上傳(chuan) 至長鋼站後台係統,當某個(ge) 電纜中間頭溫度達到70度時,報警提醒變電站值班人員,並及時通知巡檢工到現場檢查處理,必要時停電更換中間頭,避免了因中間頭溫度過高,電纜擊穿,導致電纜著火停電等重大事故發生。

(1)電纜中間頭無線測溫係統的組成。電纜中間頭無線測溫係統是由溫度傳(chuan) 感器、溫度監測器、通訊網絡、在線監測軟件平台四部分組成。

1. 溫度傳(chuan) 感器。數字式溫度傳(chuan) 感器,它體(ti) 積小,電壓適用範圍寬(3~5V),隻有一個(ge) 數據輸入/輸出口,屬於(yu) 單總線專(zhuan) 用芯片之一。被測溫度值直接以“單總線"的數字方式傳(chuan) 輸,大大提高了係統的抗幹擾能力。一條測溫電纜能帶64個(ge) 溫度傳(chuan) 感器,距離為(wei) 1000米。測溫總線電纜采用防水阻燃兩(liang) 芯屏蔽雙絞線,規格型號:RVVSP2∗0.75mm2。

溫度傳(chuan) 感器技術參數:

溫度測量範圍:-40℃~+85℃;

測溫精度:±0.5℃;

封裝:不鏽鋼金屬殼封裝,防水,抗電磁幹擾;

數據傳(chuan) 輸接口:單總線數字信號傳(chuan) 輸;

外形尺寸:51mm∗26mm∗12mm。

1. 溫度監測器。溫度監測器具有較高的可靠性和安全性,溫度監測器的LED數碼顯示屏循環顯示出每個(ge) 探測點的溫度值,通過RS485方式上傳(chuan) 到監控計算機,方便運行人員能夠對電纜溫度進行準確地巡檢,對電纜運行狀態能夠及時地掌握。一台溫度監測器可帶兩(liang) 條測溫電纜,每條測溫電纜可帶64個(ge) 溫度傳(chuan) 感器,即一台監測器可帶128個(ge) 溫度傳(chuan) 感器。

溫度監測器的性能指標:

工作電壓:交流220VAC;

工作溫度:-40℃~+85℃;

顯示分辨率:0.1℃;

通訊方式:RS-485串口;

報警輸出:1個(ge) (無源接點)250VAC、0.6A或24VDC、5A。

1. 通訊網絡。采用RS485通訊方式組網,可以直接上傳(chuan) 到後台計算機。

根據現場情況,采用無線RS485通訊方式組網;

無線485模塊特點:可以直接代替有線的RS485網,實現無線485組網;

無線傳(chuan) 輸距離可選擇:1公裏,2公裏,5公裏,不同功率模塊可組網;

ISM開放頻段433MHz,無需申請頻點;具備穿透能力;

通信接口:RS232/RS485,1200/9600/19200/38400bps;

支持多種協議:透明傳(chuan) 輸協議、Modbus協議;

工業(ye) 設計:可確保無線485模塊工作於(yu) 各種惡劣環境工業(ye) 場合長期運行。無線485模塊沒有後續費用,後期維護方便,當某一個(ge) 模塊故障(比如斷電或損壞),不會(hui) 影響其他無線模塊通信。

1. 在線監測軟件平台。

2. 無線監測軟件由實時數據采集和顯示、曆史數據和報警數據管理、報警聯動等部分組成,它能對分布在不同地點電站實現遠程監測、集中管理,對電纜接頭室內(nei) 電纜中間頭溫度、各種開關(guan) 量傳(chuan) 感器等進行實時數據采集和處理,及時發現問題和隱患,並具有如下優(you) 點:

可以根據現場環境位置不同配置各個(ge) 傳(chuan) 感器位置報警提醒迅速直觀。

可以對不同地點的機房集中進行管理,對機房電纜層內(nei) 電纜溫度,環境狀態、報警信息等進行遠程監視,具有良好的擴充性。

係統可以提供聲光、手機短信等多種報警方式,保證警情及時發出。

網絡斷線自動報警、設備工作異常引起數據中斷報警。提供精確定位式報警。報警信息查詢為(wei) 用戶提供警情的準確位置和狀態。

係統具曆史數據查詢,報警數據查詢等各種數據查詢功能。

4 現場實施

現場對22個(ge) 電纜中間接頭室383個(ge) 電纜中間接頭溫度實時監測,並在變電站建立後台監控中心,每個(ge) 電纜中間接頭安裝1個(ge) 溫度傳(chuan) 感器,實現電纜中間接頭溫度無線實時監測,在每個(ge) 電纜接頭室安裝一套電纜溫度監測器,采集各個(ge) 電纜中間接頭溫度傳(chuan) 感器數據,並將溫度數據通過無線發射到監控主機,實現集中監控,超溫報警,溫度曆史曲線查詢等功能。超溫報警時,監控主機發出聲音報警,並彈窗提示窗口。

5 华体会棋牌透视溫度在線監測係統解決(jue) 方案

5.1概述

電氣接點在線測溫裝置適用於(yu) 高低壓開關(guan) 櫃內(nei) 電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關(guan) 、高壓電纜中間頭、幹式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測，防止在運行過程中因氧化、鬆動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為(wei) 安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續、準確反映設備運行狀態，降低設備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監控係統通過RS485總線或以太網與(yu) 間隔層的設備直接進行通訊，係統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳(chuan) 輸規約，安全性、可靠性和開放性都得到了較大地提高。該係統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監控無線測溫係統的設備運行狀況，實現快速報警響應，預防嚴(yan) 重故障發生。

5.2應用場所

適合在泛在電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據中心、醫院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業(ye) 、變配電所等電力設備的溫度監測。

5.3係統結構

溫度在線監測係統結構圖

5.4係統功能

測溫係統主機Acrel-2000T安裝於(yu) 值班監控室，可以遠程監視係統內(nei) 所有開關(guan) 設備運行溫度狀態。係統具有以下主要功能：

1. 溫度顯示：顯示配電係統內(nei) 每個(ge) 測溫點的實時值，也可實現電腦WEB/手機APP遠程查看數據。

1. 溫度曲線：查看每個(ge) 測溫點的溫度趨勢曲線。

1. 運行報表：查詢及打印各測溫點時間的溫度數據。

1. 實時告警：係統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。係統具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。

1. 曆史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析等。

5.5係統硬件配置

溫度在線監測係統主要由設備層的溫度傳(chuan) 感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網關(guan) 以及站控層的測溫係統主機組成，實現變配電係統關(guan) 鍵電氣部位的溫度在線監測。

6結語

增加電纜電纜中間頭無線測溫係統後,達到了預期的效果:能夠在24小時實時監控383個(ge) 電纜中間接頭的溫度,溫度信息及時、準確,並能及時發現電纜中間頭異常溫度,及時搶修處理,避免事故擴大化,保證了383個(ge) 電纜中間接頭安全穩定運行。

參考文獻:

1. 曲鴻章.電纜頭溫度在線監測係統的可用性[J].北京:煤炭技術,2003,22(1)

2. 閻士琦,閻石.10KV及以下電力電纜線路[M].北京:中國電力出版社,2003

3. 陳哲理.電纜中間接頭無線測溫技術應用

4. 华体会棋牌透视企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2022年05版