配變電設備智能監(jiān)測系統(tǒng)

一、電氣設備溫度監(jiān)測的必要性

    電氣設備在長期運行過程中，導體連接點部位在高壓、強電流等條件下，由于氣體粉塵的污染、觸點的氧化、電化學反應、機械結(jié)構(gòu)的老化松動等因素造成接觸面積減小、接觸電阻增大，導致接觸點溫度過高，并形成惡性循環(huán)，發(fā)展到一定階段后，將會導致起火甚至爆炸的嚴重事故，很可能會造成巨大的經(jīng)濟損失甚至人身傷害，并對企業(yè)形象造成嚴重的負面影響。因此，對電氣設備內(nèi)關鍵的導體連接部位進行精準、實時、在線的監(jiān)測，具備較強的必要性和較高的經(jīng)濟價值和社會意義。
二、傳統(tǒng)測溫技術(shù)無法滿足要求

        1、傳統(tǒng)測溫傳感器均無法直接接觸帶電導體，只能安裝于絕緣表皮外層，測溫結(jié)果與導體真實溫度差距很大。
        2、傳統(tǒng)測溫傳感器安裝于電氣設備內(nèi)具有安全隱患：有線傳感器有爬電風險，電池供電傳感器有電池化合物爆炸的風險，CT取電傳感器的CT環(huán)有接觸不良而劇烈發(fā)熱的風險。
        3、傳統(tǒng)測溫傳感器一般是PCB電路板結(jié)構(gòu)，長期在高溫、強電磁場環(huán)境下，容易損壞或發(fā)生故障，使用壽命不長，質(zhì)量可靠性不高。
        4、依靠紅外測溫槍進行人工巡檢，無法對電氣設備進行實時、在線、不間斷的監(jiān)測；而且6kV、10kV等高壓電氣設備在通電情況下不能開柜，無法對其內(nèi)部導體進行測溫。

三、電氣設備溫度在線監(jiān)測符合國網(wǎng)政策走向

         2019年3月8日，國家電網(wǎng)有限公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設工作部署電視電話會議在京召開。會議貫徹落實公司三屆四次職代會暨2019年工作會議精神，對建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)作出全面部署安排，動員公司上下進一步統(tǒng)一思想、提高認識、攻堅克難，加快推進“三型兩網(wǎng)、世界一流”戰(zhàn)略落地實施。
目前，許多省份已開始了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的試點工作，未來五年內(nèi)將會投入巨額的資金來支持泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設，不僅從根本上提升電網(wǎng)運營質(zhì)量和可靠性，也從科技行業(yè)方面帶動內(nèi)需，促進經(jīng)濟的發(fā)展和轉(zhuǎn)型。

產(chǎn)品介紹

    銳鈦智能無源在線測溫系統(tǒng)的硬件由數(shù)據(jù)采集器、天線、傳感器三大部分組成，各部分詳細介紹及系統(tǒng)整體特點如下：
一、數(shù)據(jù)采集器

1、功能

   通過饋線向天線發(fā)送測溫指令，并接收天線反饋的測溫數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理后，再通過Modbus通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)外傳。自帶485接口，組網(wǎng)靈活，支持各種協(xié)議轉(zhuǎn)換，可通過485總線、CAT網(wǎng)線、DTU、LoRa等各種有線或無線方式傳輸數(shù)據(jù)。

2、參數(shù)

額定電壓：AC/DC 85～265寬電源供電
工作頻率：920MHz～925MHz
工作溫度：-20℃～+70℃
通信接口：RS485/MDOBUS RTU
具備CRC檢查碼校驗功能。

3、安裝
    安裝于電氣設備的二次室、弱電室、計量室等低電壓艙室內(nèi)。如下圖所示：

二、天線
1、功能

   向傳感器發(fā)射帶有測溫指令，并接收傳感器反饋的測溫數(shù)據(jù)。

2、參數(shù)

   工作頻率：920MHz～925MHz
   工作溫度：-40℃～+150℃

3、安裝

   用強磁鐵直接吸附于傳感器所處金屬艙室內(nèi)壁，也可以打孔后通過螺絲安裝。如下圖金屬壁上的白色及黃色方塊結(jié)構(gòu)所示：

                







10kV開關柜斷路器室        10kV環(huán)網(wǎng)柜電纜室           10kV開關電纜進線室
三、溫度傳感器
1、功能

    直接接觸導體測量溫度，并通過無線信號向天線發(fā)送測溫數(shù)據(jù)。

2、參數(shù)

    工作頻率：920MHz-925MHz
    工作溫度：-40℃～+150℃
    測量范圍：-40℃～+125℃
    測量誤差：±2℃

    真正無源無線，不需外接電源，不內(nèi)置電池，不通過電流或電壓感應取電
3、安裝

    本系統(tǒng)無源傳感器具有體積微小、外形美觀、結(jié)構(gòu)精妙、安裝簡便等特點，擁有多樣的外觀設計，非常便于在銅排、螺栓、電纜連接處、斷路器動觸頭觸片等位置安裝。目前主要有以下3類傳感器：

（1）平墊傳感器

    按照ABC三項分色的新型超薄無源傳感器，可作為平墊套在螺栓上用螺母固定，適用于臺區(qū)、低壓配電箱、箱變等多種設備的重要導體連接部位的溫度監(jiān)測。
安裝示例：

 
              380V斷路器                             10kV電纜接頭            
 
           箱變變壓器進出線                         臺區(qū)變壓器進出線
（2）螺母傳感器

     與螺母融為一體的溫度傳感器，可替換原有螺母直接安裝于螺栓，目前主要應用于環(huán)網(wǎng)柜肘型頭內(nèi)的10kV電纜接線端子的溫度監(jiān)測。
安裝示例：

 
（3）動觸頭傳感器

    體積微小的動觸頭傳感器，主體材質(zhì)為微波陶瓷（黃色部分），專門針對動觸頭觸片設計的安裝附件材質(zhì)為尼龍玻纖（黑色部分），耐高溫及高電壓，防擊穿及尖端放電，安裝方便且穩(wěn)固。

安裝示例：
 
          大橋水電站6kV開關柜                     南網(wǎng)變電站10kV開關柜


         華能福州電廠6kV開關柜                   政府配電室10kV開關柜
四、系統(tǒng)特點

1. 溫度傳感器基于最先進的RFID技術(shù)進行設計，實現(xiàn)真正的無源化，不內(nèi)置電池，不外接電線，也不通過電流感應（CT）或電壓感應（PT）取電。
2. 溫度傳感器與信號接收裝置完全分離，通過無線信號傳輸數(shù)據(jù)，且無線信號可穿透除金屬和液體之外的材質(zhì)，密封于絕緣層內(nèi)也可傳出信號。
3. 溫度傳感器材質(zhì)專為高電壓環(huán)境設計，具備體積電阻高、耐擊穿電壓高等極好的電絕緣性，無任何擊穿、爬電、燃爆等隱患，能承受200℃以上的高溫。
4. 溫度傳感器安裝于帶電導體表面采集溫度數(shù)據(jù)，以最直接的方式精準反饋導體的真實溫度，測溫誤差控制在±2℃以內(nèi)，精度達到0.1℃。
5. 系統(tǒng)可全天候二十四小時無間斷地采集和上傳溫度數(shù)據(jù)，運檢人員可隨時隨地查看設備溫度狀況，省時省力省心；配合溫升越線報警功能，可及時發(fā)現(xiàn)溫升異常情況，提前解決事故隱患，大幅提升運檢工作的效率、效果和效益。
6. 對系統(tǒng)安裝及調(diào)試進行簡易化設計，讓運檢人員經(jīng)過簡單培訓后便可迅速安裝到位，在設備通電前便可輕松調(diào)試成功。
7. 系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，傳感器使用壽命長，安裝運行后免人工維護。
8. 系統(tǒng)后臺具備豐富強大的功能，不僅能精確顯示每個測溫點的實時溫度、最大溫差、相間溫差等數(shù)據(jù)，還能存儲歷史數(shù)據(jù)，并形成報表和繪制成曲線。