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某煉軋廠(chǎng)配電工程的無(wú)線(xiàn)測溫系統
1無(wú)線(xiàn)測溫系統建設背景
1.1 設備規模
本煉軋廠(chǎng)配電工程由一個(gè)10kV開(kāi)閉所、1#和2#兩個(gè)變配電所組成,共計21面中壓開(kāi)關(guān)柜。其中,中壓開(kāi)關(guān)為真空斷路器的中置式開(kāi)關(guān)柜,分別采用美伊頓*的150VCP-W50型真空斷路器和ABB生產(chǎn)的VD4型真空斷路器。
1.2 設備運行維護現狀
日常運行中10kV開(kāi)關(guān)具有帶電運行時(shí)間長(cháng)、運行電流偏大、停電維護檢修機會(huì )少等特點(diǎn),并且因為五防設計原因開(kāi)關(guān)柜門(mén)閉鎖不能打開(kāi),運行、維護人員僅僅依靠測溫槍或紅外成像儀等工具,很難對開(kāi)關(guān)柜易發(fā)熱部位如動(dòng)靜觸頭、出線(xiàn)母排等的溫度進(jìn)行有效監視。該配電工程自2013年至2015年,先后發(fā)生了1AH6進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)觸頭過(guò)熱跳閘導致母線(xiàn)失電、1AH10進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)觸頭過(guò)熱跳閘導致母線(xiàn)失電等影響配電房安全穩定的事故。
發(fā)生以上事故主要是因為缺乏有效的在線(xiàn)監測手段,難以有效預防過(guò)熱故障,當開(kāi)關(guān)元件發(fā)熱后也無(wú)法及時(shí)處理,終導致開(kāi)關(guān)損壞甚至配電房非停??傊?,該配電工程10kV開(kāi)關(guān)不能滿(mǎn)足配電房安全穩定運行的要求。
2無(wú)線(xiàn)測溫監測技術(shù)的應用情況
隨著(zhù)電力工業(yè)的發(fā)展,對設備的安全性、可靠性要求越來(lái)越高。以往人工詢(xún)視設備的方法已逐漸弱化,在這種條件下,高壓設備的無(wú)線(xiàn)測溫系統應運而生。這種技術(shù)是將內置電池和無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊的測溫傳感器安裝于各測溫點(diǎn),由于其體積小,且無(wú)需任何接線(xiàn),其電氣安全性可以得到保證。傳感器周期性的將測溫數據無(wú)線(xiàn)發(fā)送至接收單元,接收單元可聯(lián)網(wǎng)將數據送至主站,以此實(shí)現一個(gè)區域系統的電氣溫度監測。
目前我許多地方的電網(wǎng)公司、變電站、鋼鐵公司等都已在高壓設備上采用這種無(wú)線(xiàn)測溫監測技術(shù)。相對來(lái)說(shuō),火力發(fā)電廠(chǎng)由于各自不同的原因較少采用這種技術(shù),多數火電廠(chǎng)仍然采用試溫蠟片、測溫儀等傳統手段借助人力進(jìn)行設備監控。
3本工程無(wú)線(xiàn)測溫系統架構
本配電工程無(wú)線(xiàn)測溫監測系統主要由數據采集、數據傳輸和主站監測組成,每面中壓開(kāi)關(guān)柜的斷路器手車(chē)觸頭均需配備無(wú)線(xiàn)測溫裝置,每面柜內節點(diǎn)的溫度通過(guò)485通訊口匯聚至后臺系統。
3.1 數據采集
本系統的接點(diǎn)溫度采集由無(wú)線(xiàn)測溫傳感器、收發(fā)器、測溫終端構成,無(wú)線(xiàn)測溫傳感器直接安裝于配電柜內發(fā)熱節點(diǎn),通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)將測溫數據發(fā)送到收發(fā)器,再由收發(fā)器將數據送至測溫終端顯示,測溫終端可傳輸到監控主網(wǎng)。本工程無(wú)線(xiàn)測溫終端選用安科瑞德智能操控無(wú)線(xiàn)測溫一體化裝置ASD320-P6,無(wú)線(xiàn)測溫傳感器選用安科瑞ATE200,收發(fā)器選用安科瑞ATC100。
整個(gè)系統由10kV開(kāi)閉所無(wú)線(xiàn)測溫子系統、1#變配電所無(wú)線(xiàn)測溫子系統、1#變配電所無(wú)線(xiàn)測溫子系統、主站組成。
3.1.1無(wú)線(xiàn)測溫產(chǎn)品上圖方案
10kV開(kāi)閉所無(wú)線(xiàn)測溫方案配置
1#變配電所無(wú)線(xiàn)測溫方案配置
?
2#變配電所無(wú)線(xiàn)測溫方案配置
3.1.2無(wú)線(xiàn)測溫方案明細
編號 | 10kV開(kāi)閉所 |
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序號 | 名 稱(chēng) | 安裝柜 | 單 位 | 數 量 | 備注 | |||
1 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH1柜 | 臺 | 1 | 安 科 瑞 電 氣 股 份 有 限 公 司 | |||
2 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
3 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
4 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH2柜 | 臺 | 1 | ||||
5 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
6 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
7 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH3柜 | 臺 | 1 | ||||
8 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
9 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
10 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH4柜 | 臺 | 1 | ||||
11 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
12 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
13 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH5柜 | 臺 | 1 | ||||
14 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
15 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
16 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH6柜 | 臺 | 1 | ||||
17 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
18 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
19 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH7柜 | 臺 | 1 | ||||
20 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
21 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
22 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH8柜 | 臺 | 1 | ||||
23 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
24 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
25 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH9柜 | 臺 | 1 | ||||
26 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
27 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
28 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH10柜 | 臺 | 1 | ||||
29 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
30 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
31 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH11柜 | 臺 | 1 | ||||
32 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
33 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
34 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH12柜 | 臺 | 1 | ||||
35 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
36 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
37 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH13柜 | 臺 | 1 | ||||
38 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
39 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
40 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH14柜 | 臺 | 1 | ||||
41 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
42 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
43 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 1AH15柜 | 臺 | 1 | ||||
44 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
45 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
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編號 | 1#變配電系統 |
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序號 | 名 稱(chēng) | 安裝柜 | 單 位 | 數 量 | 備注 | |||
1 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 2AH1柜 | 臺 | 1 | 安 科 瑞 電 氣 股 份 有 限 公 司 | |||
2 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
3 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
4 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 2AH2柜 | 臺 | 1 | ||||
5 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
6 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
7 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 2AH3柜 | 臺 | 1 | ||||
8 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 6 | |||||
9 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
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編號 | 2#變配電系統 |
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序號 | 名 稱(chēng) | 安裝柜 | 單 位 | 數 量 | 備注 | |||
1 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 3AH1柜 | 臺 | 1 | 安 科 瑞 電 氣 股 份 有 限 公 司 | |||
2 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 |
| 點(diǎn) | 6 | ||||
3 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
4 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 3AH2柜 | 臺 | 1 | ||||
5 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 |
| 點(diǎn) | 6 | ||||
6 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
7 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 3AH3柜 | 臺 | 1 | ||||
8 | 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 |
| 點(diǎn) | 6 | ||||
9 | 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 1 | |||||
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| 合計 | 智能操控裝置ASD320-P6 | 臺 | 21 |
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| 無(wú)線(xiàn)測溫傳感器ATE200 | 點(diǎn) | 126 |
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| 無(wú)線(xiàn)測溫收發(fā)器ATC100 | 個(gè) | 21 |
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3.2 數據傳輸
數據傳輸主要包括通訊采集器、光端機以及傳輸光纖。無(wú)線(xiàn)測溫終端ASD320-P6采集每個(gè)接點(diǎn)溫度數據,匯聚到通訊管理機,再通過(guò)光纖向測溫主站傳輸信號。每臺ASD320-P6對應的無(wú)線(xiàn)測溫傳感器采用地址編碼識別,只接收與自身網(wǎng)絡(luò )地址匹配的數據,自動(dòng)過(guò)濾地址不匹配的數據,且數據在無(wú)線(xiàn)傳輸時(shí)不會(huì )相互干擾。
3.3 主站監測系統
本配電工程采用的是Acrel-2000無(wú)線(xiàn)測溫系統,其設立在集控室電子間內,由通訊模塊、顯示模塊、告警輸出模塊、數據存儲、事件記錄模塊和后臺軟件模塊組成。其作用是將3個(gè)10kV配電室內無(wú)線(xiàn)測溫終端傳輸過(guò)來(lái)的信號,顯示在主站的顯示器上,實(shí)現溫度實(shí)時(shí)顯示、歷史數據記錄對比分析、超溫預警及報警、運行狀態(tài)全程記錄等功能,幫助監控人員監測、分析開(kāi)關(guān)溫度監測點(diǎn)的過(guò)熱情況,預測出故障發(fā)生的部位,保證高壓設備安全運行。
3.3.1 系統架構
3.3.2 系統配置
序號 | 名稱(chēng) | 型號、規格 | 單位 | 數量 | 備注 |
1 | 工控機 | IPC-510MB/501G2(10串口,雙網(wǎng)口) /G1620 /2.7GHz/2G+4G/500G/DVD/研華鍵盤(pán)+光電鼠標 | 臺 | 1 | 研華 |
2 | 顯示器 | 19"液晶顯示器 分辨率 1600*900 | 臺 | 1 | DELL |
3 | 8口串口卡 | CP-138U-I 串口標準: RS-422/485 (PCI插槽 帶隔離) | 只 | 1 | MOXA |
4 | 音箱 | R19U | 臺 | 1 | 漫步者 |
5 | 電力監控軟件 | 系統組態(tài)軟件Acrel-2000 | 套 | 1 | 安科瑞 |
6 | UPS電源 | C1K/1KVA 塔式 (SANTAK) | 臺 | 1 | SANTAK,山特 |
7 | 打印機 | HP 1108 A4幅面 | 臺 | 1 | 惠普,甲供 |
8 | 操作系統 | WINDOWS7 64位簡(jiǎn)體中文旗艦版 | 套 | 1 | 微軟,甲供 |
9 | 操作臺 | 鋼制結構 1.2米 | 臺 | 1 |
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3.3.3 系統功能
實(shí)時(shí)監測
安科瑞Acrel-2000無(wú)線(xiàn)測溫系統人機界面友好,能夠以配電一次圖的形式直觀(guān)顯示各測溫節點(diǎn)的溫度數據,及有關(guān)故障、告警等信號。
詳細溫度查詢(xún)
歷史溫度曲線(xiàn)、實(shí)時(shí)溫度曲線(xiàn)查詢(xún)、實(shí)時(shí)溫度數據查詢(xún)
運行報表
查詢(xún)各回路設備運行溫度報表
實(shí)時(shí)報警
安科瑞Acrel-2000無(wú)線(xiàn)測溫系統具有實(shí)時(shí)高溫報警功能。
用戶(hù)權限管理
安科瑞Acrel-2000無(wú)線(xiàn)系統為保障系統安全穩定運行,設置了用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)的操作(如遙控的操作,數據庫修改等)??梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限,為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
定值設置
用于修改高溫定值、超溫定值
4無(wú)線(xiàn)測溫系統特點(diǎn)
(1)無(wú)線(xiàn)測溫模塊安全可靠、安裝維護簡(jiǎn)單,適合對中開(kāi)關(guān)高電壓、大電流接點(diǎn)處進(jìn)行溫度監測,被測設備的結構不需要變動(dòng)。
(2)整個(gè)無(wú)線(xiàn)測溫系統可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式通訊,信號傳輸方便。
(3)無(wú)線(xiàn)測溫系統抗力強,對脈沖干擾、快速瞬變干擾、靜電輻射、電磁場(chǎng)輻射等的抗力達到四級標準,同時(shí)設備運行不影響中壓開(kāi)關(guān)的分、合閘操作以及保護裝置的動(dòng)作。
5 結論
該配電工程用10kV無(wú)線(xiàn)測溫系統經(jīng)過(guò)運行檢驗,已經(jīng)證明可以滿(mǎn)足現場(chǎng)安全、穩定運行的要求。實(shí)現開(kāi)關(guān)溫度在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測,不僅降低了開(kāi)關(guān)設備的維護檢修工作量,而且有效預防了重大事故的發(fā)生,對確保配電工程10kV設備的正常運行有重要意義,同時(shí)對其他公司進(jìn)行設備無(wú)線(xiàn)測溫裝置改造工作具有一定的借鑒指導作用。
參考文獻
[1] 廠(chǎng)用6kV開(kāi)關(guān)無(wú)線(xiàn)測溫監測系統的應用.李建龍.張麗娜.現代制造.2017(12):67-67
[2] JGJ 16-2008 民用建筑電氣設計規范[S].
[3] GB 50052-1995 供配電系統設計規范[S].
[4]安科瑞電氣股份有效公司.能效管理系統設計安裝圖冊.2013.11.1合訂本.
作者簡(jiǎn)介:
王蒙蒙,女,本科。任職單位:現任職于安科瑞電氣股份有限公司