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无线测温系统
2020-10-16  |  浏览:1508
摘要: 无线测温系统 电力设备无线测温系统是集温度测量,采集分析功能为一体的高科技产品,适用于不同电压等级电力设备和对温度有较高要求的电气接点设备。可以对测温点进行实时温度监测,并通过对比分析,使管理者了解设备运行状态,为设备的检修及维护提供参考。 测温传感器用于测量电气接点处的温度,如开关柜内的裸露触点、母排连接处、电缆头、断路器触头以及变压器进出桩头。测温主机通过无线方式采集各传感器的数据,并提供通讯接口与计算机系统连接,可组建站內测温监控后台。也可以通过网关上传数据到云平…



方案背景



目前我国电力系统正向着大电网、高可靠性、高自动化水平方向迅猛发展,电网运行自动化、智能化的监控水平已成为我国电力系统发展的关键问题。高压配电开关柜是配电系统中的重要设备,承担着开断和关合电力线路等重要作用,但在长期运行过程中,开关的触点、母线及出线连接等部位因氧化腐蚀或因紧固螺栓松动等原因至使接触电阻增大,在高负荷运行情况下,连接点发热并形,成恶性循环,且发热点温度无法监测,最终导致连接部位温度过高甚至烧毁,造成事故停电。

近年来,电力系统已发生多起因设备过热而发生火灾和大面积停电事故。据统计分析,我国每年发生的电力事故,有40%是由高压电气设备过热所致;而在采用高压开关柜和电力电缆的供电系统中,有70%以上的电缆运行故障是因为连接部位接触电阻变大、过负荷等引起接头温度过高所致。因此,对高压开关柜连接点的温度变化进行实时监测及预警是非常必要的。

2、方案介绍

2.1方案介绍

基于无线测温技术的实时温度监测系统首先通过无线温度传感器感测开关柜柜内接触点表面温度,然后通过电磁波将温度信号传输至无线测温采集器,再通过网络将无线测温采集器连接至后台和云端来实现实时温度监测。


系统原理图如下:


节点温度传感器附着在发热点上(高压母线或高压开关),使其充分接触,可以准确的测量发热点实际情况。同时,节点温度传感器将温度数据上传,由无线测温采集器识别处理。处理结果通过通讯管理机上传至后台并同步到云平台,用户可以通过电脑和APP了解测温点实时温度情况以及告警信息。

各单元功能如下:

1)节点温度传感器

节点温度传感器采用表带式结构,采用捆绑式安装,颜色为黄色(A相)、绿色(B相)、红色(C相),内置无线模块,供电电池,用以采集接触点温度,采集点为高压隔离开关接头部位、电缆、母排等高压接点:

采集点示意

2)无线测温采集器

将无线温度检测模块的数据以无线形式传送至无线数据集中采集器,采集器具有自主识别,数据运算功能可实现超温自动报警,并可通过RS485与通信管理机连接,上传数据。

设备主界面示意

3)通讯管理机

主要用于温度信息收集,并送往当地后台或远方云端。

(4)无线测温系统云平台

后台程序部署在本地服务器中,随时与云端保持通信,当设备出现温度异常告警时,可通过云端传输至手机APP,实时对用户告警提示。


2.2参考标准


《低压配电设防火规范》50054-2011

《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008

《电气火灾监控系统 1部分:电气火灾监控设备》GB14287.1-2014

《电气火灾监控系统 3部分:测温式电气火灾监控探测器》GB14287.3-2014

《通用用电设备配电设计规范》 GB 50055-2011

《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007

《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013

《电气火灾监控系统的设计方法》

《建筑电气火灾预防要求和检测方法》


2.3方案配置

根据现场勘察,天津哈弗分公司共有9个配电室,合计测温采集点1800~2000个,因此配置如下:

 

数量

单位

节点温度传感器

2000

WXDK-CW800无线测温采集器

9

WXDK-500N通信管理机(9台与CW800相连,2台与后台服务器相连)

11

无线测温系统后台软件(含WINSUN-7000手机APP

1

服务器(配置不低于2.5G 双核处理器,4G内存,1T存储

1


2.4实现功能

温度采集

实现对关键接触点温度的传感和采集。

数据上传

对温度数据汇总上传至后台。

数据呈现

将上传至后台的温度数据通过APP和服务器呈现。

温度告警

如果测温点温度异常,则实时告警,实时送达服务器和APP客户端。

历史数据存储

将历史温度数据进行存储,便于综合分析。

历史数据分析

对历史数据进行分析,包括温度变化率,历史温度曲线,报警历史等信息的图形化显示,提供维护保养建议。

数据输出

分析结果和历史数据的图表的导出。

远程设备管理

远程更改设备地址、远程更改温度门限、远程更改设备接收温度传感器的数量及远程对系统运行工况的诊断

用户管理

针对不同用户权限实现分级账户管理。

设备自检

对系统内设备自动巡检,确保测温设备稳定运行。


2.4方案亮点

安全性高

采用先进的数字温度传感器,避免了传感器输出模拟信号的传输受到电场、磁场的干扰。

及时性高

温度达到阈值及时告警,从而避免错过任何可能的温升事故。

安装方便

无线温度传感器体积小、没有接线,可以很方便地安装在开关触头、电缆接头等安装空间狭小的被测点上,可快速部署。

可扩展性高

为信具备电气火灾综合解决方案能力,除无线测温技术外,该平台可实现对为信其他火灾告警措施的支持,如剩余电流火灾告警设备,电缆光纤测温设备,红外测温设备等,可以为用户提供综合火灾告警解决方案。


3、主要产品简介

3.1 WXDK-CW800无线测温采集器

WXDK-CW800无线测温采集器集无线测温装置的监视、报警、故障及通讯等功能于一体,实现了智能测量控制的数字化、网络化。当测温装置发生报警时,采集器能发出声光报警及时提醒工作人员检查故障,排除可能发生的电气隐患,防止事故的发生。

产品特点:

l 采集温度:采集器可以连接多台测温装置,并显示每点温度。

监控报警及故障: 采集器可以连接多台测温装置,监控测温装置的故障信息、温度报警、突变报警等信息。

具有2路继电器输出:实现报警的输出和测温装置故障输出。

具有SOE事件记录功能,包括事件发生的时间,事件类型位置等信息。最大可存储1000条报警信息和1000条故障信息。

具有远方通讯功能。采用RS-485通讯接口和标准MODBUS规约,可以将测控信息、报警信号、SOE事件内容,实现远方的集中管理和监控。


产品参数:


技术参数

指标性能

备注

说明

电源

额定电源:AC220V,50Hz

 

 

功耗:<5W

 

 

环境条件

工作温度:0℃~+40℃

存储温度:-20℃ ~+65℃

相对湿度:5%~95%(装置内无冷凝或结冰)

大气压力:80kPa~110kPa。

 

 

IP等级

IP30

 

 

采集容量

2回路,每个回路最多可接500个测温点,共1000个测温点。

 

 

继电器输出

触点容量:DC 5A/30V

长期允许闭合电流:5A

机械寿命大于105

可以可靠断开或闭合1.5倍额定断开容量10次,其间无持续电弧

2路

1路固定报警输出,1路可编程输出

通讯接口

RS-485通信接口标准Modbus-RTU协议、传输距离1Km,可通过中继器延长通讯传输距离。

2

 

安全

耐压:输入和电源大于2kV,输入和输出大于1kV

电源和输出大于2kV,输出和输出大于1kV

 

 

绝缘:信号、输出端子、电源对机壳大于100兆欧

 

 


3.2节点温度传感器

节点无线测温终端采用表带式结构,采用捆绑式安装,颜色为黄色(A相)、绿色(B相)、红色(C相),内置无线模块,供电电池,温度传感器,MCU主要器件,外形及尺寸图如下:





3.2 WXDK-500N通讯管理管理机

WXDK-500N通讯管理单元它主要用于自动化系统现场的信息收集,并集中送往当地后台或远方调度主站,同时将后台或主站命令传递给各测控装置,实现当地或远程控制。

产品特点:

采用的32位的ARM9处理器为CPU、嵌入式工业网络处理器,高性能硬软件体系保证了装置具备强大稳定的数据处理能力。

最多可提供2个以太网接口(支持IEC103/IEC104/CDT等网络协议)、3个串口,通过modbus /串口CDT等规约进行通讯,可选配全网通4G/3G/2G网络远程传输,支持物联卡。订货时需说明。

完善的后台维护软件,界面简洁友好,具有参数配置,报文监视及数据查看存储等功能(详细参考软件说明书)。高可靠设计,充分考虑了元器件及接插件接触的可靠性,装置耐冲击和震动,适用于强电磁干扰环境,可在-25+60℃ 环境温度下正常工作,绝缘耐压以及抗干扰等指标符合IEC 国际标准。


技术参数:

技术参数

性能指标

电源

AC/DC 220V

以太网接口

路数: 1/2

速率: 10/100M

通信介质: 标准8芯双绞网线

串口通信接口

路数:3带隔离

通信方式: RS485 x 3

通信介质: 屏蔽双绞电缆

4G通信接口

路数:1

通信方式: 4G模块支持7模或物联卡模块

通信介质: 通信天线


3.3实时测温系统平台软件

实时测温系统平台软件为河北为信自主研发的后台温度监控软件,用户界面友好,功能丰富,可为测温系统实现相关操作和监测,并可以灵活定义软件功能。该系统平台与手机APP配合使用,当需要查阅详细信息并分析时,可登录此软件进行操作,而如果实现7*24小时实时告警信息的获取,则可以通过APP实现,所有信息实时互通,分工不同,使得用户的应用更加灵活方便。



系统功能:

设备登陆密码分级管理功能。

提供电力系统元件的绘制功能,能够方便的绘制开关柜的主接线示意图,并对应各监测点。

提供远程设备管理功能(包括远程更改设备地址、远程更改温度门限、远程更改设备接收温度传感器的数量及远程对系统运行工况的诊断等)

提供温度变化率和温度越限报警。

提供多种图形方式下的历史数据趋势分析,分析图可以保存导出

具有表格输出功能:输出内容包括实时数据、历史数据及报表、设备参数表、报警点一览表等等,并可保存导出

提供灵活的打印功能。

提供远程APP报警功能。

具备自检功能。

3.4 WINSUN 7000手机APP

WINSUN-7000是为信实时在线测温系统的手机APP,用户可以实时便捷的掌握各配电室测温点的温度情况,可以在APP上对各站温度信息进行查询,并可实时查阅温度告警信息,及时发现问题所在并解决问题。

界面示意图

4、总结

温度是电气设备故障以及电气火灾事故前的重要表征量,河北为信无线测温系统的应用不但可以及时发现隐患,避免重大事故,还可以通过连续的温度监测与分析为设备预防性检修提供依据,实现供配电系统的平稳运行,为企业生产保驾护航。


 
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