35 кВ шкаф высоковольтных переключателей

Тан Сюэян

ООО "Анкоруи электрик" Шанхай Цзядин 201801

Резюме:В последние годы, с растущим спросом на рынке электроэнергии, высоковольтные коммутационные шкафы как важная часть энергосистемы, их собственная безопасность и экономичность также привлекли внимание людей. В этой статье основное внимание уделяется применению беспроводной технологии измерения температуры в шкафу высоковольтных переключателей 35 кВ, описывается технический характер и принцип работы, обобщается его применение в шкафу высоковольтных переключателей 35 кВ, а также использование пассивной беспроводной системы измерения температуры подстанции.

Ключевые слова: шкаф высоковольтных переключателей; Беспроводное измерение температуры; Технологии; приложение

0 Введение

По мере роста стабильного спроса на энергосистемы на рынке электроэнергии предъявляются все более высокие требования к качеству и надежности энергоснабжения. В шкафах переключателей широко используются новые технологии и технологии, что значительно повышает их надежность. Гексафторид серы обладает хорошими изоляционными и дугогасящими свойствами и широко используется в высоковольтных переключателях. Полностью закрытый шкаф переключателей высокого давления при длительной высокой нагрузке, его плохая теплоотдача, легко приводит к накоплению тепла, повышение температуры может негативно повлиять на изоляционные свойства электроприбора; Полностью закрытый шкаф переключателей высокого давления не может наблюдать динамические контакты и статическое контактное положение в шкафу, разделение затвора заземления и т. Д., Не может измерять температуру внутри шкафа, существует большой риск безопасности. Благодаря прямому контролю за матрицами и кабельными соединениями шкафов высоковольтных переключателей можно эффективно уменьшить пожары и обширные отключения электроэнергии из - за перегрева.

1 Шкаф высоковольтных переключателей

Ослабление проводящего соединения электрооборудования, ослабление контакта ножа с затвором, выключателем и т. Д. Это приведет к концентрации температуры оборудования, так что производительность соответствующих компонентов ухудшится, что приведет к плавлению провода, пробою изоляции, серьезно поставит под угрозу безопасность сети. По мере того, как сталелитейная промышленность продолжает развиваться, беспилотные подстанции в энергосистеме будут широко использоваться, различные виды информации в подстанции для более строгого контроля, но в настоящее время подстанция все еще находится в начальной стадии мониторинга температуры основного оборудования, диапазон мониторинга невелик, особенно в замкнутом оборудовании температурного мониторинга, но также находится в « слепой зоне», технический уровень также относительно отсталый. В настоящее время высоковольтное оборудование подстанции в основном закрыто, традиционный метод измерения температуры невозможен, некоторые устройства также используют метод открытия отверстий и инфракрасного термометра, но его недостатком является то, что данные не могут быть собраны и отправлены в режиме реального времени, имеет высокие требования к характеристикам изоляции энергосистемы; Не может быть прикреплен непосредственно к высоковольтному заряженному устройству, низкая точность требует проверки, но также требует людей на месте, чтобы показать эффект, и подходит только для обнаженного оборудования; Однако безопасность модели выше. Традиционные методы измерения температуры не отвечают требованиям, предъявляемым к беспилотным станциям для мониторинга в режиме реального времени ключевых местоположений основного оборудования. Разработать широкий спектр применения, безопасную и надежную систему измерения температуры, в режиме реального времени контролировать температуру ключевых частей важного оборудования (особенно герметичного устройства), своевременно выявлять скрытые опасности неисправностей, принимать меры для предотвращения дальнейшего расширения аварии, имеет большое значение для обеспечения безопасной работы сети.

2 35 кВ шкаф высоковольтных переключателей часто используется несколько принципов и технических характеристик беспроводных датчиков температуры

2.1 Принцип беспроводного измерения температуры

Основными принципами беспроводного измерения температуры являются: датчики температуры, инфракрасные датчики температуры, полупроводниковые датчики, датчики температуры поверхности, пассивные беспроводные датчики. Принцип работы термочувствительного датчика заключается в том, что сопротивление изменяется с изменением температуры, термочувствительное сопротивление обладает высокой чувствительностью и может легко обнаруживать изменения температуры; Недостатком является то, что сопротивление нелинейно, температурный диапазон требует строгих требований, элемент легко стареет, срок службы относительно короткий, по мере сокращения срока службы, точность и стабильность также будут снижаться. Инфракрасные термометры характеризуются бесконтактностью и не мешают состоянию испытуемого; Недостатком является уязвимость к воздействию таких факторов, как температура, влажность, радиация и т.д. Полупроводниковый датчик имеет более высокую точность, но он реагирует медленнее, чем терморезистор. Преимущество полупроводниковых датчиков заключается в высокой безопасности, высокой точности идентификации и большей надежности. Его особенностью является пассивное измерение температуры, использование беспроводной передачи для достижения измерения температуры шкафа переключателя. Преимущество заключается в небольшом объеме и низком потреблении энергии, но его недостатком является то, что сигнал передается на более короткое расстояние и не может быть препятствий при передаче. Если измеренная точка смещается или вибрирует, это приведет к изменению фазы, что повлияет на точность измерения температуры. Пассивные беспроводные датчики используют методы сбора энергии для получения энергии, необходимой для датчиков, и отказываются от батарей и обычных методов КТ. Использование и другие потенциальные методы для достижения безопасности и надежности высоковольтной сети, технология EH с циклом, низким потреблением энергии и другими характеристиками, является будущим направлением развития измерения беспроводной температуры.

2.2 Технические характеристики измерения температуры

Ниже приведены технические характеристики пассивной беспроводной системы измерения температуры, которая, когда матрица проходит через переменный ток, образует переменное магнитное поле вблизи материнского ряда, которое обычно высвобождается в воздух и не может быть использовано. Теперь на главном ряду установлена специальная металлическая полоса, которая позволяет энергии магнитного поля течь по металлической полосе, а на металлической полосе есть катушка, которая выделяет достаточно тока, когда ток собирается вместе, а затем передает тепло в MCU с помощью беспроводной сети. Датчик использует бесполезное магнитное поле переменного тока, которое обеспечивает энергию для MCU, позволяя ему работать в течение длительного времени без использования батареи, срок службы более 10 лет и в основном не требует ремонта. В отличие от обычных пластин из силиконовой стали, силиконовая сталь имеет прямую линию, первичный ток и вторичный ток линейно связаны, и когда первичный ток большой, вторичный ток поглощается большим количеством вторичного тока, что приводит к тому, что вторичный ток не может быть выпущен, создавая опасность. Пассивный беспроводной датчик использует специальный сплав, линейный диапазон которого очень мал, магнитное поле быстро достигает насыщенного состояния, первичный ток продолжает расти, ток практически не растет, поэтому нет необходимости в нагревательном оборудовании, не генерирует вихри и повышение температуры.

Пассивный беспроводной термометр, его небольшой размер, после установки, его высота и высота динамического контакта с железным кольцом, в основном не влияет на расстояние изоляции, не влияет на безопасность силовой установки. Сигнал пассивного беспроводного датчика должен передаваться из шкафа переключателя с расстояния более двадцати метров, поэтому в шкафу переключателя нет приемника, нет кабеля, нет антенны, есть только один датчик, который не оказывает никакого влияния на безопасность электроприбора. В настоящее время большинство беспроводных датчиков в Китае используют высокоточные импортные цифровые датчики, и все они используют контактные измерения температуры. Датчик обеспечивает быстрое измерение изменения температуры вблизи очага возгорания, что повышает его точность. Все программы передачи данных проверяются, и проверенная информация удаляется, поэтому при передаче не возникает неправильной температуры. Небольшой, может быть установлен в динамических контактах, статических контактах, входной и выходной линии трансформатора, ножевых шлюзах и других частях, форма установки нескольких датчиков, чтобы облегчить строительство.

Все заводские номера датчиков фиксированы, и для этого требуется только их согласование на приемном устройстве, без предварительной координации или специального ремонта и замены. Сенсорная система использует многоадресную технологию с частотным разделением, каждый датчик использует один и тот же диапазон для связи, требуемый диапазон не будет превышать 20 мс. Пассивные радиотермометры и другие датчики температуры и влажности окружающей среды, заряженные дисплеи, увлажнители, датчики смещения и другие датчики используют одну и ту же коммуникационную архитектуру, могут совместно использовать одно приемное устройство, чтобы облегчить будущую установку датчиков для сбора других физических величин. В то же время он также интегрирует стандартные интерфейсы, такие как MODBUS и 61850, для обеспечения связи с другими производителями. Для обмена информацией на других платформах предлагаются различные интерфейсы обмена. Имеет интерфейс связи RS485, интерфейс связи TCP / IP, интерфейс связи RS232. Для удобства использования пользователями существуют различные интерфейсы отображения, отдельные шкафы переключателей и интерфейсы отображения подстанций, и информация провинции может быть сосредоточена на сервере. Пассивные беспроводные термометры преодолевают недостатки недостаточного питания батареи и обеспечивают больше электроэнергии, поэтому передача данных может осуществляться даже при более высоких температурах. Температурный диапазон - 45 ~ 125 градусов по Цельсию, в настоящее время производители продолжают улучшаться, будущая температура будет от - 45 до 135 градусов по Цельсию.

3 Применение пассивной беспроводной технологии измерения температуры в шкафах высоковольтных переключателей 35 кВ

Для улучшения работы по техническому обслуживанию подстанции, своевременного решения проблемы нагрева шкафа переключателя высокого давления, была выбрана беспроводная система измерения температуры. Согласно соответствующим положениям, в сочетании с фактическими условиями 35 кВ шкафа высоковольтных переключателей для ввода в эксплуатацию на месте, тестирования, сбора данных, анализа, чтобы проверить, что система надежна и практична. После использования беспроводной технологии измерения температуры подстанция эффективно контролирует тепловую проблему в шкафу высоковольтных переключателей 35 кВ, обеспечивая безопасность электропитания.

4 Беспроводная система измерения температуры Анкори

4.1 Структура системы

Беспроводная система мониторинга температуры Acrel - 2000T напрямую связывается с устройствами с интерферометрией через шину RS485 или Ethernet, конструкция системы соответствует международным стандартам Modbus - RTU, Modbus - TCP и другим правилам передачи, безопасность, надежность и открытость значительно улучшились. Система имеет функции телепочты, телеметрии, дистанционного управления, теленастройки, телеустановки, сигнализации событий, кривых, стержней, отчетов и управления пользователями, может контролировать состояние работы оборудования беспроводной системы измерения температуры, для достижения быстрого реагирования на сигнализацию, предотвращения серьезных сбоев.

Подходит для мониторинга температуры электрооборудования, такого как силовые IoT, сталелитейные заводы, химические вещества, цемент, больницы, аэропорты, электростанции, угольные шахты и другие заводы и горнодобывающие предприятия.

Структура онлайновой системы контроля температуры

4.2 Функциональность системы

Главный компьютер системы измерения температуры Acrel - 2000T, установленный в дежурной камере мониторинга, позволяет дистанционно контролировать рабочее температурное состояние всех переключателей в системе. Система выполняет следующие основные функции:

1. Температура отображает значения в реальном времени для каждой точки измерения температуры в распределительной системе, а также позволяет компьютеру WEB / мобильному приложению удаленно просматривать данные.

1. Кривая температуры: Проверьте кривую температурного тренда для каждой точки измерения температуры.

Отчет об эксплуатации: запрашивать и распечатывать данные о температуре во времени каждой точки измерения температуры.

Предупреждение в режиме реального времени: система может предупреждать об аномальной температуре в каждой точке измерения температуры. Система имеет функцию голосового оповещения в режиме реального времени, может отправлять голосовые оповещения обо всех событиях, методы оповещения имеют всплывающие окна, голосовые оповещения и т. Д., А также SMS / APP push сообщение тревоги, своевременное напоминание дежурному персоналу.

Запрос исторических событий: может хранить и управлять записями событий, такими как превышение температуры, чтобы облегчить пользователям историческую ретроспективу системных событий и предупреждений, статистику запросов, анализ аварий и так далее.

4.3 Конфигурация аппаратного обеспечения системы

Онлайновая система мониторинга температуры состоит в основном из датчика температуры и блока сбора / отображения температуры на уровне оборудования, пограничного вычислительного шлюза коммуникационного слоя и узла системы измерения температуры на уровне управления станцией для обеспечения онлайнового мониторинга температуры в ключевых электрических частях системы переменного распределения.

5 Заключительные замечания

Подводя итог, в настоящее время 35 кВ высоковольтных переключателей шкафа с использованием обычной беспроводной технологии измерения температуры трудно удовлетворить требованиям. Шкафы высоковольтных переключателей являются ключевым оборудованием в энергосистеме, и в случае сбоя это будет иметь большие последствия. Кабинет высоковольтных переключателей 35 кВ использует беспроводную технологию измерения температуры для измерения, измерительное оборудование удобно в установке, быстрые результаты измерения, в большей степени соответствует быстрому развитию современных технологий. В будущем технологии измерения температуры должны сочетаться с фактическими условиями применения, обобщать и изучать проблемы, возникающие при использовании, и совершенствовать систему измерения температуры в непрерывном обучении и нащупывании.

35 кВ шкаф высоковольтных переключателей

35 кВ шкаф высоковольтных переключателей