Комната переключения

Тан Сюэян

ООО "Анкоруи электрик" Шанхай Цзядин 201801

Резюме:Шкафы высоковольтных переключателей играют важную роль в работе энергосистемы и играют роль выключателя, управления и защиты в процессе выработки, передачи, преобразования и потребления электроэнергии. Как ключевое электрическое оборудование, безопасная работа высоковольтных переключательных шкафов зависит от эффективности работы всей энергосистемы.

Ключевые слова: Интеллектуальные подстанции; Шкаф высоковольтных переключателей 10 кВ; Термометрия

1 Роль измерения температуры в Интернете

Из - за универсальности конструкции высоковольтных коммутационных шкафов, будь то XGN или KYN, устройства разных производителей в основном одинаковы в архитектуре, но также очень похожи в конфигурации, функциях и структуре, поэтому есть много законов, которые можно соблюдать при нагревании коммутационных шкафов.

Тщательный анализ фактической тепловой ситуации в шкафу переключателя показывает, что тепловая неисправность в основном возникает в шкафу переключателя штуцера и кабельного соединения. Таким образом, измерение температуры в шкафу переключателя требует только сосредоточения внимания на некоторых критических точках, другие части могут быть менее внимательными, при повышении температуры, своевременного и правильного мониторинга изменений в критических точках, предупреждения до того, как температура превысит допустимый предел, обеспечения того, чтобы эксплуатационная единица имела достаточно времени для подготовки и своевременного принятия надлежащих защитных мер для предотвращения аварии.

2 10 кВ высоковольтный шкаф для измерения температуры в режиме онлайн

2.1 Неспособность бесконтактных методов измерения температуры удовлетворять требованиям

Возьмем, к примеру, шкафы переключателей типа XGN и KYN, которые в настоящее время используются в большем количестве, с электрическими элементами, такими как выключатель, разъединитель, КТ и кабельная головка. Чтобы избежать вспышки загрязнения, вызванной накоплением и влажностью, а также чтобы избежать короткого замыкания, вызванного неправильным входом мелких животных, проводящие части внутри шкафа переключателя высокого давления часто подвергаются изоляционному термоусадочному уплотнению, то есть почти все части шкафа переключателя, требующие измерения температуры, покрыты изоляцией, что затрудняет работу инфракрасной технологии измерения температуры.

2.2 Термометрические установки требуют высоковольтной изоляции

Шкаф высоковольтных переключателей 10 кВ в нормальном рабочем состоянии, его номинальное напряжение 10 кВ, термометрическое устройство установлено на заряженном оборудовании точки измерения температуры, а приемное устройство температурного сигнала находится на корпусе шкафа переключателя или вне него, что означает изоляцию высокого давления между устройством измерения температуры и приемным устройством, но не может повлиять на безопасное расстояние электрических элементов внутри шкафа переключателя. Можно сказать, что это основная проблема, которую необходимо решить при применении технологии измерения температуры в шкафу переключения, а также важная причина, влияющая на развитие технологии измерения температуры в Интернете.

2.3 Не влияет на свойства оригинальных электрических элементов внутри шкафа переключателя

Многие электрические элементы внутри шкафа высоковольтных переключателей 10 кВ должны выполнять соответствующие операции разделения в соответствии с режимом работы, такие как выключатели, изоляционные переключатели и т. Д. Это требует, чтобы установка и работа онлайнового термометрического устройства не влияли на рабочие характеристики оригинальных электрических элементов внутри шкафа переключателя.

2.4 Способность адаптироваться к жестким условиям работы внутри шкафа переключателя

Поскольку используемые в настоящее время шкафы переключателей высокого давления 10 кВ являются полностью герметичными конструкциями, внутренняя вентиляция шкафа переключателя плоха, температура выше; В сочетании с рабочим током выключателя высокого давления в сотнях ампер, а также в трансформаторной подстанции, которая является более серьезной электромагнитной помехой, поэтому требует, чтобы технология измерения температуры в режиме онлайн обладала хорошей антиинтерференционной способностью, чтобы гарантировать надежность данных измерения температуры.

3 10 кВ шкаф высоковольтных переключателей в режиме онлайн

3.1 Инфракрасное измерение температуры

Наиболее показательным методом измерения при прямом контакте является инфракрасное измерение температуры. Инфракрасное измерение температуры в основном основано на принципе черного излучения Стефана Больцмана, Планка и других, а черные тела являются идеальными излучателями, которые излучают один и тот же электромагнитный спектр при той же температуре, независимо от конкретного состава и формы черного тела. Температура поверхности тела тесно связана с размером энергии инфракрасного излучения и распределением длин волн самого объекта, измеряя температуру его поверхности путем измерения инфракрасной энергии, излучаемой самим объектом. В настоящее время основным компонентом инфракрасного термометра является оптическая система, инфракрасный детектор, усилитель сигнала, обработка сигнала и выход дисплея и т. Д. Основным элементом является инфракрасный детектор, который преобразует падающее инфракрасное излучение в другие измеримые формы электрических сигналов, которые после того, как усилитель и схема процессора сигнала рассчитываются и корректируются в соответствии с внутренним алгоритмом прибора, преобразуются в значение температуры измеренной цели, а затем отображаются в оптической системе.

3.2 Беспроводное измерение температуры

Беспроводное измерение температуры - это усовершенствование контактного метода измерения температуры и новый метод измерения температуры, созданный для изоляции высокого и низкого давления между оборудованием для измерения температуры и энергосистемой. Обычная беспроводная система измерения температуры состоит из распределенной точки измерения температуры, приемника данных и фоновой системы обработки. Распределенная точка измерения температуры устанавливается непосредственно там, где требуется измерение температуры, Приемник данных размещен на определенном расстоянии от шкафа переключателя, передача данных между распределенной точкой измерения температуры и приемником данных осуществляется беспроводным способом связи, что позволяет обеспечить высоковольтную изоляцию и сбор данных измерения температуры, решает проблему, заключающуюся в том, что температура работы контакта в шкафу переключателя высокого давления не может быть легко контролирована инфракрасным методом измерения температуры. Хотя беспроводной метод измерения температуры решает проблему безопасности устройства измерения температуры, в практическом применении также было обнаружено много проблем, среди которых проблема стабильности работы устройства измерения температуры в положении контакта переключателя. В практическом применении модуль использует электрический индукционный источник питания, который получает энергию от линии электропередач, а размер нагрузки линии электропередач определяет размер энергии, получаемой источником питания, и его амплитуда сильно меняется, поэтому модуль часто испытывает нехватку электроэнергии. В ответ на эту проблему было предложено использовать батарею, уменьшить энергопотребление устройства измерения температуры и другие методы, но дефект заключается в том, что потребление батареи должно регулярно заменяться, в то время как электромагнитные помехи будут возникать из - за малой мощности беспроводной передачи, что приводит к ошибке в передаче данных измерения температуры, батарея устройства замены должна быть выключателем высокого давления, чтобы остановить подачу электроэнергии, не соответствует требованиям непрерывной работы шкафа переключателя высокого давления.

3.3 Волоконно - оптический метод измерения температуры

С развитием волоконно - оптической связи и интегрированных оптических технологий технология волоконно - оптического датчика необычайно активна в области датчиков, в отличие от традиционных сенсорных технологий, преимущества волоконно - оптических датчиков - это не функциональные характеристики, а их собственные физические характеристики. Именно потому, что волоконно - оптические датчики имеют преимущества легкого волокна, тонкого диаметра, антиэлектромагнитных помех, коррозионной стойкости, высокой температуры, небольшого затухания сигнала, сбора информации и передачи в одном, вы можете решить некоторые проблемы измерения, которые обычные методы обнаружения не могут решить. Прежде всего, поскольку оптическое волокно само по себе является хорошим изоляционным материалом, изолирующим высокое давление между энергосистемой и измерительным оборудованием, тем самым избегая аварий с безопасностью оборудования, вызванных устройством для измерения температуры, использование оптического волокна в качестве носителя для передачи и датчика сигнала позволяет решить проблему сильных электромагнитных помех, существующих в передаче данных в среде энергосистемы, и сделать результаты измерений более точными. Во - вторых, из - за хорошей изгибаемости оптического волокна, небольшого диаметра и легкого веса можно обнаружить части, которые обычные датчики не могут достичь. Эти преимущества позволяют волоконно - оптическим датчикам раскрывать угол головы в измерении температуры энергосистемы и могут использоваться в качестве основного средства, подходящего для измерения температуры в шкафу переключателя высокого давления.

Реакция на аномальное нагревание шкафа переключателя высокого давления 10 кВ

4.1 Акцент на профилактических испытаниях шкафов высоковольтных переключателей 10 кВ

Следует обратить внимание на профилактическую испытательную работу шкафа переключателя высокого давления 10 кВ и его внутреннего переключателя, с помощью профилактического испытания можно надежно определить фактическую работу шкафа переключателя высокого давления. Профилактические испытания должны проводиться в строгом соответствии с соответствующими правилами, и если данные, полученные в ходе испытаний, являются ненормальными, они должны быть научно обоснованы и сопоставлены с данными предыдущих профилактических испытаний, чтобы прийти к убедительным выводам. Примечательно, что выводы не могут основываться только на наборе полученных данных, которые объединяют многократные данные для оценки и определения скрытых опасностей, существующих в высоковольтных переключателях. После завершения профилактического испытания, своевременное завершение восстановления шкафа переключателя высокого давления, процесс восстановления должен уделять особое внимание контактам между контактными точками и контактными поверхностями внутри шкафа переключателя должен быть хорошим, чтобы избежать аномальной тепловой проблемы, вызванной плохим контактом.

4.2 Уделение особого внимания текущему ремонту и обслуживанию шкафов высоковольтных переключателей 10 кВ

Повышение эффективности работы шкафа переключателя высокого давления 10кВ и снижение частоты отказов не могут быть отделены от ежедневных ремонтных и эксплуатационных работ. При фактическом ремонте и обслуживании особое внимание следует уделять ремонту и обслуживанию контакта переключающего оборудования внутри шкафа переключателя, чтобы обеспечить регулярный осмотр. Во - первых, убедитесь, что его конструкция стабильна, пружина не ослабевает или не выпадает; Во - вторых, проверьте внешний вид контакта на наличие следов окисления и обесцвечивания, а также проверьте гладкость контакта и поверхности контакта. После завершения вышеуказанных контрольных работ необходимо нанести на контакт специальный проводящий крем для электроэнергетики, чтобы эффективно уменьшить значение сопротивления между контактами, увеличить электропроводность внутреннего переключателя шкафа переключателя, обеспечить эффективность работы и срок службы шкафа переключателя высокого давления и его внутреннего переключателя.

4.3 Ускорение разработки и модернизации новых технологий для высоковольтных коммутационных шкафов мощностью 10 кВ

С непрерывным развитием новых технологий в электроэнергетической промышленности и непрерывным продвижением и применением новых продуктов, все виды важного энергетического оборудования демонстрируют все более и более быструю скорость замены, для высоковольтных переключателей 10 кВ, чтобы идти в ногу с тенденцией, ускорить разработку и обновление новых технологий. В частности, мы должны энергично применять технологию автоматического управления и новые материалы с низким сопротивлением, которые в настоящее время значительно развиты и продвинуты в шкафах высоковольтных переключателей 10 кВ. Кроме того, управление эксплуатацией распределительной сети 10 кВ энергетического предприятия должно изменить концепцию, придавать большое значение работе по модернизации устаревших и отсталых шкафов высоковольтных переключателей 10 кВ, понимать, что только новое надежное энергетическое оборудование может лучше обеспечить безопасную и надежную работу распределительной сети 10 кВ, но также принести хорошие экономические и социальные выгоды предприятию, является гарантией долгосрочной безопасной работы энергосистемы.

4.4 Распространение и применение технологии онлайнового мониторинга температуры в шкафах высоковольтных переключателей 10 кВ

Чтобы продвигать применение технологии онлайн - мониторинга температуры в шкафах высоковольтных переключателей 10 кВ, хотя эта технология только начала развиваться в последние годы, она основана на разработке более зрелых компьютерных технологий, технологий обнаружения и технологий автоматического управления. Кроме того, практические исследования показывают, что технология онлайн - мониторинга температуры имеет хорошие результаты при применении в шкафах высоковольтных переключателей 10 кВ, поэтому ее стоит разрабатывать на более глубоком уровне и продвигать и применять в нужное время. Благодаря онлайн - мониторингу температуры ключевых устройств, таких как внутренние переключатели, контакты, шины, соединительные провода и связанные с ними аксессуары шкафа переключателя высокого давления, оператор может контролировать работу шкафа переключателя высокого давления 10 кВ в режиме реального времени, своевременно реагировать на аномальное повышение температуры шкафа переключателя, чтобы избежать расширения неисправности и вызвать более серьезную аварию.

5 Беспроводная система измерения температуры Анкори

5.1 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

5.2 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.

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.

5.3 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.

6 Заключительные замечания

Для обеспечения безопасной и надежной работы шкафа высоковольтных переключателей 10 кВ на интеллектуальной беспилотной подстанции, при непрерывной разработке и применении новых технологий, технология технического обслуживания состояния электрического оборудования интеллектуальной подстанции будет широко использоваться, в то же время, технология онлайн - измерения температуры шкафа высоковольтных переключателей 10 кВ также будет дополнительно применена и популяризирована.

Комната переключения

Комната переключения