Eine kurze Diskussion über die Konstruktion und Anwendung eines drahtlosen Temperaturmesssystems in Hochspannungs-Schaltanlagen

Abstract: Die Hochspannungsschalteinrichtung ist eine wichtige elektrische Ausrüstung im Umspannwerk.Er ist für die doppelte Funktion des Schließens und Trennens von Stromleitungen und für den Schutz der Sicherheit des Systems verantwortlich.Die Hochspannungsschaltanlage arbeitet lange Zeit in einer Umgebung mit hoher Spannung, großem Strom und starkem Magnetfeld.Oxidation und Kontaktwiderstand führen häufig dazu, dass sich die Kontakte erhitzen und die Temperatur zu hoch ist. Wenn sie nicht rechtzeitig entdeckt und behandelt wird, kann sie zu schweren Unfällen wie Bränden, Stromausfällen usw. führen.Das Problem der Echtzeit-Temperaturüberwachung in Hochspannungsschalterschränken ist zu einem dringend zu lösenden Problem im Stromnetz gewordenDer Artikel über praktische Fragen schlägt ein drahtloses Temperaturmesssystem für Hochspannungsschalter auf Basis eines Mikrocomputers mit einem einzigen Chip vor.Das System hat die Eigenschaften einer einfachen Struktur, Temperaturmessung und hohe Genauigkeit.

Schlüsselwörter: Hochspannungsschalter; drahtloses Temperaturmesssystem

0Einleitung

Mit der rasanten Entwicklung der Volkswirtschaft wird der Bedarf an elektrischer Energie von allen Lebensbereichen immer höher.Der sichere und zuverlässige Betrieb von Energieanlagen ist ein wichtiger Bestandteil der Sicherheit des StromnetzesDie meisten Hochspannungsschalter haben eine geschlossene Struktur und schlechte Wärmeabflussbedingungen.Wenn die Ausrüstung lange in Betrieb ist, die Kontakte in der Schaltanlage sind anfällig für Hitze, was zu Alterung und Bränden führt.Das Phänomen der internen Überhitzung geschlossener Hochspannungsschalter ist in Schalterschränken zu einem häufigen Problem geworden.

1 Methode zur Bestimmung der internen Kontakttemperatur eines HochspannungsschaltersAusrüstung

Derzeit werden die Erwärmungszustände der Kontakte innerhalb der Hochspannungsschaltanlage überwacht, und die Temperaturänderungen können jederzeit erfasst werden.so dass sie schnell behandelt werden können, bevor sie gefährliche Temperaturen erreichenDerzeit sind die häufig verwendeten Nachweismethoden hauptsächlich die T-Inspektion, die Temperaturmessung mit Farbchip, dieTemperaturmessung mit optischer Faser und InfrarottemperaturmessungDie menschliche Inspektion beruht hauptsächlich auf dem handgeführten rot-N-Thermometer des Bedieners, um die Temperatur im Hochspannungsschalter zu messen.aufgrund der geschlossenen Struktur des Hochspannungsschalters und der Verstopfung der Schaltkreise oder Komponenten im Schalter, ist die Temperatur im Schaltschrank blockiert, wodurch das Infrarotthermometer die Temperaturdaten im Schrank nicht genau messen kann.Die Temperaturmessmethode für Farbchips basiert auf den verschiedenen Farben des Farbchips, um die Temperatur im Inneren des Schranks zu bestimmenDiese Methode kann die Temperatur innerhalb des Schranks nicht genau abbilden. Optical fiber temperature measurement uses optical fiber as a temperature sensor and modulates the light intensity passing through the optical fiber through temperature changes to determine the temperatureEs bedarf höherer Ausrüstung wie Lichtquelle, Sende- und Empfangsschaltungen.Die rote I-N-Temperaturmethode bestimmt die Temperatur des gemessenen Ziels, indem sie auf die Veränderung der Infrarotstrahlung reagiertDiese Temperaturmessmethode hat eine geringe Genauigkeit.Dieser Artikel schlägt ein drahtloses Temperaturmesssystem für Hochspannungsschalter auf Basis eines Single-Chip-Mikrocomputers vorDieses System weist die Eigenschaften einer präzisen Temperaturmessung und einer einfachen Installation auf.

2 Gesamtsystemgestaltung

2.1 Anforderungen an die Systemkonstruktion

Hochspannungsschalter sind eine wichtige Ausrüstung im Stromnetz.Es arbeitet lange Zeit in einer Umgebung mit starkem elektromagnetischem Lärm und stellt hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit und StabilitätDaher sollte das Überwachungssystem für die spezielle Betriebsumgebung von Hochspannungs-Schaltanlagen die folgenden Anforderungen erfüllen.(1) Es kann lange Zeit ohne häufiges Austausch der Batterie stabil arbeiten■ (2) Es kann sich an komplexe elektromagnetische Geräuschumgebungen anpassen; (3) Es ist klein und leicht an der Berührungsposition zu installieren; (4) Das System erfordert hohe Zuverlässigkeit.

2.2 Gesamtplan für die Systemkonstruktion

Das in diesem Artikel erwähnte drahtlose Temperaturmesssystem für Hochspannungsschalter besteht hauptsächlich aus drei Teilen: einem drahtlosen Temperaturmessmodul, einem Handtuchkollektor,und ein Host-Computer-ServerDas drahtlose Temperaturmessmodul ist an den Kontakten im Hochspannungsschalterschrank installiert, um die Kontakttemperatur zu erfassen.und Das ermittelte Temperatursignal wird drahtlos an den Temperaturkollektor gesendetDer Temperaturrechner ist über ein drahtgebundenes Netzwerk mit dem Host-Computer-Server verbunden.und sendet die Temperatur der Kontakte in der Hochspannung Schalter Schrank an den Host-Computer-Server in EchtzeitDer Hostcomputer kann Hochspannungsschalter realisieren, kann historische Daten des Schranks anzeigen, speichern, alarmieren und abfragen.damit die Erkennung und Frühwarnung der Elektroschocktemperatur im Hochspannungsschaltabteil abgeschlossen ist.

Abbildung 1 Architektur des drahtlosen Temperaturmesssystems für Hochspannungsschalter

Das Temperaturerfassungsmodul des unteren Computers besteht hauptsächlich aus einem Mikrocomputer-Steuerungsmodul mit einem einzigen Chip, einem Temperatursensormodul, einem drahtlosen Transceivermodul,mit einer Leistungsstärke von mehr als 50 W undDie Struktur ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2 Architektur zur Temperaturerfassung

3. EineKrellLösung für ein Online-Temperaturüberwachungssystem

3.1 Übersicht

Das elektrische Kontakt-Online-Temperaturmessgerät eignet sich zur Temperaturüberwachung von Kabelverbindungen, Schaltkreiskontakten, Messerschaltern, Hochspannungskabelzwischenenden,mit einer Leistung von mehr als 50 W, Niederspannungs- und Hochstromanlagen in Hoch- und Niederspannungsschalterschränken zur Verhinderung der Oxidation durch Oxidation während des Betriebs. , Lockerheit, Staub und andere Faktoren verursachen übermäßigen Kontaktwiderstand und Erwärmung, was zu einer Sicherheitsgefahr wird.ständig und genau den Betriebszustand der Ausrüstung wiedergeben, und verringern die Unfallrate von Geräten.

Das drahtlose Temperaturmess- und -überwachungssystem Acrel-2000T kommuniziert direkt über den RS485-Bus oder Ethernet mit der Ausrüstung in der Buchtasche.Die Systemkonstruktion entspricht der internationalen Norm Modbus-RTU, Modbus-TCP und andere Übertragungsprotokolle sowie Sicherheit, Zuverlässigkeit und Offenheit werden erreicht.,Fernsteuerung, Ereignismelder, Kurve, Balkendiagramm, Berichterstattung und Benutzerverwaltungsfunktionen.Erreichen einer schnellen Alarmreaktion, und schwere Ausfälle zu verhindern. .

3.2 Anwendungsorte

Es eignet sich für die Temperaturüberwachung von Energieanlagen im allgegenwärtigen Energie-Internet der Dinge, Stahlwerke, Chemikalien, Zement, Rechenzentren, Krankenhäuser, Flughäfen, Kraftwerke,Steinkohlenbergwerke und andere Fabriken und Minen, und Stromumwandlungs- und -verteilungsstationen.

3.3 Systemstruktur

Strukturdiagramm des Online-Temperaturüberwachungssystems

3.4 Systemfunktionen

Das Temperaturmesssystem Acrel-2000T ist im Dienstüberwachungsraum installiert und kann den Betriebstemperaturzustand aller Schaltgeräte im System aus der Ferne überwachen.Das System hat folgende Hauptfunktionen::

3.4.1 Temperaturanzeige

Zeigt den Echtzeitwert jedes Temperaturmesspunktes im Stromverteilsystem an und kann die Daten auch per Computer WEB/Handy APP aus der Ferne anzeigen.

3.4.2 Temperaturkurve

Die Temperaturentwicklungskurve für jeden Temperaturmesspunkt wird angezeigt.

3.4.3 Veröffentlichen Sie den Bericht

Abfrage und Druck von Temperaturdaten an jedem Temperaturmesspunkt.

3.4.4 Alarm in Echtzeit

Das System kann Alarme für abnormale Temperaturen an jedem Temperaturmesspunkt auslösen. Das System verfügt über eine Echtzeit-Stimmwarnfunktion, die für alle Ereignisse Stimmwarn auslösen kann.Die Alarmmethoden umfassen Pop-up-Fenster, Sprachalarme usw. Es kann auch Alarmmeldungen per SMS/APP schicken, um das Personal im Dienst unverzüglich daran zu erinnern.

3.5 Systemhardware-Konfiguration

Das Online-Temperaturüberwachungssystem besteht hauptsächlich aus Temperatursensoren und Temperaturerfassungseinheiten auf der Ausrüstungsebene, Edge Computing Gateways auf der Kommunikationsschicht,und Temperaturmesssysteme an der Steuerungsschicht der Station, um die Online-Temperaturüberwachung der wichtigsten elektrischen Teile des Stromtransformations- und Verteilersystems zu realisieren.

Referenzen:

[1] Acrel Enterprise Microgrid Design and Application Manual. Version 2022.05