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解決方案

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無線測溫系統
2020-10-16  |  瀏覽:1455
摘要: 無線測溫系統 電力設備無線測溫系統是集溫度測量,采集分析功能為一體的高科技產品,適用于不同電壓等級電力設備和對溫度有較高要求的電氣接點設備。可以對測溫點進行實時溫度監測,并通過對比分析,使管理者了解設備運行狀態,為設備的檢修及維護提供參考。 測溫傳感器用于測量電氣接點處的溫度,如開關柜內的裸露觸點、母排連接處、電纜頭、斷路器觸頭以及變壓器進出樁頭。測溫主機通過無線方式采集各傳感器的數據,并提供通訊接口與計算機系統連接,可組建站內測溫監控后臺。也可以通過網關上傳數據到云平…



方案背景



目前我國電力系統正向著大電網、高可靠性、高自動化水平方向迅猛發展,電網運行自動化、智能化的監控水平已成為我國電力系統發展的關鍵問題。高壓配電開關柜是配電系統中的重要設備,承擔著開斷和關合電力線路等重要作用,但在長期運行過程中,開關的觸點、母線及出線連接等部位因氧化腐蝕或因緊固螺栓松動等原因至使接觸電阻增大,在高負荷運行情況下,連接點發熱并形,成惡性循環,且發熱點溫度無法監測,最終導致連接部位溫度過高甚至燒毀,造成事故停電。

近年來,電力系統已發生多起因設備過熱而發生火災和大面積停電事故。據統計分析,我國每年發生的電力事故,有40%是由高壓電氣設備過熱所致;而在采用高壓開關柜和電力電纜的供電系統中,有70%以上的電纜運行故障是因為連接部位接觸電阻變大、過負荷等引起接頭溫度過高所致。因此,對高壓開關柜連接點的溫度變化進行實時監測及預警是非常必要的。

2、方案介紹

2.1方案介紹

基于無線測溫技術的實時溫度監測系統首先通過無線溫度傳感器感測開關柜柜內接觸點表面溫度,然后通過電磁波將溫度信號傳輸至無線測溫采集器,再通過網絡將無線測溫采集器連接至后臺和云端來實現實時溫度監測。


系統原理圖如下:


節點溫度傳感器附著在發熱點上(高壓母線或高壓開關),使其充分接觸,可以準確的測量發熱點實際情況。同時,節點溫度傳感器將溫度數據上傳,由無線測溫采集器識別處理。處理結果通過通訊管理機上傳至后臺并同步到云平臺,用戶可以通過電腦和APP了解測溫點實時溫度情況以及告警信息。

各單元功能如下:

1)節點溫度傳感器

節點溫度傳感器采用表帶式結構,采用捆綁式安裝,顏色為黃色(A相)、綠色(B相)、紅色(C相),內置無線模塊,供電電池,用以采集接觸點溫度,采集點為高壓隔離開關接頭部位、電纜、母排等高壓接點:

采集點示意

2)無線測溫采集器

將無線溫度檢測模塊的數據以無線形式傳送至無線數據集中采集器,采集器具有自主識別,數據運算功能可實現超溫自動報警,并可通過RS485與通信管理機連接,上傳數據。

設備主界面示意

3)通訊管理機

主要用于溫度信息收集,并送往當地后臺或遠方云端。

(4)無線測溫系統云平臺

后臺程序部署在本地服務器中,隨時與云端保持通信,當設備出現溫度異常告警時,可通過云端傳輸至手機APP,實時對用戶告警提示。


2.2參考標準


《低壓配電設防火規范》50054-2011

《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16-2008

《電氣火災監控系統 1部分:電氣火災監控設備》GB14287.1-2014

《電氣火災監控系統 3部分:測溫式電氣火災監控探測器》GB14287.3-2014

《通用用電設備配電設計規范》 GB 50055-2011

《電力工程電纜設計規范》GB 50217-2007

《火災自動報警系統設計規范》GB 50116-2013

《電氣火災監控系統的設計方法》

《建筑電氣火災預防要求和檢測方法》


2.3方案配置

根據現場勘察,天津哈弗分公司共有9個配電室,合計測溫采集點1800~2000個,因此配置如下:

 

數量

單位

節點溫度傳感器

2000

WXDK-CW800無線測溫采集器

9

WXDK-500N通信管理機(9臺與CW800相連,2臺與后臺服務器相連)

11

無線測溫系統后臺軟件(含WINSUN-7000手機APP

1

服務器(配置不低于2.5G 雙核處理器,4G內存,1T存儲

1


2.4實現功能

溫度采集

實現對關鍵接觸點溫度的傳感和采集。

數據上傳

對溫度數據匯總上傳至后臺。

數據呈現

將上傳至后臺的溫度數據通過APP和服務器呈現。

溫度告警

如果測溫點溫度異常,則實時告警,實時送達服務器和APP客戶端。

歷史數據存儲

將歷史溫度數據進行存儲,便于綜合分析。

歷史數據分析

對歷史數據進行分析,包括溫度變化率,歷史溫度曲線,報警歷史等信息的圖形化顯示,提供維護保養建議。

數據輸出

分析結果和歷史數據的圖表的導出。

遠程設備管理

遠程更改設備地址、遠程更改溫度門限、遠程更改設備接收溫度傳感器的數量及遠程對系統運行工況的診斷

用戶管理

針對不同用戶權限實現分級賬戶管理。

設備自檢

對系統內設備自動巡檢,確保測溫設備穩定運行。


2.4方案亮點

安全性高

采用先進的數字溫度傳感器,避免了傳感器輸出模擬信號的傳輸受到電場、磁場的干擾。

及時性高

溫度達到閾值及時告警,從而避免錯過任何可能的溫升事故。

安裝方便

無線溫度傳感器體積小、沒有接線,可以很方便地安裝在開關觸頭、電纜接頭等安裝空間狹小的被測點上,可快速部署。

可擴展性高

為信具備電氣火災綜合解決方案能力,除無線測溫技術外,該平臺可實現對為信其他火災告警措施的支持,如剩余電流火災告警設備,電纜光纖測溫設備,紅外測溫設備等,可以為用戶提供綜合火災告警解決方案。


3、主要產品簡介

3.1 WXDK-CW800無線測溫采集器

WXDK-CW800無線測溫采集器集無線測溫裝置的監視、報警、故障及通訊等功能于一體,實現了智能測量控制的數字化、網絡化。當測溫裝置發生報警時,采集器能發出聲光報警及時提醒工作人員檢查故障,排除可能發生的電氣隱患,防止事故的發生。

產品特點:

l 采集溫度:采集器可以連接多臺測溫裝置,并顯示每點溫度。

監控報警及故障: 采集器可以連接多臺測溫裝置,監控測溫裝置的故障信息、溫度報警、突變報警等信息。

具有2路繼電器輸出:實現報警的輸出和測溫裝置故障輸出。

具有SOE事件記錄功能,包括事件發生的時間,事件類型位置等信息。最大可存儲1000條報警信息和1000條故障信息。

具有遠方通訊功能。采用RS-485通訊接口和標準MODBUS規約,可以將測控信息、報警信號、SOE事件內容,實現遠方的集中管理和監控。


產品參數:


技術參數

指標性能

備注

說明

電源

額定電源:AC220V,50Hz

 

 

功耗:<5W

 

 

環境條件

工作溫度:0℃~+40℃

存儲溫度:-20℃ ~+65℃

相對濕度:5%~95%(裝置內無冷凝或結冰)

大氣壓力:80kPa~110kPa。

 

 

IP等級

IP30

 

 

采集容量

2回路,每個回路最多可接500個測溫點,共1000個測溫點。

 

 

繼電器輸出

觸點容量:DC 5A/30V

長期允許閉合電流:5A

機械壽命大于105

可以可靠斷開或閉合1.5倍額定斷開容量10次,其間無持續電弧

2路

1路固定報警輸出,1路可編程輸出

通訊接口

RS-485通信接口標準Modbus-RTU協議、傳輸距離1Km,可通過中繼器延長通訊傳輸距離。

2

 

安全

耐壓:輸入和電源大于2kV,輸入和輸出大于1kV

電源和輸出大于2kV,輸出和輸出大于1kV

 

 

絕緣:信號、輸出端子、電源對機殼大于100兆歐

 

 


3.2節點溫度傳感器

節點無線測溫終端采用表帶式結構,采用捆綁式安裝,顏色為黃色(A相)、綠色(B相)、紅色(C相),內置無線模塊,供電電池,溫度傳感器,MCU主要器件,外形及尺寸圖如下:





3.2 WXDK-500N通訊管理管理機

WXDK-500N通訊管理單元它主要用于自動化系統現場的信息收集,并集中送往當地后臺或遠方調度主站,同時將后臺或主站命令傳遞給各測控裝置,實現當地或遠程控制。

產品特點:

采用的32位的ARM9處理器為CPU、嵌入式工業網絡處理器,高性能硬軟件體系保證了裝置具備強大穩定的數據處理能力。

最多可提供2個以太網接口(支持IEC103/IEC104/CDT等網絡協議)、3個串口,通過modbus /串口CDT等規約進行通訊,可選配全網通4G/3G/2G網絡遠程傳輸,支持物聯卡。訂貨時需說明。

完善的后臺維護軟件,界面簡潔友好,具有參數配置,報文監視及數據查看存儲等功能(詳細參考軟件說明書)。高可靠設計,充分考慮了元器件及接插件接觸的可靠性,裝置耐沖擊和震動,適用于強電磁干擾環境,可在-25+60℃ 環境溫度下正常工作,絕緣耐壓以及抗干擾等指標符合IEC 國際標準。


技術參數:

技術參數

性能指標

電源

AC/DC 220V

以太網接口

路數: 1/2

速率: 10/100M

通信介質: 標準8芯雙絞網線

串口通信接口

路數:3帶隔離

通信方式: RS485 x 3

通信介質: 屏蔽雙絞電纜

4G通信接口

路數:1

通信方式: 4G模塊支持7模或物聯卡模塊

通信介質: 通信天線


3.3實時測溫系統平臺軟件

實時測溫系統平臺軟件為河北為信自主研發的后臺溫度監控軟件,用戶界面友好,功能豐富,可為測溫系統實現相關操作和監測,并可以靈活定義軟件功能。該系統平臺與手機APP配合使用,當需要查閱詳細信息并分析時,可登錄此軟件進行操作,而如果實現7*24小時實時告警信息的獲取,則可以通過APP實現,所有信息實時互通,分工不同,使得用戶的應用更加靈活方便。



系統功能:

設備登陸密碼分級管理功能。

提供電力系統元件的繪制功能,能夠方便的繪制開關柜的主接線示意圖,并對應各監測點。

提供遠程設備管理功能(包括遠程更改設備地址、遠程更改溫度門限、遠程更改設備接收溫度傳感器的數量及遠程對系統運行工況的診斷等)

提供溫度變化率和溫度越限報警。

提供多種圖形方式下的歷史數據趨勢分析,分析圖可以保存導出

具有表格輸出功能:輸出內容包括實時數據、歷史數據及報表、設備參數表、報警點一覽表等等,并可保存導出

提供靈活的打印功能。

提供遠程APP報警功能。

具備自檢功能。

3.4 WINSUN 7000手機APP

WINSUN-7000是為信實時在線測溫系統的手機APP,用戶可以實時便捷的掌握各配電室測溫點的溫度情況,可以在APP上對各站溫度信息進行查詢,并可實時查閱溫度告警信息,及時發現問題所在并解決問題。

界面示意圖

4、總結

溫度是電氣設備故障以及電氣火災事故前的重要表征量,河北為信無線測溫系統的應用不但可以及時發現隱患,避免重大事故,還可以通過連續的溫度監測與分析為設備預防性檢修提供依據,實現供配電系統的平穩運行,為企業生產保駕護航。


 
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