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技術文章

Acrel-2000在線測溫系統在山東東岳高分子智能車間的應用

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摘 要:高壓開關柜是電力傳輸系統的樞紐,起著通斷、控制或保護等作用,保障著系統安全運行。由于設備長期運行,高壓開關柜的連接點因溫度過高而釀成火災的情況時有發生。這會造成極大的經濟損失甚至人員傷亡,因此,對高壓開關柜內的敏感設備進行溫度檢測變得尤為重要。本文根據高壓開關柜的特點,對各發熱節點進行實時溫度監測和報警。

關鍵詞:高壓開關柜;智能操控;無線測溫;電力系統


0 概述

東岳化工創建于1987年,公司主導產品制冷劑、綠色環保制冷劑、無水氟化氫、聚四氟乙烯、氟化鹽及新材料規模、技術、市場都有不錯的占有率。是中國高分子材料和新興環保制冷劑行業的供應廠家。

本項目高分子智能車間配電室共4臺10kV/0.4kV變壓器,變配電站內無線測溫傳感器等設備采用lora無線組網接入變配電站內的數據采集器,進而接入變電站值班室在線測溫主機。


1 需求分析

在線測溫系統需要實現數據集中管理、分析處理。軟件功能要求如下:

1)電氣接點溫度測量及顯示,要求每面高壓柜需6點測溫;

2)無線傳輸:采用感應取電方式,啟動電流≥5A,測溫范圍-50℃~125℃,傳感器和供電模塊一體,整體使用壽命不小于10年,測量精度為±1℃;

3)實時監測:測溫模塊中的溫度傳感器將實時測得的溫度信息傳遞給接收模塊,接收模塊將此信息上傳至后臺系統,保證了數據的實時性。


2  技術標準

本技術規范書引用的國家和行業標注如下:

ISO/IEC11801《國際綜合布線標準》

GB/50198《監控系統工程技術規范》

GB50054-2011《低壓配電設計規范》

IEC 61587《電子設備機械結構系列》

DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規程》


3  系統方案

系統主要實現對山東東岳高分子智能車間變配電進行在線溫度監測,582只無線測溫傳感器ATE400接入本變電所內數據采集器,通過網線上傳數據至變電所值班室主機,從而在監控主機上實現總線上儀表與監控主機的數據連通。如下圖所示:站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

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系統網絡拓撲圖

1)站控管理層

站控管理層針對在線測溫系統的管理人員,是人機交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。

2)網絡通訊層

通訊層主要是由數據采集器及總線網絡組成。數據采集器主要功能是監測現場智能儀表;總線網絡的主要功能是實現數據交互,使配電系統管理集中化、信息化、智能化,極大提高了配電系統的安全性、可靠性和穩定性,真正達到了無人值守的目的。

3)現場設備層

現場設備層是數據采集終端無線測溫傳感器通過lora無線傳輸,采用MODBUS通訊協議總線型連接接入數據采集器,經數據采集器到達監控主機進行組網,實現遠程監控。


4  系統功能

功能特點

本系統采用全中文界面,操作簡單方便;運行穩定可靠;系統具有一次系統圖顯示,模擬圖顯示和網絡結構圖顯示;系統提供了友好的人機交互界面,一切操作均可在界面上進行,而且具有遠程顯示功能。

登錄界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統為保障系統安全穩定運行,設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如配電回路名稱修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

主要功能:將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統管理員四個等級,每個等級可以分別賦予不同的操作權限,包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統配置、用戶管理等。系統管理員為最高等級用戶,高一級用戶可添加、刪除下一級別的用戶。

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配電監測界面

安科瑞Acrel-2000在線測溫系統人機界面友好,能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態,實時監測各回路信號。

主要功能:能夠在配電一次圖中直觀顯示各測溫節點的溫度數據,及有關故障、告警等狀態信號

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配電監測功能

運行報表

系統具有實時電力參數和歷史電力參數的存儲和管理功能,所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫,在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數、時間或選擇查詢最近更新的記錄數據等,并通過報表方式顯示出來。

主要功能:查詢各間隔各監測節點的運行溫度統計日、月報表,并可進行日、最小、平均溫度統計。

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運行報表功能

報警及事件

實時報警

系統具有高溫報警、超溫跳閘事故告警,當出現事故或預警時,彈窗提醒,并發出聲音或閃光。

歷史事件查詢


系統能夠對高溫告警、超溫跳閘等事件進行存儲和管理,方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯,查詢統計、事故分析。


5結束語

高壓開關設備是變電站和配電站中保證電力系統安全運行的重要設備之一,本文介紹的安科瑞無線測溫傳感器針對高低壓開關柜內斷路器觸頭的溫度進行監測,防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為隱患,提升設備安全保障。及時、持續、準確反映設備運行狀態,避免安全事故的發生,降低設備事故率。安科瑞智能操控區別于由幾個獨立的電子裝置分別實現帶來的集成度低,配線復雜,可靠性差的缺點,實現大大提高開關柜操控的集成度和智能化程度。遠程電力系統可以實現對現場設備運行狀態的異地監控,實現了技術資源的共享,能夠迅速地提高整體維護水平,保障了設備的順利運行,并對整個系統在軟硬件方面采取了相應的抗干擾的措施,保證系統的可靠性。

參考文獻:

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中等編著. 智能電網用戶端在線測溫與電能管理系統產品選型及解決方案[M]. 北京. 機械工業出版社. 2011.10



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