时间: 2024-03-01 15:08:18 | 作者: 成功案例
发电厂、变电站的高压开关柜在电力系统中起着发电、输电、配电和电能转换过程中开合、控制和保护作用。随着电网设备技术的发展，高压开关柜也得到普遍的使用。温度是表征开关柜运行正常的一个重要参数，开关柜在长期运行过程中,开关的触点和母线连接等部位因老化导致接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度很难监测，并且由于高压开关柜的密闭性，因此难以测量运行中柜内接（触）头的实际温度，如不及时有效地发现并处理接（触）头过热性缺陷，严重威胁电力安全生产。开关柜设备长期的超温运行，会降低设备的性能及常规使用的寿命，引发设备故障，影响电网的正常运行，甚至引起电气火灾，造成巨大经济损失。
在高压开关柜上得到普遍应用，无源无线测温传感器安装维护方便，组网简单，实时在线，能代替传统的人工定期巡检的方式，及时有效地发现电力设备的温度异常，保证设备安全运行。
主要由无源无线温度传感器、无线温度监测装置、无线测温监测主机及软件系统等组成，实现高压开关柜关键电气部位的温度在线监测。
无源无线测温传感器的感应电源采用小CT磁饱和技术由一次电流感应出电源。充分的利用高压开关柜内三相母线电流产生的大量电磁能，根据电流互感器模型进行设计。当通过电流保持在3A-5000A之间，感应电源即可不间断提供给传感器稳定的工作电压，消除了电池供电需要停电更换的弊端，大幅度减少了维护工作量。
能量来源：传感器利用一次回路电流取电，能量供给远远不断，温度采样速率随意设定。
超低功耗设计：主芯片采用美国TI公司，功耗低，低可至0.03mw，有别于传统的感应供电，不存在发热现象。
温度传感器一次回路取能范围大大加宽:只用2a就可启动，高至10000A，完全满足现有市场的开关柜负荷要求（现有市场的开关柜设计负荷高可至6000A），基本无盲区。
外观设计：超精小化设计，适合所有的开关柜及电缆接头等多种部位的温度监测，无需根据不同测温位置，不同开关负荷选用不一样的规格尺寸，不同技术参数的传感器，非常大地节省了供货难度和供货时间，同时现场安装更方面快捷，快速缩短了现场安装时间。
测温元件：采用耐高温、高精度热敏电阻，测温范围宽至-40℃～+200℃，精度±1%。
无源无线传感器的软件采用C语言进行编程，编程必须要格外注意规范，代码简洁易读，传感器为低功耗设计，需要控制好整个电路系统的功耗，及时对单片机和外设进行休眠或电源关断，使得系统空闲时电流消耗不超过2uA。
为了保障传感器系统的可靠运行，需要正确配置单片机的看门狗，保证不可能会出现传感器死机的情况。此外还要防止传感器通信碰撞，提高通信抗干扰性能，采用随机延时的算法进行温度上报，并对通信数据来进行CRC校验，滤除异常数据。
按照以上的原理和方法设计出的无源无线测温传感器ZRDTS-6，可在一次回路电流在5~5000A范围内取电工作，每15秒（时间能根据用户需求设置）进行一次测量发热点温度并无线上传至柜面安装的显示单元。传感器温度测量范围为-50℃~+125℃，精度高达±1℃，测温分辨率0.1℃，体积小巧，安装方便，抗干扰性能强，广泛应用于高压柜电气接头测温。
可用于高压开关柜触点及接点、刀闸开关、高压电缆中间接头、变压器、低压大电流等设备的温度监测。用于接收无源无线）发射的无线数字信号,并将信号转换成电信号,经内部电路处理，通过显示屏显示当前所测温度，可以实现250个无线温度传感器的数据采集。同时通过RS485通讯上传到监控主机，使运行人员能够对温度进行实时在线准确地巡检，对高压电气设备接点温度状态能够及时地掌握。能够准确的通过用户设定预警、报警温度值，实现高温预警、超温告警、相间温差报警、温度突变量告警等功能，装置可存储200条告警记录，同时告警时继电器出口能控制声光报警器，帮助用户及时有效地发现故障，尽快分析查找设备故障原因，回到正常状态供电。所有测量数据都能够最终靠485接口及标准Modbus-RTU协议接入边缘计算网关，实现网络组网，将数据上传至无线测温监测系统主机。
通过该软件，能够与不同协议的终端仪表通讯，并将数据写入SQL数据库，可查询历史记录，曲线，报警窗口弹出，打印等。同时能实现局域网内客户端查看数据。
（3）报警功能：实际测量到的参数值超过报警值时进行声光报警，并带有语音报警功能。
（5）数据库功能：存储所有被测点的各个时刻的温度值，以便进行历史查询历史曲线）权限管理：可进行权限设置。运行数据的设定、修改等需经有使用权限的系统操作人员操作方生效。
开关柜无线测温系统的应用，解决了长期以来高压开关柜需要人工现场测温，开关柜内部温度无法测量等问题，大幅度减少了设备检修停电次数和时间，减轻了日常巡检的工作量，提升工作人员自身安全性。无源无线测温系统能及时有效地发现各关键点部位的温度异常状况，避免连接部位老化或接触电阻过大而产生过热现象，为电力安全生产和供电提供了有力保证，提高了设备的智能性。
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