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摘 要：寧夏大唐**大壩發(fā)電有限責(zé)任公司廠用6 kV開關(guān)共有161套，分為真空斷路器和F—c接觸器兩種類型，用于為廠用電系統(tǒng)提供電源。在廠用6 kV開關(guān)動(dòng)靜觸頭、出線母排等易發(fā)熱部位加裝無線測(cè)溫模塊，將開關(guān)元件溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)傳輸至就地配電室的匯聚終端，再由就地終端將信號(hào)傳輸至集控室主站，實(shí)時(shí)顯示開關(guān)元件的溫度，超過設(shè)定溫度時(shí)監(jiān)測(cè)主站發(fā)出告警信號(hào)，提醒監(jiān)控人員注意，方便了及時(shí)發(fā)現(xiàn)、消除設(shè)備隱患，以確保人身安全和設(shè)備可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：無線測(cè)溫模塊；溫度匯聚終端；監(jiān)控主站

1 廠用6 kV開關(guān)無線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)背景 

1.1 設(shè)備規(guī)模

       寧夏大唐**大壩發(fā)電有限責(zé)任公司兩臺(tái)600 M w機(jī)組于2009年投入運(yùn)行，全廠共有 3個(gè)6kV中壓開配電室，共計(jì)161面中壓開關(guān)柜。6kV配電室內(nèi)的中壓開關(guān)一部分為真空斷路器的中置式開關(guān)柜，分別采用美國(guó)伊頓原裝進(jìn)口的150V C P-W 50型真空斷路器和A B B 生產(chǎn)的V D 4型真空斷路器；另一部分為熔斷器和日本東芝公司原裝進(jìn)口CV一6HAL接觸器 (F—C)組成的回路開關(guān)柜和ABB生產(chǎn)的VFC型接觸器開關(guān)。

1.2 設(shè)備運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)狀

       日常運(yùn)行中廠用6 kV 開關(guān)具有帶電運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行電流偏大、停電維護(hù)檢修機(jī)會(huì)少等特點(diǎn)，并且因五防設(shè)計(jì)原因開關(guān)柜門閉鎖不能打開，運(yùn)行、維護(hù)人員僅僅依靠測(cè)溫槍或紅外成像儀等工具，很難對(duì)開關(guān)柜易發(fā)熱部位如動(dòng)靜觸頭、出線母排等的溫度進(jìn)行有效監(jiān)視。大壩公司自2013年至2015年，先后發(fā)生了6號(hào)機(jī)2號(hào)引風(fēng)機(jī)開關(guān)出線母排過熱變色導(dǎo)致風(fēng)機(jī)退出運(yùn)行、5號(hào)機(jī)6 kV A段母線進(jìn)線開關(guān)觸頭過熱跳閘導(dǎo)致母線失電、6號(hào)機(jī)6kVA段母線進(jìn)線開關(guān)觸頭過熱跳閘導(dǎo)致母線失電等影響機(jī)組安全穩(wěn)定的事故。

       發(fā)生以上事故主要是因?yàn)槿狈τ行У脑诰€監(jiān)測(cè)手段，難以有效預(yù)防過熱故障，當(dāng)開關(guān)元件發(fā)熱后也無法及時(shí)處理，導(dǎo)致開關(guān)損壞甚至機(jī)組非停?？傊?，大壩公司廠用6 kV 開關(guān)不能滿足機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

2 無線測(cè)溫監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用情況

       隨著電力工業(yè)的發(fā)展，對(duì)設(shè)備的安全性、可靠性要求越來越高。以往人工巡視設(shè)備的方法作用已逐漸弱化，在這種條件下，高壓設(shè)備的無線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這種技術(shù)主要通過無線傳輸方式將**點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為射頻信號(hào)，通過以太網(wǎng)或光纖傳輸至后臺(tái)監(jiān)控站顯示，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓設(shè)備溫度的不間斷實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)基于對(duì)溫度數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期分析對(duì)比，幫助監(jiān)控人員準(zhǔn)確地分析設(shè)備劣化過程，實(shí)現(xiàn)由定期計(jì)劃?rùn)z修到狀態(tài)檢修的升級(jí)，提高供電可靠性，減少停電檢修時(shí)間，降低檢修成本。

       目前我國(guó)許多地方的電網(wǎng)公司、變電站、鋼鐵公司等都已在高壓設(shè)備上采用這種無線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。相對(duì)來說，火力發(fā)電廠由于各自不同的原因較少采用這種技術(shù)，多數(shù)火電廠仍然采用試溫蠟片、測(cè)溫儀等傳統(tǒng)手段借助人力進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控。

3 大壩公司廠用6 kV開關(guān)無線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)架

       大壩公司廠用6 kV開關(guān)無線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)**系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和主站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三部分組成，對(duì)3個(gè)廠用6 kV 配 電室內(nèi)161面中壓開關(guān)柜的動(dòng)靜觸頭、出線母排等易發(fā)熱部位進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)，通過實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷，實(shí)現(xiàn)中壓開關(guān)運(yùn)行安全預(yù)警，幫助監(jiān)控人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷及隱患，從而采取有效處理措施，避免設(shè)備損壞。

3.1 數(shù)據(jù)**系統(tǒng)

       數(shù)據(jù)**系統(tǒng)主要為無線測(cè)溫模塊。無線測(cè)溫模塊由溫度傳感器、**鋰電池、信號(hào)調(diào)理放大電路及硅膠阻燃材料組成。主要安裝在中壓開關(guān)柜帶電部位表面，將測(cè)量的溫度信號(hào)以433 M H z的無線射頻信號(hào)定時(shí)發(fā)送至配電室內(nèi)的無線溫度匯聚終端。**鋰電池使用壽命為3～5年，模塊測(cè)溫范圍在-40～+ 125℃，傳輸距離在20～50m。安裝時(shí)采用黃、綠、紅三種顏色分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)相序。

3.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

       數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要包括無線測(cè)溫匯聚終端以及傳輸光纖。無線測(cè)溫匯聚終端**溫度數(shù)據(jù)，向無線測(cè)溫模塊發(fā)送指令，通過光纖向測(cè)溫主站傳輸信號(hào)，在整個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)中處于核心地位，由它來調(diào)節(jié)整個(gè)無線測(cè)溫通訊的網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)無線測(cè)溫匯聚終端可以接收500個(gè)測(cè)溫信號(hào)，數(shù)據(jù)采用地址編碼識(shí)別方式，只接收與自身網(wǎng)絡(luò)地址匹配的數(shù)據(jù)，自動(dòng)過濾地址不匹配的數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)在無線傳輸時(shí)不會(huì)相互干擾。

3.3 主站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

       主站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)立在集控室電子間內(nèi)，由通訊模塊、顯示模塊、告警輸出模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和事件記錄模塊、后臺(tái)軟件塊組成。其作用是將3個(gè)廠用6 kV配電室無線測(cè)溫匯聚終端傳輸過來的信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度模擬量，顯示在主站的顯示器上，實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)記錄對(duì)比分析、超溫預(yù)警及報(bào)警、運(yùn)行狀態(tài)全程記錄等功能，幫助監(jiān)控人員監(jiān)測(cè)、分析開關(guān)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的過熱情況，預(yù)測(cè)出故障發(fā)生的部位，保證高壓設(shè)備安全運(yùn)行。

4 廠用6 kV開關(guān)無線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)

         (1)無線測(cè)溫模塊安全可靠、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，適合對(duì)中壓開關(guān)高電壓、大電流接點(diǎn)處進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，被測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)不需要變動(dòng)。

       (2)整個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)可以通過無線方式通訊，信號(hào)傳輸方便 。

       (3)無線測(cè)溫系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)脈沖干擾、快速瞬變干擾、靜電輻射、電磁場(chǎng)輻射等的抗干擾能力達(dá)到**四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行不影響中壓開關(guān)的分、合閘操作以及保護(hù)裝置 的動(dòng)作。

       (4) 組網(wǎng)方式靈活多變，支持C D T、101、104、網(wǎng)絡(luò)接口等多種通訊協(xié)議，便于系統(tǒng)集成。

5 廠用6 kV開關(guān)無線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

         (1)主界面實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度，數(shù)據(jù)直觀、準(zhǔn)確。

       (2)監(jiān)控人員可通過后臺(tái)主站查詢監(jiān)測(cè)點(diǎn)的歷史溫度數(shù)據(jù)，利用溫度曲線作出分析 。

       (3)當(dāng)被監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)超過報(bào)警閩值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出告警信號(hào)，提醒監(jiān)控人員注意。

       (4)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括設(shè)備名稱、報(bào)警值、**頻率等。

6 安科瑞ARTM電氣接點(diǎn)在線測(cè)溫產(chǎn)品選型

(1)溫度傳感器

       a.電池供電型無線溫度傳感器

       安裝于發(fā)熱部位，**溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

       目前安科瑞無線溫度傳感器有三款：

       b. CT 感應(yīng)取電無線溫度傳感器

       安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處，**溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

       目前無線溫度傳感器有兩款：

(2)接收/顯示單元

       a.接收單元

       b.顯示單元

7 結(jié)語

       大壩公司廠用6 kv無線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)過運(yùn)行檢驗(yàn)，已經(jīng)證明可以滿足現(xiàn)場(chǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的需要。實(shí)現(xiàn)開關(guān)溫度在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不僅降低了開關(guān)設(shè)備的維護(hù)檢修工作量，而且有效預(yù)防了重大事故的發(fā)生，對(duì)確保廠用6kV設(shè)備的正常運(yùn)行具有重要意義，同時(shí)這對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部其他公司進(jìn)行設(shè)備測(cè)溫裝置改造工作具有一定的借鑒指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]  李建龍 張麗娜 廠用6kV開關(guān)無線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].機(jī)電信息.2017.12

[2]  安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2019.11月版.