關(guān)鍵詞:智能變電站;高壓開關(guān)柜;測(cè)溫
一、引言
前我國(guó)電力系統(tǒng)正向著大電網(wǎng)、高可靠性、高自動(dòng)化水平方向迅猛發(fā)展,電網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化、智能化的監(jiān)控水平已成為我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。高壓配電開關(guān)柜是配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備,承擔(dān)著開斷和關(guān)合電力線路等重要作用,但在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,開關(guān)的觸點(diǎn)、母線及出線連接等部位因氧化腐蝕或因緊固螺栓松動(dòng)等原因至使接觸電阻變大,在高負(fù)荷運(yùn)行情況下,連接點(diǎn)發(fā)熱并形成惡性循環(huán),且發(fā)熱點(diǎn)溫度無(wú)法監(jiān)測(cè),導(dǎo)致連接部位溫度過(guò)高甚至燒毀,造成事故停電。因此,需要對(duì)高壓開關(guān)柜連接點(diǎn)的溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警。
二、智能化變電站簡(jiǎn)介
1、智能化變電站變壓器基本概念
智能化變電站變壓器的工作方式是將模擬量變換成數(shù)字量,再通過(guò)數(shù)字電度表對(duì)其進(jìn)行顯示與控制,這樣就實(shí)現(xiàn)了變電站內(nèi)用高壓繞組中所需轉(zhuǎn)換電壓、高電流和大電流運(yùn)行等功能。同時(shí)還可以根據(jù)需要在高壓柜上安裝相應(yīng)保護(hù)裝置。隨著我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展越來(lái)越進(jìn)步及科技水平提高速度很快的今天,智能化變電站變壓器已經(jīng)成為我們國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)組成部分之一。
2、智能化變電站主要特點(diǎn)
智能化變電站主要有以下特點(diǎn):(1)操作方便。在運(yùn)行環(huán)境下,當(dāng)設(shè)備的某一參數(shù)發(fā)生了變化,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作狀態(tài)都會(huì)發(fā)生變化。例如溫度升高、電流變大等情況。同時(shí)也可以通過(guò)改變電路中元件的選型來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù),從而對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)進(jìn)行調(diào)控和管理,這樣所導(dǎo)致的反應(yīng)速度比傳統(tǒng)變電站較快而且較加靈敏準(zhǔn)確。(1)靈活性強(qiáng)。在設(shè)備運(yùn)行時(shí),當(dāng)出現(xiàn)故障或發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)智能化就可以通過(guò)對(duì)內(nèi)部故障進(jìn)行分析和診斷,并及時(shí)采取有效的措施解決問(wèn)題。(3)自動(dòng)化程度高。在設(shè)備運(yùn)行中如果有突發(fā)問(wèn)題發(fā)生時(shí),個(gè)系統(tǒng)都會(huì)被保護(hù)裝置自動(dòng)斷開、切斷等操作以避免造成人員損傷或事故。同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)及溫度變化過(guò)程等功能都是這樣所導(dǎo)致得反應(yīng)速度較快準(zhǔn)確度較高且較加靈敏性較強(qiáng)。
(3)安裝方便:無(wú)線溫度傳感器體積小、沒(méi)有接線,可以很方便地安裝在開關(guān)觸頭、電纜接頭等安裝空間狹的被測(cè)點(diǎn)上。
(4)免調(diào)試:通電即可使用,*調(diào)試,特別適合停電時(shí)間短、安裝工期緊的改造項(xiàng)目。
五、智能化變電站10kV高壓開關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫應(yīng)用
1、高壓開關(guān)柜在線測(cè)溫方法分析
(1)蠟片測(cè)溫法
石蠟片的顏色會(huì)隨溫度的變化而變化,因此,可利用石蠟片來(lái)測(cè)量高壓開關(guān)柜的溫度。具體方法是,將石蠟片粘貼于設(shè)備連接部位,根據(jù)其顏色來(lái)判斷被測(cè)溫度,這種方法由于原理簡(jiǎn)單、廉而獲得廣泛應(yīng)用。但其需要憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷溫度,因而準(zhǔn)確率和可靠性比較低,另外也不能進(jìn)行定量測(cè)量和實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。而且,對(duì)高壓開關(guān)觸點(diǎn)、電纜接頭等易發(fā)熱部位因?yàn)樵谶\(yùn)行時(shí)幾乎看不見(jiàn)而無(wú)法測(cè)量。
(2)熱紅外測(cè)溫技術(shù)
基于熱紅外的高壓開關(guān)柜測(cè)溫是利用紅外測(cè)溫、紅外成像儀及紫外成像儀等熱感應(yīng)設(shè)備進(jìn)行非接觸式測(cè)溫。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量范圍大,準(zhǔn)確度較高,可靠性較好,但是設(shè)備儀器昂貴,且需大量人力進(jìn)行定期巡測(cè),無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。
另外,由于高壓開關(guān)柜內(nèi)部件處于高電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)及密閉的運(yùn)行環(huán)境中,測(cè)溫石蠟片、熱紅外測(cè)溫等常規(guī)的測(cè)溫方式已無(wú)法實(shí)現(xiàn)柜內(nèi)部件溫度測(cè)量。目前,基于無(wú)線溫度傳感技術(shù)的高壓供電設(shè)備溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是克服上述問(wèn)題的一個(gè)比較理想的解決方案。
圖2 開關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫
2、高壓柜內(nèi)靜觸頭和高壓斷路器動(dòng)觸頭測(cè)溫
在高壓電氣設(shè)備中,靜觸頭和斷路器的主要作用是實(shí)現(xiàn)分、合,閘。因此為了保證高壓用電設(shè)備可靠工作就對(duì)其進(jìn)行測(cè)溫。隨著電力電子技術(shù)不斷發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越寬泛到各行各業(yè)之中后被廣泛采用,而電子設(shè)備所需承受電壓升高量也在成倍增長(zhǎng)著且要求電氣
設(shè)備能夠絕緣正常的使用壽命才能讓它安全、運(yùn)行使用,所以高壓開關(guān)柜上的靜觸頭和斷路器在結(jié)構(gòu)、尺寸及保護(hù)方面就有了較高的要求,其測(cè)溫就是要對(duì)其進(jìn)行*綜合測(cè)控。
溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
4、系統(tǒng)功能
測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室,可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運(yùn)行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能:
溫度顯示:顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值,也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。
溫度曲線:查看每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度趨勢(shì)曲線。
運(yùn)行報(bào)表:查詢及打印各測(cè)溫點(diǎn)時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)。
實(shí)時(shí)告警:系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y(cè)溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音報(bào)警功能,能夠?qū)λ惺录l(fā)出語(yǔ)音告警,告警方式有彈窗、語(yǔ)音告警等,還可以短信/APP推送告警消息,及時(shí)提醒值班人員。
歷史事件查詢:能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理,方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析等。
5、系統(tǒng)硬件配置
溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元,通訊層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測(cè)溫系統(tǒng)主機(jī)組成,實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測(cè)。
七、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,主要研究了變電站10kV高壓開關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫的技術(shù)。通過(guò)對(duì)智能化變電站系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),分析了影響其溫度變化原因,闡述了無(wú)線測(cè)溫的重要性,并列舉了無(wú)線測(cè)溫技術(shù)在智能變電站中的實(shí)際應(yīng)用。相信無(wú)線測(cè)溫技術(shù)在未來(lái)得到較廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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詞條
詞條說(shuō)明
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