|
摘要：在當前的社會(huì )之中，電力資源是最重要的能源資源之一，人們對于電力資源的依賴(lài)程度也逐漸升高，到目前為止，任何人的生活與工作都不能離開(kāi)電力資源，這就導致電力系統的普及型大大提高。電力系統具有著(zhù)極高的利用率和普及率，因此一個(gè)穩定的電力系統對于提高人們的生活質(zhì)量以及工作效率就十分有必要，在某些電力負荷比較大的地區，就會(huì )產(chǎn)生高壓開(kāi)關(guān)柜的溫度上生產(chǎn)從而導致開(kāi)關(guān)柜封閉性下降的情況，影響到了電力設備的運行，進(jìn)而降低了電力系統的穩定性和安全性。在當前的高壓開(kāi)關(guān)柜溫度監測之中，通常會(huì )采用電觸頭的傳統監測方式進(jìn)行監測，但是這種方法收到電觸頭的影響，其監測的精準程度降低，并且嚴重依賴(lài)于紅外線(xiàn)溫度傳感器，從而導致這種監測方法的造價(jià)與成本較高，不能夠大范圍的進(jìn)行應用。 關(guān)鍵詞：高壓開(kāi)關(guān)柜，無(wú)線(xiàn)測溫系統，在線(xiàn)監測，無(wú)線(xiàn)測溫，溫濕度控制 0引言 在電力系統之中，包括了多個(gè)組成部分和組成設備，其中任何一個(gè)部分和設備都必須要保持穩定的工作狀態(tài)，任何一個(gè)環(huán)節出現故障，就會(huì )導致整個(gè)電力系統陷入癱瘓，而在這之中，高壓開(kāi)關(guān)柜設備就是非常重要的電力設備之一，其主要作用在于控制與保護電力系統的運行。當前絕大多數的高壓開(kāi)關(guān)設備都會(huì )采用封閉式的結構，這種結構不僅會(huì )導致熱量大量堆積，并且會(huì )給監測與維修帶來(lái)一定的障礙。當不能夠及時(shí)將高壓開(kāi)關(guān)柜之中的溫度控制到合理范圍時(shí)，就有可能導致過(guò)高的溫度引發(fā)火災，最終給電力系統造成難以彌補的損失。由此可見(jiàn)，一套科學(xué)并且合理的高壓開(kāi)關(guān)柜溫度監測系統能夠有效的提高電力系統的穩定性和安全性，從而確保電力系統高效運行。 當前對高壓開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行溫度監測，主要包括以下幾種方法，比如CCD攝像頭監測法，示溫蠟片監測法以及紅外監測法等，這些方法盡管都能夠對溫度進(jìn)行監測，但是都存在嚴重的缺點(diǎn)，那就是不能夠運行環(huán)境以及負荷等其他情況進(jìn)行監測，單一的監測指標局限了監測效果。對此，設計一個(gè)能夠全面監測各項指標的監測系統就顯得十分有必要，本文中所設計的系統，目的就是為了應對傳統高壓開(kāi)關(guān)柜監測方法之中的問(wèn)題以及不足，從而達到更加全面的監測效果，并且還要保證監測系統結構較為簡(jiǎn)潔，操作便利，并且也具有較為可靠的性能，降低各種電力系統事故，提高電力系統的穩定性。 1高壓開(kāi)關(guān)柜概述 高壓開(kāi)關(guān)柜是電力系統運行之中的重要電氣設備之一，主要是以斷路器為主要的組成設備，是生產(chǎn)廠(chǎng)家根據不同的電氣系統接線(xiàn)圖需要，從而將電力系統之中有關(guān)的高低壓電器以及線(xiàn)路和導體等，全部封裝在一個(gè)金屬柜體之中，從而作為電力系統分配電能的裝置。 在進(jìn)行高壓開(kāi)關(guān)柜的結構設計時(shí)，必須要具有“五防”，即一誤分，二防短路、三防帶負荷分，四防隔離，五防帶電掛接地線(xiàn)并且防誤入帶電間隔。 當前絕大多數的高壓開(kāi)關(guān)柜按照斷路器的安裝方式可以分為移開(kāi)式以及固定式兩類(lèi)，其中移開(kāi)式的高壓開(kāi)關(guān)柜主要是應用在手車(chē)之上，這是由于手車(chē)柜具有著(zhù)比較好的互換性，從而能夠保證電力輸送的穩定性。而固定式的高壓開(kāi)關(guān)柜，因為電氣設備都是固定式安裝的，因此不具有移動(dòng)性，所以具有著(zhù)更加經(jīng)濟性的優(yōu)點(diǎn)。 根據不同的高壓開(kāi)關(guān)柜內部結構可以分為金屬封閉式開(kāi)關(guān)柜、金屬間隔式開(kāi)關(guān)柜以及金屬封閉箱式和敞開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜三大類(lèi)，不同結構的高壓開(kāi)關(guān)柜，其內部的構成以及優(yōu)缺點(diǎn)都有所不同，金屬封閉式開(kāi)關(guān)柜主要由斷路器、母線(xiàn)等部分組成，因為這些組成都安裝在金屬封閉的隔室之中，因此被稱(chēng)為金屬封閉式開(kāi)關(guān)柜。而金屬間隔式和封閉式之間，有較大的相同點(diǎn)，其所組成的金屬原件同樣安裝在隔間之中，但是因為安裝有防護作用的非金屬隔板，從而能夠起到更好的保護作用。金屬封閉式的開(kāi)關(guān)柜外部是金屬材質(zhì)的保護外殼，而敞開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜則是將部分設備敞開(kāi)在外，從而導致封閉性較低。 2系統設計要求 2.1體積要求 針對于絕大多數高壓開(kāi)關(guān)柜而言，其內部空間都非常小，很難將大體積的監測設備安裝入其中，因此在設計監測系統時(shí)，必須要盡可能的降低監測設備的體積，從而才能夠保證高壓開(kāi)關(guān)柜內部空間足夠。 2.2絕緣性能要 高壓開(kāi)關(guān)柜中存在大電流和高電壓，如果不能夠做好絕緣以及安全防護的話(huà)，很容易導致設備內部短路或者誤觸事故發(fā)生，因此必須要加強監測設備的絕緣性能，杜絕發(fā)生事故的可能。 2.3穩定性要求 溫度監測系統是對高壓開(kāi)關(guān)柜內部溫度進(jìn)行監測，這種監測不僅僅要求實(shí)時(shí)進(jìn)行，并且還要求所監測的數據要精準，因此在設計溫度監測系統時(shí)，必須要保證監測設備具有足夠的穩定性，從而才能夠確保監測結果的科學(xué)、有效。除此之外，監測設備因為具有著(zhù)較高的精準度要求，因此必須要定期進(jìn)行檢查和維護，在設計監測設備時(shí)，還應當盡量便于維護，從而降低維護人員的工作和操作難度，提高設備的易用性。 3系統總體方案 高壓開(kāi)關(guān)柜的溫度監測系統，由溫度的采集設備、數據計算設備以及監測控制器三部分組成，這三部分各司其 職，都發(fā)揮著(zhù)十分重要的作用。 溫度采集設備，即是對高壓開(kāi)關(guān)柜之中的空氣溫度進(jìn)行采集，其中包括了溫度傳感器、微型控制器以及信息傳輸 器等多個(gè)部分。一般情況下，溫度采集設備都安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜的斷路器之上，負責對斷路器的觸頭溫度進(jìn)行檢測， 并且通過(guò)數據傳輸設備將數據傳輸到監測控制器之上，完成溫度采集工作。 數據計算設備，其中包括有處理器、顯示器以及警告器等多個(gè)組成部分，絕大多數的數據計算設備都安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜的柜門(mén)之上，來(lái)對所獲取的溫度進(jìn)行計算，在數據經(jīng)過(guò)計算之后，將所得處理結果顯示在顯示器上，以便于工作人員獲取相關(guān)數據。 監測控制器之中備有溫度監測分析統計軟件，它能夠對溫度采集設備所獲取的溫度數據進(jìn)行統計以及計算，并且將所獲得的數據進(jìn)行保存，當溫度超過(guò)了系統所設定的溫度上限時(shí)，將會(huì )及時(shí)發(fā)出警告，從而告知工作人員溫度已經(jīng)超過(guò)標準。 針對于溫度監控分析統計軟件而言，其中包括了四個(gè)組成部分，分別是智能分析系統、實(shí)時(shí)數據系統、UI界面以及數據傳輸。 智能分析系統是整個(gè)溫度監控分析統計軟件的核心所在，它利用內部的計算和分析核心，來(lái)負責指揮整個(gè)軟件的運行，其中主要求實(shí)時(shí)監測、數據統計、警告信息管理等數個(gè)部分組成。智能分析系統能夠將監測系統所獲得的數據進(jìn)行智能分析，并且對高壓開(kāi)關(guān)柜設備的內部情況進(jìn)行預測，通過(guò)改變警告閾值的方式來(lái)實(shí)現動(dòng)態(tài)監控高壓開(kāi)關(guān)柜的溫度。 實(shí)時(shí)數據系統，能夠為分析統計軟件提供一個(gè)快速并且科學(xué)的數據訪(fǎng)問(wèn)渠道，它利用了共享存儲的技術(shù)，在軟件之中的每一個(gè)模塊都能夠通過(guò)標準接口來(lái)提取實(shí)時(shí)數據，從而保證每一個(gè)模塊都能夠發(fā)揮出最大的作用，對高壓開(kāi)關(guān)柜中的各項指標進(jìn)行嚴格的控制。 UI界面，顧名思義，是為了實(shí)現軟件與用戶(hù)之間的交互以及信息交流，它能夠將軟件所獲取的數據以及情況準確并且形象的反饋給用戶(hù)，從而實(shí)現監測系統的作用。在UI界面之中，往往會(huì )采用圖形化的界面，以此來(lái)提高便用程度，降低用戶(hù)的操作難度和學(xué)習難度。用戶(hù)可以快速并且便捷的利用UI界面，來(lái)查詢(xún)高壓開(kāi)關(guān)柜之中的各項數據，比如實(shí)時(shí)溫度、統計圖表以及分析結果等等。 數據傳輸系統，能夠將其他模塊所采集的數據以及分析結果進(jìn)行傳輸以及上報，并且能夠將溫度監測分析統計軟件所得數據傳輸給儲存系統，從而更好的保存數據，便于后期的調用。 4安科瑞無(wú)線(xiàn)測溫系統 4.1系統結構 Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測溫監控系統通過(guò)RS485總線(xiàn)或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進(jìn)行通訊，系統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規約，安全性、可靠性和開(kāi)放性都得到了極大地提高。該系統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線(xiàn)、棒圖、報表和用戶(hù)管理功能，可以監控無(wú)線(xiàn)測溫系統的設備運行狀況，實(shí)現快速報警響應，預防嚴重故障發(fā)生。 溫度在線(xiàn)監測系統結構圖 4.2系統功能 測溫系統主機Acrel-2000T安裝于值班監控室，可以遠程監視系統內所有開(kāi)關(guān)設備運行溫度狀態(tài)。系統具有以下主要功能：
4.3系統硬件配置 溫度在線(xiàn)監測系統主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統主機組成，實(shí)現變配電系統關(guān)鍵電氣部位的溫度在線(xiàn)監測。
5結束語(yǔ) 為了確保電力系統的正常運行，就必須要高中重視高壓開(kāi)關(guān)柜中的溫度在線(xiàn)監測，進(jìn)行有針對性的監測系統設計，從而讓監測系統能夠發(fā)揮出正常的作用，保證高壓開(kāi)關(guān)柜中的溫度適中保持在合理范圍之內，避免發(fā)生各種事故，影響電力系統的穩定。 參考文獻 [1]陳亞?wèn)|.高壓開(kāi)關(guān)柜溫度在線(xiàn)監測系統設計 [2]劉志群.基于RS485實(shí)現的PC機與單片機多機通信[J].閩江學(xué)院學(xué)報，2007(2). [3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2020.06版． [4]安科瑞用戶(hù)變電站變配電監控解決方案2021.10 安科瑞唐曉娟13774431042 |
