【案例分享】無線測溫系統在煤礦公司的設計與應用
變電站是煤礦非常重要的供電設備,煤礦變電站主要擔負著全礦井的供電任務,以往供電系統大多依靠人工巡檢的方式來排查發熱的故障點,但是,在惡劣的天氣條件下,在封閉性比較強的高壓柜中,很難實現溫度的檢測。隨著負荷的增大、安全生產的需要,保障電力供應的安全可靠是安全生產的必要條件。因此,很有必要對變電站進行實時的溫度在線監測,有利于及時發現變電站的故障,并及時檢修。
1、供電系統存在的問題
通過對大量電力事故的統計分析,引起供電故障的直接原因主要是各種高低壓開關柜內部觸頭,變壓器、母排、電纜的接頭等,因制作質量不良、壓接不緊、材質老化、彈簧疲勞銹蝕弓|起接觸電阻增大,在負荷增加時出現接頭過熱、甚至燒穿。接頭的質量好壞,只能在運行中發現,而且運行時間越長越容易發生過熱燒穿事故。為了對這些容易發熱的觸頭、接頭、電力設備進行跟蹤監控,變電所必需安裝無線測溫的預警系統,即在每個需要監測的點上各安裝-一個溫度傳感器,溫度傳感器把采到的溫度轉換為無線信號發送給無線接收終端,由無線接收終端完成數據的轉換,并由面板顯示測到的溫度或由測溫工作站顯示和存儲。
2、無線測溫監測系統方案設計圖
3、無線測溫設備安裝
(1)無線溫度傳感器。無線溫度傳感器應采用CT取電的供電模式。通過合金帶固定于被測位置或就近位置,保證傳感器感溫部位與被檢測部位表面充分接觸以保證測溫效果,安裝后的電氣間隙不低于對應電壓等級的最低安全間隙。
(2)無線溫度監測器。每個高壓配電室安裝1臺無線溫度監測器,放置開關室墻上或柜內,用以接收并顯示傳感器數據,記錄報警數據,并通過RS485有線通信或網絡上傳到后臺監控主機。
(3)后臺監控主機及監控軟件安裝。后臺監控主機采用工業全封閉無風扇工控機,安裝組態軟件,具有數據采集,畫面組態顯示,超限報警,報警和歷史數據存儲,歷史曲線查詢,歷史報警查詢,人員權限管理等功能,具有物聯網云服務接口,可通過手機查看數據和報警。
4、無線測溫裝置介紹
(1)無源無線溫度傳感器
溫度傳感器具有小巧的體積,當與被測物體表面直接接觸時,能保證快速測量溫度的變化,并將溫度變化的信號傳到信號處理及無線發射器,進行信號處理并將處理后的信號通過無線傳輸到溫度監測器。
采用美國TI公司最新推出的無線收發芯片,功耗小,信號強,發射距離不加任何功率放大的情況下可達300米。測溫元件同樣采用美國TI公司的數字集成芯片,精度高,可達0.5°C ,傳統的測溫廠家使用NTC熱敏電阻,最大精度在±1攝氏度。
性能指標
數字集成溫度傳感器 | |
測溫范圍: | -40℃~+150℃ |
測溫精度: | ±1 ℃ |
接口方式: | 無線數字通訊接口 |
發送間隔: | 12秒(10秒到5分鐘可設) |
無線傳輸距離 | 視距500米,開關柜屏蔽后外傳30米,穿墻不小于30cm。 |
供電方式: | 電磁感應TA取電,啟動電流<5A |
外形尺寸: | 25*21*9mm |
防護等級 | IP68 |
(2)無線測溫監測器
用于接收無線測溫傳感器發射的無線數字信號, 通過彩色液晶顯示屏顯示當前所測溫度。具備標準上傳通信規約,可接入南瑞等通信機,上傳到監控主機,使運行人員能夠對溫度進行實時在線準確地巡檢,對高壓電氣設備接點溫度狀態能夠及時地掌握。
性能指標 | |
無線溫度傳感器容量 | 250個 |
顯示屏 | 7寸彩色顯示屏 |
溫度顯示分辨率 | 0.1℃ |
報警輸出 | 2個(無源接點)250Vac,0.6A或24Vdc,5A。 |
通訊接口 | RS485,RJ45網口,可NTP對時,無線上傳口 |
通訊規約 | ModbusRTU,modbusTCP |
報警歷史數據存儲 | 200條 |
工作電源 | AC220V或DC220V |
工作溫度 | -20℃~85℃ |
5、系統軟件功能介紹
ZRMSCADA在線監測軟件分為通訊模塊,監控模塊,組態設計模塊組成。
通過該軟件,能夠與不同協議的終端儀表通訊,并將數據寫入SQL數據庫,可查詢歷史記錄,曲線,報警窗口彈出,打印等。同時能夠實現局域網內客戶端查看數據。
(1)電氣監控系統分布圖:在顯示界面可以顯示一次系統模擬圖。
(2)溫度監測:在監控系統上集中顯示被測各點的溫度值。
(3)報警功能:實際測量到的參數值超過報警值時進行聲光報警,并帶有語音報警功能。
(4)故障顯示:被測設備溫度點的位置非正常工作時顯示故障。
(5)數據庫功能:存儲所有被測點的各個時刻的溫度值,以便進行歷史查詢歷史曲線顯示。
(6)權限管理:可進行權限設置。運行數據的設定、修改等需經有使用權限的系統操作人員操作方生效。
(7)遠程通信:系統提供 RS485 總線通訊方式,以滿足遠程通信。
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