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高压开关柜工作原理

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 文章来源:未知 编辑:除湿专家 时间:2018-06-20 09:21

株洲市共创科技有限公司是一家技术实力雄厚,专业从事电力自动化产品开发、生产和销售的科技型企业。主导产品为国内领先水平的无线式温度实时监测系统,该系统利用现代射频技术,设计构思独特,是一项在电力安全运行、维护领域有着广泛应用价值和前途的新型高科技产品。
(一)高压电气设备易发热部件温度监测的必要性
电力系统正向着大电网高可靠性、高自动化水平的方向迅猛发展。对电网运行自动化、智能化的监控水平已成为国内外高度重视的关键问题。随着社会用电量的日益增加,承载着大电量输送任务的高压电气设备如变压器、互感器、高压开关柜、刀闸等的电力负载也在迅速增加。电网中众多高压电气设备本身和设备之间的联接点是电力输送最薄弱环节,这个薄弱环节的实质问题就是联接点发热。随着负荷的增大,导致联接点发热并形成恶性循环:温升、膨胀、收缩、氧化,电阻增大、再度升温直至酿成事故。因此,电力系统不惜人力、财力,采取多种措施监测高压联接点的温升。据国家电力安全事故通报统计,我国每年仅发生在电站的电力事故,40%是由高压电气设备过热所致。因此监测高压联接点温升是非常重要的。
(二)电气设备运行温度实时在线监测势在必行
目前国内对电气设备高压联接点的温升测量普遍使用的方法为示温蜡片或定期用红外测温仪逐点测温。示温蜡片显然落后,而用红外测温仪逐点测温的方法又必须避开太阳光的背景干扰,一般需在夜间或阴雨天到现场实测,测量误差较大,且需大量人力物力。而这种方法也只能定期巡测,周期较长,因漏检而发生故障的机率非常大。目前更新换代后的手车开关柜内部的断路器、刀闸和动静触头等设备的位置隐蔽,红外测温仪已无法进行人工巡查测温。又考虑到故障从发热到发生事故需要经过一段时间,完全能做到及早发现异常进行预防,减少或杜绝电力事故的发生。因此对运行高压电气设备温度实时在线监测势在必行。
(三)无线式温度实时监测技术的先进性
无线式温度实时监测系统利用无线温度传感器与高压带电体等电位测量温度数据,采用前沿的Zigbee组网技术设计,国内首次研制,实现了高压带电体温度远距离遥测。本产品密封性能良好,室内室外均可安装使用。系统具有低功耗,等电位测量、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。
无线温度传感器等电位采集被测高压设备易发热部件的温升数据,为设备安全运行提供可靠的数据依据;安装在市、区监控中心的温度监测运行软件功能强大,系统数据库通过人机界面将地理分布图、接点温度运行参数、预报警信息、历史参数等通过图形、表格、曲线、棒图等形式直观显示,为决策层提供最直接可靠的数据依据,消除隐患、最大限度的减少事故。
本系统不但节省了大量的人力、物力,与示温蜡片、红外测温测量相比,还体现了本产品系统具有测温精度高、响应速度快、体积小、易安装、实时在线等优点。
产品技术2006年申报国家专利一项,专利号:200620137368.3,2006年12月在保定市质量技术监督局备案企业标准;Q/BWE02-2006。产品已于2008年12月在国家电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心完成了行业测试。
二、产品简介
(一)工作原理
无线温度传感器负责温度采集,在高压(高磁)环境下等电位采集被测点温度,采集数据通过无线网络传输到机柜终端机;机柜终端机接收无线射频信号,进行智能化处理,可按照用户要求设置系统功能,数据通过转换接口实现与上位机远程通信。
(二)性能指标及技术参数
测温范围    -20℃ — 120℃
测温误差    ±2℃
测温精度    ±0.5℃
无线传输功能(距离)    系统安装在KYN18(12KV)和KYN61(40.5KV)高压开关内(显示器安装在仪表室,无线传感器安装在主回路母线上)系统正常工作.(空旷无障碍25米)
工作电压    AC220V
电池寿命    3-5年
单台通道    6
高压耐受电压    95KV
雷电冲击电压    185KV
电源端子对地绝缘电阻     ≥ 10MΩ
电源端子对地工频耐受电压    2000V(Imin)
震荡波抗扰度     共模    2500V
        差模    1000V
外型尺寸    无线温度传感器   56mm x 46mm x35mm           
       显示终端(基站) 130mm x96mm x 43mm
(三)系统构成
1、无线温度传感器
无线温度传感器是本系统温度信息采集单元,无线温度传感器可直接紧密安装在高压带电体表面。在高压、高磁场环境下等电位形式采集被测点的温度信息,并以射频方式把温度信息发送到机柜终端机。彻底实现二次检测设备和一次高压设备的电隔离。
2、机柜显示终端机
由智能电子模块组成,负责接收数据、处理数据、后期灯光预报警等功能控制;同时通过总线控制数据传输到上位机。
3、区域监控中心运行软件
该软件运行在上位机上,用来处理各电站采集发送的机柜温度数据,监测中心运行软件功能强大,系统数据库通过人机界面将地理分布图、接点温度运行参数、预报警信息、历史参数等通过图形、表格、曲线、棒图等形式直观显示,数据可存储,可打印。还可以短信方式发送预报警信息。
(四)系统功能
1、信息采集功能
本系统利用无线温度传感器采集高压带电物体的温度,例如高压开关柜内动静触头和母线的联接处。无线温度传感器可紧密安装在被测点上,实时在线采集被测点运行中的温度信息并以射频方式把温度信息发送到机柜终端机。
2、预警、报警功能
出厂设置:t<60℃正常运行;t≥60℃报警。机柜显示终端可以根据用户要求设置预警门限和报警门限;当超过该设定值时,伴随有灯光警示。
3、显示功能
系统显示分两部分
I. 机柜终端机显示:LED模块清晰、直观显示运行中温度数据。
II. 电站监控室终端机显示(自带软件):电站监控室终端机自带无线温度实时监测系统运行软件,通过人机界面将地理分布图、接点温度运行参数、预报警信息、历史参数等通过图形、表格、曲线、棒图等形式直观显示出来。界面显示友好,工作人员可灵活操作。
III. 区域监控中心运行软件:该软件可安装在区域监控中心的服务器上,实时显示被控区域所有电站中的任意电站、任意开关柜的每个被测点正常、预警、报警数据。方便查阅。
4、 运行、通信、报警状态指示功能
系统的各种工作状态可以通过仪表上的状态指示直观清晰获得。
5、 通信功能
机柜终端机提供局域网口和标准RS485接口,方便用户选择接口与上位机通信。机柜终端和电站监控室工控机都设有数据通信接口,系统可按用户要求地址传送数据信息。配接专用转换接口,实现局域网和远程联网通信。
6、 改变测温点数目功能
出厂设置:机柜终端机有6个通道(三项2组)供用户使用。可根据实际用户需求和实际需求量改变测温点数目。也可多种配合方式。
7、 存储、打印功能
电站监控室工控机(带系统运行软件)设有存储、打印模块,可将系统预警、报警数据按时间、地址进行存储,随时可将数据打印成书面文档。
8、 自检功能
本系统各级终端都具有故障自动诊断、自动报告功能确保系统运行的可靠性。
(五)系统特点
1、 无线采集
无线温度传感器能够在高压、高磁场环境下紧密接触被测点等电位采集被测点的温度,不但能减少测量误差,提高测量精度,而且还彻底实现了测试设备和高压设备的电隔离,保证了电力输电安全可靠;无线温度传感器密封性能良好,可在室内、室外安全使用。无线温度传感器电池可更换。     
2、 实时性
   实时在线监测被测接点温度信息。
3、低功耗
   电池在低功耗模式下寿命为3-5年。
4、灵活性
   可根据用户的需求,灵活、方便的设置参数。
5、存储性
   存储能力强,可以存储10年数据。
6、网络容量大
无线传输网络根据用户需要灵活增添传感器数目。
7、软件功能
软件功能强大,显示清晰直观。
8、自成系统,可扩展,可联网
从温度信息采集到数据处理、显示、通信自成系统,即可单路,又可多路;可与电力系统综合自动化系统相连接,也可和电力系统的局域网、广域网相连接,融入电力自动化综合控制系统。
9、安全可靠
传感器内部经过特殊工艺处理,温度采集点与被测接点紧密接触,温度参数变化通过无线传输方式到收发基站。传感器本身不但具有良好的绝缘性还有极强的抗电磁干扰能力,接收到的温度信号准确可靠。无论是安装、运行、维修都会高度安全、可靠。不会对一次设备产生任何干扰和影响。
10、终端显示清晰、直观
温度监控软件具有人性化设计,界面友好,对接受信息进行汇总,除可显示各种信息外,还可显示各类图形,使监控人员清晰、直观地进行数据分析,并具有时间跟踪及打印功能,记录、备份十分方便。
11、安装方便
现场施工简单易行。
三、应用范围
无线式温度实时监测系统,根据高压开关柜内的复杂环境而设计,主要用于10 KV 、35KV高压开关柜的动静触头及室外各种接点温度的监测。可按用户要求增加测温点数量。
更多应用领:高压开关柜动静触头
           室内外高压电缆接头
           室内外高压母线接头
           箱式变电站
           刀闸开关
四、安装使用(另有安装使用说明资料)
1、产品主要设备组成
1) 无线温度传感器
2) 无线收发基站
3) 电站中控室工控机(主机和显示器)
4) 系统运行软件
5) 附件和配件: 固定传感器的热塑黏胶带、专用粘胶剂。
2、安装使用方法(以电站为例)
1) 电站安装:
(1)将无线温度传感器和温度探头按测点位置用热塑黏胶带固定。
(2)将收发基站按用户要求安装在适当位置(机柜内部或机柜仪表盘)并准备好220V交流电源。
(3)用预制的数据线把多台机柜智能处理终端用T接法和数据总线连接,然后把数据总线连接到电站中控室智能处理终端,并为中控室智能处理终端机备好220V交流电源。
(4)收发基站和电站中控室工控机依次接通220V交流电。
(5)收发基站和电站中控室工控机依次初始化。
(6)进入工作状态。
2) 区域监控中心运行软件安装
(1)将电站中控室智能处理终端通信接口和设在电站电力系统的通信接口相连接。使电站中控室智能处理终端并入电力系统通信网络;
(2)本系统运行软件安装在区域控制中心服务器中;
(3)仔细阅读本系统软件使用说明书,按说明书操作;
3) 网络通信:
    传输规范:按用户要求
    接口规范:按用户要求
    设备地址:可设置
五、售前售后服务
1、 保修期和保修项目
本公司对产品系统提供一年保修期并提供终身维护,保修期内本产品系统所包含的部件若是在保修期出现产品质量问题,用户可以得到无偿的更换和维修服务;公司常年备有该系统产品的备品和配件。
2、 公司备可更换电池。
3、 工程施工结束后根据用户要求公司可派技术人员进行一段时间的维护。
4、 紧急状态下的服务措施公司设有24小时服务电话;维修技术人员到达现场检修恢复系统正常工作。根据用户要求随时对运行软件进行维护和更新。

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