任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在輸變電系統(tǒng)過程中，載流母線、母排等設(shè)備由于負(fù)載和電流過大或者表面出現(xiàn)了出現(xiàn)的很多的問題，并提出了高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要包括測溫終端、信號(hào)進(jìn)行處理的模塊、無線信號(hào)發(fā)射的模塊、進(jìn)行接收的模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及單片機(jī)、光顯元件及其聲顯元件。高壓電力無線定位測溫終端主要包括一個(gè)或多個(gè)感溫的元件組成的，每個(gè)感溫元件對(duì)應(yīng)一個(gè)對(duì)應(yīng)溫度監(jiān)控的工位，把溫度監(jiān)控信號(hào)與所對(duì)應(yīng)溫監(jiān)工位進(jìn)行綁定，進(jìn)而可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)了溫度所出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，并顯示出異常所出現(xiàn)的位置，進(jìn)而提升了檢修工作的效率。基于此，文章結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述與研究，希望能為同行業(yè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：高壓電力；無線定位測溫系統(tǒng)；單片機(jī)；監(jiān)控信號(hào)

0引言

目前，在進(jìn)行高壓電力傳輸過程中，載流的母線、母排等設(shè)備在負(fù)載出現(xiàn)了過大的電流或者表面出現(xiàn)了氧化的時(shí)候，溫度也出現(xiàn)了急劇的變高，如果長時(shí)間不進(jìn)行處理，就能使相鄰部件的性能出現(xiàn)了劣化，甚至?xí)霈F(xiàn)了擊穿，進(jìn)而導(dǎo)致了故障，出現(xiàn)了停電。按照安全生產(chǎn)相關(guān)部門所提供的數(shù)據(jù)分析，我國的輸變電場所在遇到重大的事故時(shí)，百分之九十以上都是由于電力部件出現(xiàn)了過熱現(xiàn)象所引發(fā)的，這不但給人們的生產(chǎn)與生活帶來了非常大的經(jīng)濟(jì)損失，另外，也對(duì)于人們生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生了非常大的威脅。通過對(duì)于高壓電力傳輸系統(tǒng)中的母線接點(diǎn)、電纜接頭、開關(guān)觸點(diǎn)溫度變化進(jìn)行檢測，能夠有效防止高壓電力部件溫度出現(xiàn)了過高而導(dǎo)致了故障的出現(xiàn)，為人們的安全生產(chǎn)提供了非常重要的保障。近年來，我國使用比較廣泛的高壓電力測溫的方法有：示溫蠟片法、紅外線測溫儀器、光纖測溫法及其無線測溫系統(tǒng)。示溫蠟片法通過利用紅外線測溫儀時(shí)，都要進(jìn)行人工檢查，否則就無法得到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，高壓電力光纖測溫系統(tǒng)雖能夠得到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，但高低壓環(huán)境未進(jìn)行隔離，無法符合高壓電氣儀表的相關(guān)規(guī)范，而且光纖還具有不耐高溫、在柜內(nèi)布線難度非常大等方面的缺點(diǎn)，因此，也存在著很多的缺陷。如今，所出現(xiàn)的無線測溫系統(tǒng)大都采取的是無線傳輸方式，從根本上解決了一次回路與二次回路之間的鏈接與附著問題，在很大程度上提升了高壓的用電安全，可以通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，并在一定程度上實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的監(jiān)控。無線測溫系統(tǒng)多方面的優(yōu)點(diǎn)使其已成了高壓電力測溫系統(tǒng)出現(xiàn)了很大的發(fā)展，這也是大勢所趨，但由于現(xiàn)有無線測溫系統(tǒng)只能對(duì)于溫度出現(xiàn)了異常時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，卻無法同步對(duì)溫度所出現(xiàn)異常的具體位置進(jìn)行提供，不能及時(shí)對(duì)于出現(xiàn)異常現(xiàn)象進(jìn)行檢測。

1高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

對(duì)于高壓電力測溫方法中所出現(xiàn)問題的分析，文章設(shè)計(jì)出了一種高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)溫度所出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，并對(duì)出現(xiàn)的異常位置予以顯示，進(jìn)而提升了檢修效率。高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)是由測溫的終端、信號(hào)模塊、無線信號(hào)的發(fā)射模塊、接收模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊以及單片機(jī)、光顯元件與聲顯元件等共同組成的。測溫的終端、信號(hào)的處理模塊、無線信號(hào)的發(fā)射模塊依次電進(jìn)行連接；無線的信號(hào)發(fā)射模塊與接收模塊進(jìn)行無線的通信；它的接收模塊電連接的是A/D進(jìn)行的轉(zhuǎn)換模塊，單片機(jī)分別電連接A/D轉(zhuǎn)換模塊、光顯元件以及聲顯元件。測溫的終端是由一個(gè)或多個(gè)感溫的元件組成的，感溫的元件是溫度的傳感器，每一個(gè)感溫的元件在所對(duì)應(yīng)的溫度監(jiān)控工位分別進(jìn)行安裝，并對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控；溫度的監(jiān)控工位還包括母線接點(diǎn)位置、高壓電纜接頭、出點(diǎn)位置等方面。信號(hào)的處理模塊預(yù)存儲(chǔ)包括感溫元件以及溫度的監(jiān)控工位之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所接收到的各感溫元件的監(jiān)控信號(hào)，并把溫度的監(jiān)控信號(hào)所對(duì)應(yīng)溫度監(jiān)控工位進(jìn)行綁定。光顯元件主要是液晶的顯示元件，是雙色的光顯元件，以對(duì)小于或者等于預(yù)設(shè)闕值的溫度信號(hào)與大于預(yù)設(shè)闕值溫度信號(hào)要區(qū)別進(jìn)行顯示。光顯元件指的是上位機(jī)，而且會(huì)通過D/A轉(zhuǎn)換模塊對(duì)單片機(jī)進(jìn)行連接。

2高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)工作原理分析

在高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)在進(jìn)行工作狀態(tài)的時(shí)候，測溫的終端中每一個(gè)感溫元件分別監(jiān)控每一個(gè)溫度監(jiān)控工位的信號(hào)，然后發(fā)送到信號(hào)的處理模塊，信號(hào)的處理模塊把每一個(gè)感溫元件檢測到溫度信號(hào)，以及所對(duì)應(yīng)的監(jiān)控工位所綁定且通過無線信號(hào)所發(fā)生了模塊，然后再進(jìn)行發(fā)射；無線信號(hào)所接收到的模塊，接收到的無線信號(hào)再向模塊進(jìn)行發(fā)射信號(hào)，而A/D轉(zhuǎn)換模塊再把無線信號(hào)所接收到的模塊及信號(hào)，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)再根據(jù)所接收到的數(shù)字信號(hào)控制光顯元件與聲顯元件。而單片機(jī)對(duì)于所接收的數(shù)字信號(hào)予以處理，并對(duì)溫度信號(hào)予以識(shí)別，然后與溫度監(jiān)控工位所對(duì)應(yīng)的關(guān)系通過光顯元件進(jìn)行光顯示，單片機(jī)把每一個(gè)溫度信號(hào)與預(yù)設(shè)闕值進(jìn)行比較，若一個(gè)或者多個(gè)溫度信號(hào)比闕值大的時(shí)候，要對(duì)聲顯元件進(jìn)行控制。另外，由于同時(shí)配備了光顯與聲顯元件，并把溫度的監(jiān)控信號(hào)與所對(duì)應(yīng)的監(jiān)控工位進(jìn)行了綁定，如果系統(tǒng)檢測到出現(xiàn)了異常的溫度時(shí)，則可以通過聲顯元件對(duì)所發(fā)出的聲音進(jìn)行預(yù)警，并引起工作人員的注意，避免了工作過程中出現(xiàn)了失誤。然后，工作人員就可以從光顯元件直接了解到溫度的異常程度與所出現(xiàn)的位置，以便能夠直接檢測異常工位，節(jié)省了對(duì)異常工位進(jìn)行查找的時(shí)間，這樣不但有利于提升檢修的效率，還能夠確保電力系統(tǒng)的正常傳輸，進(jìn)而減少了用戶出現(xiàn)損失。

3安科瑞無線測溫系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS 485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了*大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報(bào)警、曲線、棒圖、報(bào)表和用戶管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線測溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.2系統(tǒng)功能

測溫系統(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)。

1. 溫度曲線：查看每個(gè)測溫點(diǎn)的溫度趨勢曲線。

1. 運(yùn)行報(bào)表：查詢及打印各測溫點(diǎn)zhi定時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)。

1. 實(shí)時(shí)告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語音報(bào)警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時(shí)提醒值班人員。

1. 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。

3.3系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測系統(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。

4結(jié)束語

綜上所述，文章是一種高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)比較簡單，設(shè)計(jì)科學(xué)合理，而且效率非常高。通過對(duì)實(shí)時(shí)在線檢測與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不但能防止事故的出現(xiàn)，做到了防患于未然，還對(duì)檢修的故障進(jìn)行定位，提升了檢修的效率，大大降低了檢修的成本，進(jìn)而提升了高壓電力傳輸工作的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]袁偉.高壓電力無線定位測溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

[2]劉強(qiáng)．電網(wǎng)設(shè)備溫度無線監(jiān)測［D］．蘇州：蘇州大學(xué)，2005．

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊2020.06版．

[4]安科瑞用戶變電站變配電監(jiān)控解決方案2021.10

作者簡介：

任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電力監(jiān)控行業(yè)能效管理的研發(fā)與應(yīng)用。