安科瑞是一家为企业用户的能源(电、水、气或其他能源)消耗提供用能数据服务的集成商。结合企业用户能源供配系统的特点,为每一个用户量身设计能源计量系统,搭建精细合理的能源监测体系。系统的建设与投运可在能源可靠供应、用能合理和用电安全等方面解决用户关注的痛点,帮企业实现能源使用数据的可视化管理,为企业今后节能措施的引进实施提供科学的数据支撑。
高压开关柜是发电厂、变电站中确保电力系统安全可靠运行的重要设备,而柜内导线连接处的接触特性将直接影响开关柜工作的可靠性。随着使用年限的增加,因制造、安装不良或材料质量等问题都会导致接触不良而使接触电阻变大,进而导致温度升高,如不能及时发现和处理,就会导致严重的事故。因此,对柜内接头进行温度监测,可以提前发现安全隐患,及时采取处理措施,提高系统可靠性。目前,常用的温度监测方式有以下四种:
1) 示温记录标签:示温记录标签采用温敏变色原理制成标签,贴到被测设备上,当被测点的温度**标签的变色额定温度时,标签的颜色将发生变化,具有**温后变色的颜色记录功能。缺点是不能反映实时温度值,需要人工定期巡查。
2) 远红外测温:远红外测温采用被测点的红外波来确定其温度,依此原理制成的红外测温仪由于使用方便,是目前人工巡查测温的主要方法。缺点是容易受红外光路遮挡的影响,不能准确测得被测点的温度,限制了在某些场合的应用。
3) 光纤测温:光纤测温采用在被测设备上贴装光纤温度传感器,通过光缆连接光纤解调器,由光纤解调器输出相应的温度数据。缺点是光纤 易断易折、耐温性差、安装复杂,在运行环境不 好,特别是积累灰尘后很容易造成爬电现象,产生不应有的安全隐患。
4)有源无线测温:有源无线测温采用集成温度传感器或数字温度传感器采集被测点的温度,经处理的温度信号以无线通信的方式进行传输,是目前高压设备温度监测的主要方法。缺点是传 感器探头及无线**电路采用电池或小电流互感器取能供电,电池存在使用寿命短和更换困难的问题,互感取能存在电流大小不易控制和安装困难问题。
无线测温系统在余能发电厂10kV高压柜及厂用变压器上的应用
1余能发电厂10kV供电系统
我厂10kV供电系统为单母线分段接线运行方式,发电机并网前厂用电负载由烧结变电所开关出线提供启备电源。发电机并网后由快切装置进行备用和工作段的电源无扰切换,将电源转换为发电机供电。10kV负载主要为电厂各类辅机,如水泵、风机、厂变。
2当前高压开关柜和厂用变压器温度监视存在的问题分析
2.1高压开关设备
余能发电厂高压开关柜都是封闭式结构,还带防误闭锁。运行时不能打开遮挡红外检测的门或盖板进行红外检测。目前高压开关柜内电缆出线端只能借助测温贴片的变色进行人工判断,而设备内部母排温度则无法进行检测。设备内部导电的接头和插头在运行、动作过程会因磨损、机械操作和短路电动力引起机械振动等原因使接触电阻增加,引起温度升高,为设备安全运行埋下隐患。据不完全统计全公司高压开关故障频繁的部位在开关设备手车触头和进出线端电缆连接处。
2.2变压器的低压出线端
我厂两台10kV/400V,630KVA容量高压干式电力变压器,其二次侧电压为400V等级。运行过程中电流大是威胁设备安全运行的主要因数,对其二次绕组的温度监测,以前通过测温贴片的变色来进行人工判断。这种离线式的人工监视显然是不可靠的。在《电力变压器运行规程》中*5.1.4条变压器日常巡视检查内容中规定,其引线接头、电缆、母线应无发热迹象。由于巡查工作量大,容易被忽视,造成事故。综上所述,高压开关和厂用变压器作为电能传输的重要设备,对其运行时的温度监视显得尤为重要,所以对其加装无线测温系统是十分必要的。
2.3余能发电厂测量点位置选择
在10kV送风机、引风机、给水泵、凝结水泵、闭式水泵、循环水泵高压开关柜馈出电缆接头处和厂用变压器低压母排侧安装A-09-1型无线测温传感器,在10kV配电室内安装一块A-09-240型接收仪。后台系统采用与DCS数据集成得方式实现。
工作任务
1、收集历史数据,分析线路温度变化过程的特征
2、建立中低压配电线路温度在线监测模型
3、配电线路在线监测装置的开发
4、硬件平台开发:为了完成高速高准确度的采样和运算,装置硬件将采用ATE100、ATE200、ATE300、ATC200、AT00数据收发器;ARTM-Pn柜体显示终端;ARTM-100触摸屏显示终端:ASD200、ASD310、ASD300、ASD320柜体显示终端。
5、软件平台设计:软件将采用工业级实时操作系统,采用面向对象的分析(OOA)和面向对象的编程方法(OOP),具有以下功能:
1)实时运算、分析、逻辑推导;
2)故障报警和绝缘状态评估;
3)人机交互和参数设置;
4)通讯、完成远程;
6、通讯规约开发:装置采用双以太网+RS485的通讯接口,通讯规约采用标准IEC60870-5-103/104,用于完成实时配网线路温度在线监测系统的组网和远程监测.
系统组成
无线测温系统由数据采集层、通讯层和计算机管理层构成,层与层相对立。数据采集层设备负责数据采集并将数据通过无线方式与通讯层设备通讯。通讯层通过以太网方式将数据传输到计算机管理层,实现站级协调、优化控制和当地监测功能,同时实现与远方调度中心的通信。数据采集层由无线测温模块组成,无线测温模块分散布置,就地安装在高压配电装置的开断接触点或连接点上。
通讯层由无线通讯模块和通讯管理机组成,无线通讯模块按区域布置,接收本区域内的无线测温模块信号,通过485总线接入通讯管理机。通讯管理机以以太网方式组网。
计算机管理层由计算机管理后台组成,通过以太网接收上传数据,管理系统软件对数据进行分析、统计、处理、存储。
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江苏安科瑞电器制造有限公司是安科瑞电气股份有限公司(证券代码:300286 SZ.)的全资子公司,是安科瑞电量采集、电力监控、电能管理、电气安全、低压保护、智能光伏等系列产品的生产基地。公司位于江苏省江阴市,目前现代化生产厂房面积达3万平方米,电子组装生产线均采用无铅生产工艺,生产检测设备自动化程度高,公司采用**的信息管理系统,是江苏省两化融合试点企业。 公司通过在产品、技术、生产工艺上的技术积累和持续创新,围绕国家产业政策和市场导向,成功实现科技转型,由原来普通数显仪表和电量传感器的生产转到智能网络电力仪表、智能马达保护装置、智能光伏汇流装置、电能质量监控装置、电气火灾监控装置、消防电源监控设备、医用隔离电源柜、有源滤波装置、光伏汇流箱、光伏并网逆变器等产品的产业化,目前已发展成为一家集研发、生产、销售于一体的江苏省**企业。 公司还先后与上海电科所、东南大学、中国矿业大学等科研院所、高校组成产学研联合体,围绕智能电网用户端的电力监控、电能管理和电气安全开展产品研发,其中与上海电科所合作开发的“1/4抽屉柜智能马达管理单元的研发和产业化”项目被列为*科技特派员项目。 公司以用户端智能网络电力仪表及系统集成为主导产业,坚持“为客户创造**”的经营理念,走专业化、市场化、规模化道路,努力实现“立足中国、放眼世界,争做好的智能配电供应商”的战略目标,为客户提供可靠用电、节约用电、安全用电的完整解决方案,在智能电网用户端、新能源、物联网等*领域不断探索开发新产品。