Ứng dụng hệ thống đo nhiệt độ không dây trong thiết bị điện cao áp Mỏ Than

Kỹ sư: Michelle zhou điện thoại: 86 18795636361 e-mail: michelle.zhou@email.acrel.cn

Jiangsu acrel Electrical Mfg co. Ltd

Trừu tượng:Với sự phát triển không ngừng của Nền Kinh Tế Xã Hội, hệ thống điện đang tiến theo hướng điện áp cao và công suất cao. Các công nghệ và thiết bị mới của hệ thống điện xuất hiện trong một dòng vô tận, và khả năng truyền tải điện tiếp tục được cải thiện. Tuy nhiên, tải điện cao áp được mang bởi các thiết bị điện cao áp cũng khiến nhiệt độ của chính nó tăng lên là thủ phạm đe dọa sự ổn định của lưới điện. Nhiệt độ thiết bị đã trở thành một thông số quan trọng cho hoạt động ổn định của thiết bị truyền tải điện trong lưới điện hiện tại. dựa trên lý do tăng nhiệt độ của thiết bị điện cao áp, bài viết này phân tích cấu trúc và ứng dụng của hệ thống đo nhiệt độ không dây, phân tích những ưu điểm và nhược điểm của ứng dụng, Và cung cấp các ví dụ ứng dụng để cung cấp tài liệu tham khảo cho hoạt động ổn định và phát triển hệ thống điện của nước ta.

Từ khóa:Hệ thống đo nhiệt độ không dây; thiết bị điện cao áp; Ưu điểm và nhược điểm

Các thiết bị điện cao áp trong hệ thống điện của nước ta có nhiều điểm kết nối khác nhau, chẳng hạn như khớp nối công tắc cách ly, nút thanh cái, v. v. do vấn đề chất lượng trong quá trình sản xuất hoặc an toàn, nhiều thiết bị sẽ có vấn đề tiếp xúc kém và điện trở lớn sẽ được tạo ra trong quá trình sử dụng, dẫn đến vấn đề tăng nhiệt độ.

1. Lý do tăng nhiệt độ của thiết bị điện cao áp

Việc áp dụng hệ thống đo nhiệt độ không thể tách rời khỏi việc phân tích nguyên nhân của vấn đề tăng nhiệt độ. Đầu tiên là vấn đề về chất lượng và lắp đặt của chính thiết bị điện cao áp, đặc biệt là tại các khớp nối của bu lông thiết bị. liệu các điểm Kết nối có đáp ứng các tiêu chuẩn hay không, Và liệu độ kín có đáp ứng các tiêu chuẩn hay không, tất cả đều ảnh hưởng đến độ bền của điện trở. nhiều kết nối thiết bị sẽ có vấn đề không đồng đều và thô ráp trong quá trình lắp đặt. Mài không đủ cũng sẽ dẫn đến tăng sức đề kháng và tiếp xúc kém, điều này sẽ ảnh hưởng đến việc sử dụng thiết bị và làm cho vấn đề tăng nhiệt độ trở nên rõ ràng. thứ hai, bảo vệ bất cẩn trong quá trình vận chuyển thiết bị điện cao áp sẽ gây va đập, dẫn đến biến dạng các điểm kết nối hoặc các bộ phận chính, do đó dẫn đến tiếp xúc kém. Thứ ba, Bề mặt kim loại của thiết bị điện cao áp dễ bị ăn mòn hoặc phản ứng oxy hóa, và các vấn đề trên bề mặt thiết bị cũng sẽ ảnh hưởng đến sự tiếp xúc của thiết bị. Môi trường làm việc kém của một số thiết bị điện, chẳng hạn như nhiệt độ cao, mưa, tuyết và gió mạnh, sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa của thiết bị, gây ra vấn đề tăng nhiệt độ nghiêm trọng. Thứ Tư, các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến tiếp xúc kém khi kết nối thiết bị. Nhiều trang web vận hành thiết bị tương đối phức tạp và các liên kết khác nhau như lắp đặt, sử dụng và bảo trì thiết bị cũng dễ bị lỗi, dẫn đến tiếp xúc kém với nhiều đầu nối cáp và công tắc cách ly, và vấn đề tăng nhiệt độ nghiêm trọng. Thứ năm, thiết bị chịu áp lực tải cao trong một thời gian dài. Các thiết bị điện cao áp tự mang truyền tải và ứng dụng điện cao áp. Khi dòng điện quá lớn và vượt quá khả năng vận chuyển của thiết bị, cùng với hiệu ứng nhiệt của dòng điện, nhiệt độ của thiết bị sẽ tăng lên nhanh chóng.

Trong vận hành thiết bị thực tế, năm vấn đề trên sẽ xảy ra ở các khớp của Bộ Ngắt Mạch, đầu nối ngắt, khớp nối cáp, ỐNg Lót và thanh xe buýt, v. v. những khu vực này có nhiều lỗi và dễ bị vấn đề tăng nhiệt độ. Trong kiểm tra và bảo trì hàng ngày, nhân viên nên tập trung vào kiểm tra và bảo trì. trong quá trình kiểm tra thiết bị, việc đo nhiệt độ của thiết bị không chỉ có thể nắm bắt trạng thái của thiết bị trong quá trình sử dụng mà còn phát hiện kịp thời nhiệt quá mức do tiếp xúc kém hoặc tải quá mức. ở trạng thái sạc, Do ảnh hưởng của dòng điện và nhiệt, nhiệt độ bên trong cao hơn thế giới bên ngoài là bình thường, nhưng sự thay đổi nhiệt do lỗi của thiết bị hoặc tải quá mức cần phải được theo dõi chặt chẽ. Vấn đề tăng nhiệt độ này sẽ làm trầm trọng thêm sự lão hóa của thiết bị, do đó làm giảm tuổi thọ của thiết bị và THẬM CHÍ có thể khiến thiết bị bị cháy. Do đó, rất cần thiết để áp dụng một hệ thống đo nhiệt độ cho cao-volThiết bị điện áp.

Tại Trung Quốc, các phương pháp đo nhiệt độ được sử dụng nhiều nhất cho thiết bị điện cao áp là phương pháp chip sáp hiển thị nhiệt độ, Phương pháp đo nhiệt độ hồng ngoại, Phương pháp đo nhiệt độ sợi quang và hệ thống đo nhiệt độ không dây. cả phương pháp hiển thị nhiệt độ và nhiệt kế hồng ngoại đều được vận hành thủ công và không thể thu thập dữ liệu trong thời gian thực. Thông qua đo sợi quang, có thể thu được kết quả đo thời gian thực. Tuy nhiên, trong trường hợp điện áp cao và thấp, nó không thể cô lập hoàn toàn các yếu tố môi trường và không thể đáp ứng các yêu cầu về thông số kỹ thuật của thiết bị điện cho các thiết bị điện áp cao. Hơn nữa, khi lắp đặt trong tủ, Ngoài ra còn có những trở ngại lớn cho việc lắp đặt do các vấn đề như sợi quang không chịu được nhiệt độ cao và hệ thống dây điện rất khó khăn. việc đo nhiệt độ không dây hiện có Công nghệ chủ yếu dựa vào chế độ truyền không dây hiện tại để khắc phục các vấn đề về kết nối và đính kèm của các vòng sơ cấp và thứ cấp, do đó cải thiện sự an toàn khi sử dụng điện áp cao.

2. Phân Tích cấu trúc Hệ thống đo nhiệt độ không dây và ứng dụng thiết bị

Thành phần của hệ thống đo nhiệt độ không dây có thể được chia thành phần cảm biến nhiệt độ và phần phân tích và hiển thị kết quả giám sát nhiệt độ, Cũng như phần cứng và phần mềm của hệ thống. Cấu trúc của hệ thống đo nhiệt độ không dây cho các thiết bị điện cao áp như trong hình 1 thường được lắp đặt với các cảm biến nhiệt độ tại điểm nối của tủ công tắc, khớp nối cáp, cầu chì, v. v. để đảm bảo độ chính xác của phép đo, Cảm biến thường ở cùng vị trí điện áp với đối tượng thử nghiệm, sau đó tín hiệu thu thập được truyền và hiển thị bằng công nghệ không dây. để đảm bảo an toàn cho việc đo nhiệt độ, các bộ phận Làm việc điện áp cao và điện áp thấp được cách điện để tránh rò rỉ và các tai nạn khác. thông thường, Nhiều kênh được cung cấp trên bề mặt bên ngoài của thiết bị làm việc để theo dõi thời gian thực và xử lý dữ liệu của nhiều vị trí. Sau đó, dữ liệu mà máy thu nhận được được truyền đến máy tính thông qua cổng nối tiếp hoặc song song, và được phân tích và xử lý bởi chương trình được lập trình sẵn.

Hình 1 sơ đồ cấu trúc của hệ thống đo nhiệt độ không dây cho thiết bị điện cao thế

Cảm biến nhiệt độ 2.1

Chức năng của cảm biến nhiệt độ là chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ thành tín hiệu điện. Thông thường, Máy đo cặp nhiệt điện PT100 được sử dụng và độ chính xác đo của nó có thể đạt tới 0.1 độ C. Cũng có thể sử dụng cảm biến dòng điện thu nhỏ ZERO-Flux, cũng có giá trị ứng dụng cao. Về mặt kỹ thuật, cảm biến từ chọn permalloy tổn thất thấp làm lõi sắt, và sử dụng công nghệ áp suất âm đặc biệt và phương tiện bảo vệ để nhận ra sự bù tự động cho lõi sắt, Để lõi sắt ở trong điều kiện hoạt động lý tưởng của từ thông bằng không. Ngoài thiết bị đo nhiệt độ, cảm biến nhiệt độ không dây còn bao gồm nguồn điện, Mạch đo, mạch điều khiển logic và mạch truyền thông vô tuyến ở một tần số cụ thể. để thích ứng với điều kiện làm việc cao hơn, nó thường được đóng gói trong ống co nhiệt độ cao, áp suất cao, Và có đặc tính chống thấm nước và chống bụi nhất định để đảm bảo sử dụng lâu dài. Vì khu vực làm việc của thiết bị đo nhiệt độ không dây thường nhỏ, nên giảm kích thước của nó càng nhiều càng tốt để đáp ứng các điều kiện làm việc trong quá trình sử dụng. khi sử dụng cảm biến nhiệt độ, Dây dán chịu nhiệt hoặc công nghệ dán có thể được sử dụng để kết hợp các yếu tố nhạy cảm với nhiệt với bề mặt của vật thể, nhưng cần cẩn thận để giữ các điểm tiếp xúc gần để giảm sai số đo. Cảm biến nhiệt độ không dây nên có phạm vi hoạt động tuyến tính rộng. Thông thường, phần tử cảm biến nhiệt độ-55 ~ 130 độ c được chọn và cảm biến nhiệt độ được chọn theo yêu cầu về độ chính xác của phép đo và sai số đo trong các điều kiện làm việc khác nhau.

Máy dò nhiệt độ không dây 2.2

Hệ thống dò nhiệt độ không dây có nhiều kênh thu, có thể xử lý và hiển thị nhiều điểm đo khác nhau trong thời gian thực. Có chức năng phán đoán và xử lý lỗi trong máy dò nhiệt độ không dây. Khu vực an toàn được đặt trước bởi nhân viên và thông tin thu thập được so sánh với ngưỡng đã đặtBằng máy dò nhiệt độ không dây. Nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng, nó sẽ đi vào mô-đun Xử lý lỗi và xuất văn bản cảnh báo và xuất ra một bộ mức cao và thấp để bắt đầu tín hiệu và âm thanh báo động. Ngoài các chức năng phát hiện và báo động cơ bản, máy dò nhiệt độ không dây còn có khả năng truyền thông tin. Nó có thể được kết nối với máy tính thông qua đường dữ liệu hoặc chip Giao tiếp cổng nối tiếp/song song, và nhân viên có thể theo dõi nhiều công tắc và bộ phận tiếp xúc trong thời gian thực và kiểm soát trạng thái hoạt động của chúng, để kịp thời khám phá các vấn đề an toàn hiện có.

Hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực 2.3

So với các thiết bị phần cứng nói trên như cảm biến và máy dò, hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực nghiêng hơn so với hệ thống phần mềm trong hệ thống đo nhiệt độ không dây. Hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực là sự tích hợp của hoạt động phần cứng đo nhiệt độ không dây tổng thể, xử lý dữ liệu, thu thập tín hiệu và các chức năng khác. Nó giao tiếp với nhân viên thông qua giao diện máy khách và tải lên và hướng dẫn vấn đề. để giảm cường độ lao động của người vận hành, công nhân kỹ thuật đã phát triển một hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực đáp ứng mô tả ở trên, Để phân tích và xử lý kết quả đo nhiệt độ của bộ phận phần cứng. Hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực có các chức năng hiển thị nhiệt độ, lưu trữ dữ liệu, phân tích và so sánh dữ liệu lịch sử, cảnh báo lỗi, phân tích lỗi, phân tích trạng thái hoạt động của thiết bị, v. v. Và nó có thể tích hợp và bổ sung các chức năng của phần cứng. trong thiết kế hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực, một số phương pháp thiết kế mô-đun có thể được sử dụng cho công việc xử lý dữ liệu dự phòng và mỗi đơn vị mô-đun bị phân hủy theo chức năng, và dữ liệu được lưu trữ và xử lý theo danh mục. Phương pháp thiết kế mô-đun này có thể làm cho hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực có khả năng ứng dụng và an toàn cao hơn. Hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực có thể hỗ trợ các nhân viên kỹ thuật thu thập, trích xuất, so sánh và phân tích một lượng lớn dữ liệu, và có thể báo cáo các điều kiện bất thường khác nhau trong thời gian thực theo nhiệt độ khác nhau của các thiết bị khác nhau để đảm bảo hoạt động bình thường của các thiết bị khác nhau. Đồng thời, hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực cũng có hoạt động toán học và hiệu suất trực quan hóa tốt, có thể hiển thị dữ liệu của một khoảng thời gian nhất định dưới dạng biểu đồ và đánh dấu dữ liệu để tạo điều kiện bảo trì sau này.

3. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống đo nhiệt độ không dây áp dụng cho thiết bị điện cao áp

3.1 ưu điểm kỹ thuật của hệ thống đo nhiệt độ không dây áp dụng trong thiết bị điện

Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, hệ thống đo nhiệt độ không dây đã trải qua nhiều nâng cấp và cập nhật, hiệu suất của nó ngày càng mạnh mẽ hơn và việc theo dõi nhiệt độ ngày càng chính xác hơn. Cấu trúc nguồn điện hiện tại đòi hỏi Hệ thống đo nhiệt độ không dây ngày càng chính xác và thời gian thực, Đặc biệt đối với các thiết bị điện cao áp. Hệ thống đo nhiệt độ không dây cũng được điều chỉnh liên tục với việc áp dụng các thiết bị điện cao áp. về mặt thu tín hiệu, hệ thống đo nhiệt độ không dây mở rộng tần số tín hiệu cao hơn dựa trên các đặc tính của thiết bị điện cao áp, có độ ổn định tốt và không dễ bị xáo trộn bởi các yếu tố bên ngoài. Công nghệ truyền thông không dây được sử dụng trong truyền tín hiệu, Tương đối đơn giản, tiêu thụ năng lượng và chi phí thấp, và có thể được phân tích và xử lý theo Dữ liệu nhận được, và trạng thái hoạt động của thiết bị có thể được theo dõi trong thời gian thực mà không bị ảnh hưởng bởi các hạn chế có điều kiện thời tiết. nhiệt độ của thiết bị có thể được theo dõi trong thời gian thực để tránh phát hiện nhỡ. Đồng thời, có thể đặt báo động quá nhiệt của thiết bị theo nhu cầu của người dùng và người vận hành có thể được nhắc nhở về vị trí thiết bị cụ thể thông qua âm thanh và tín hiệu.

3.2 không đủ ứng dụng của hệ thống đo nhiệt độ không dây trong thiết bị điện

Việc đo nhiệt độ của thiết bị điện cao áp sử dụng hệ thống đo nhiệt độ không dây giúp giảm cường độ làm việc kiểm tra của người vận hành trạm biến áp và cải thiện hiệu suất an toàn của thiết bị cùng một lúc. Tuy nhiên, cũng có một số thiếu sót nhất định trong hệ thống đo nhiệt độ không dây trong sử dụng thực tế. Trước hết, Hệ thống đo nhiệt độ không dây là một công nghệ hoạt động, đòi hỏi pin tích hợp để cung cấp năng lượng. Khi nàoPin cạn kiệt, hệ thống đo nhiệt độ không dây sẽ tự động tắt và nhân viên không thể nhìn thấy nhiệt độ của thiết bị và chỉ có thể khôi phục kết nối bằng cách ngắt kết nối đường dây để thay pin, kết quả là, Số lượng hoạt động chuyển mạch và mất điện ngoài kế hoạch trong trạm biến áp được tăng lên rất nhiều. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi có thể cải tiến công nghệ, thay thế pin tích hợp bằng nguồn điện thụ động và sử dụng sóng điện từ được tạo ra bởi dòng điện điểm cố định làm nguồn điện, Vì vậy, độ tin cậy của toàn bộ hệ thống đã được cải thiện. thứ hai, một số chỉ số kiểm soát nhiệt độ của thiết bị cung cấp điện thường Thất Bại Trong các ứng dụng thực tế. Người ta đánh giá sơ bộ rằng Pin của cảm biến đo nhiệt độ không dây là không đủ. Sau khi mất điện và thay thế cảm biến đo nhiệt độ không dây, hiện tượng này vẫn tồn tại. Trong trường hợp này, cần phát hiện trang web, gỡ lỗi cài đặt đầu nhận, rút ngắn khoảng cách giữa điểm đo nhiệt độ và hệ thống đo nhiệt độ không dây và tránh tình huống này. Ngoài ra,Thiết bị giám sát nhiệt độ không dâyVới công nghệ hoạt động riêng của nó không thể thay thế pin. Nếu phát hiện pin không đủ, phải thay cảm biến không dây. Điều này sẽ không chỉ làm tăng chi phí bảo trì thiết bị mà còn gây tiêu thụ tài nguyên cho thiết bị.

4. Ví dụ ứng dụng của hệ thống đo nhiệt độ không dây

So với công nghệ hệ thống đo nhiệt độ không dây nước ngoài, sự phát triển của công nghệ đo nhiệt độ trong nước tương đối tụt lại phía sau, Nhưng do sự chú ý liên tục của ngành công nghiệp trong nước trong những năm gần đây, đầu tư, nhân lực và nguồn lực vật chất trong lĩnh vực này đã được cải thiện. Trong ngành công nghiệp điện, có rất nhiều thiết bị phụ trợ, đặc biệt là thiết bị giám sát để vận hành điện. Đó là, khi đường dây chạy đến một tải nhất định hoặc nhiệt độ cao, thiết bị sẽ tự động dừng nguồn điện để tránh tai nạn. những sản phẩm mới thiết thực này chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị điện cao áp, Và giao diện của chúng được cài đặt sẵn và không thể thay thế. Mặc dù nó sẽ làm giảm việc tạo ra sức đề kháng ở một mức độ nhất định, nhưng rất dễ gây ra sự thất bại do làm việc lâu dài, điều này sẽ làm tăng sức đề kháng của chính thiết bị và tăng nhiệt trong quá trình hoạt động. Vì vậy, trong một thời gian dài, rất dễ gây ra tai nạn an toàn, Gây nguy hiểm cho sức khỏe cá nhân và tài sản của mọi người. Để đối phó với tình trạng này, một số công ty trong nước đã áp dụng công nghệ đo nhiệt độ không dây vào sản xuất điện. với sự phổ biến của công nghệ này, nó hiện đang được sử dụng rộng rãi không chỉ trong ngành công nghiệp điện, mà còn trong các ngành công nghiệp khác có vấn đề tăng nhiệt độ.

5. kịch bản ứng dụng

Thiết bị đo nhiệt độ trực tuyến tiếp xúc điện phù hợp để theo dõi nhiệt độ các khớp nối cáp trong tủ công tắc điện áp cao và thấp, tiếp điểm ngắt mạch, công tắc dao, đầu trung gian cáp cao áp, máy biến áp loại khô, thiết bị điện áp thấp và dòng điện cao. Nó có thể ngăn ngừa các mối nguy hiểm tiềm ẩn về an toàn gây ra bởi khả năng chống tiếp xúc và sưởi ấm quá mức do quá trình oxy hóa, nới lỏng, bụi và các yếu tố khác trong quá trình vận hành, từ đó cải thiện an toàn thiết bị, kịp thời, phản ánh liên tục và chính xác tình trạng hoạt động của thiết bị và giảm tỷ lệ tai nạn của thiết bị.

6. Cấu hình phần cứng hệ thống

Hệ thống giám sát nhiệt độ trực tuyến chủ yếu bao gồm cảm biến nhiệt độ và bộ thu/Hiển thị nhiệt độ tại lớp thiết bị, cổng điện toán cạnh tại lớp truyền thông, và một hệ thống đo nhiệt độ lưu trữ tại lớp điều khiển trạm để thực hiện giám sát nhiệt độ trực tuyến các bộ phận điện chính của hệ thống phân phối và chuyển đổi điện.

7. Conclusion

Due to the continuous development of sensors, wireless data communication, data mining and other technologies, the real-time monitoring system of high-voltage electrical temperature will become more scientific. With the application and popularization of the wireless temperature measurement system, our country's power industry is also more stable and safe, and its technological progress has contributed to the development of our country.

References:

[1] Acrel Enterprise Microgrid Design and Application Manual. Version 2022.05