Una breve discusión sobre el diseño y la aplicación de un sistema inalámbrico de medición de la temperatura en equipos de alta tensión

Abstracto: La aparamenta de alta tensión es un equipo eléctrico importante en la subestación.Es responsable de la doble función de cerrar y desconectar líneas eléctricas y proteger la seguridad del sistema.La aparamenta de alto voltaje funciona en un entorno de alto voltaje, gran corriente y un fuerte campo magnético durante mucho tiempo.La oxidación y la resistencia de los contactos a menudo hacen que los contactos se calienten y la temperatura sea demasiado alta.Si no se descubre y se trata a tiempo, puede causar accidentes graves como incendios, cortes de energía, etc. Por lo tanto, el problema del monitoreo de temperatura en tiempo real en gabinetes de distribución de alto voltaje se ha convertido en un problema urgente que debe resolverse en el sector eléctrico. sistema.El artículo sobre cuestiones prácticas propone un sistema inalámbrico de medición de temperatura para armarios de distribución de alta tensión basado en un microordenador de un solo chip.El sistema tiene las características de estructura simple, medición de temperatura y alta precisión.

Palabras clave: aparamenta de alta tensión;sistema inalámbrico de medición de temperatura

0Introducción

Con el rápido desarrollo de la economía popular, la demanda de energía eléctrica en todos los ámbitos de la vida es cada vez mayor.Por lo tanto, el funcionamiento seguro y fiable de los equipos eléctricos es una parte importante de la seguridad de la red eléctrica.La aparamenta de alto voltaje es uno de los equipos importantes de la subestación.La mayoría de las aparamentas de alto voltaje adoptan una estructura cerrada y tienen malas condiciones de disipación de calor.Cuando el equipo está en funcionamiento durante mucho tiempo, los contactos del tablero son propensos a calentarse, lo que hace que los componentes envejezcan y provoquen incendios.Accidente Por lo tanto, el fenómeno de sobrecalentamiento interno de los gabinetes de distribución de alto voltaje de estructura cerrada se ha convertido en un problema común en los gabinetes de distribución.

1 Método para detectar la temperatura de contacto interno del interruptor de alto voltajeengranaje

En la actualidad, se monitorean las condiciones de calentamiento de los contactos dentro del tablero de alta tensión y los cambios de temperatura se pueden detectar en cualquier momento, de modo que se puedan manejar rápidamente antes de que alcancen temperaturas peligrosas, a fin de evitar accidentes de seguridad.Actualmente, los métodos de detección comúnmente utilizados incluyen principalmente inspección T, medición de temperatura del chip de color, medición de temperatura de fibra óptica y medición de temperatura por infrarrojos.La inspección humana se basa principalmente en el termómetro rojo-N portátil del operador para medir la temperatura dentro del gabinete de distribución de alto voltaje.Sin embargo, debido a la estructura cerrada del gabinete de distribución de alto voltaje y la obstrucción de los circuitos o componentes en el gabinete, la temperatura dentro del gabinete de distribución se bloquea.Como resultado, el termómetro infrarrojo no puede medir con precisión los datos de temperatura dentro del gabinete.El método de medición de la temperatura del chip de color se basa en los diferentes colores del chip de color para determinar la temperatura dentro del gabinete.Este método no puede reflejar con precisión la temperatura dentro del gabinete.La medición de temperatura por fibra óptica utiliza fibra óptica como sensor de temperatura y modula la intensidad de la luz que pasa a través de la fibra óptica a través de cambios de temperatura para determinar la temperatura.Requiere equipos superiores, como fuente de luz, circuitos de transmisión y recepción.El método de temperatura IN rojo determina la temperatura del objetivo medido respondiendo al cambio en la radiación infrarroja.Este método de medición de temperatura tiene baja precisión.En base a esto, este artículo propone un sistema inalámbrico de medición de temperatura para armarios de distribución de alta tensión basado en un microordenador de un solo chip.Este sistema tiene las características de medición precisa de la temperatura y fácil instalación.

2 Diseño general del sistema

2.1 Requisitos de diseño del sistema

La aparamenta de alto voltaje es un equipo importante en el sistema eléctrico.Opera en un entorno con fuerte ruido electromagnético durante mucho tiempo y tiene altos requisitos de confiabilidad y estabilidad.Por lo tanto, para el entorno operativo especial de los equipos de distribución de alto voltaje, el sistema de monitoreo debe cumplir los siguientes requisitos.(1) Puede funcionar de manera estable durante mucho tiempo sin necesidad de reemplazar la batería con frecuencia;(2) Puede adaptarse a entornos complejos de ruido electromagnético;(3) Es pequeño y fácil de desplegar en la posición de contacto;(4) El sistema requiere una alta confiabilidad.

2.2 Plan de diseño general del sistema

El sistema inalámbrico de medición de temperatura para gabinetes de distribución de alto voltaje mencionado en este artículo incluye principalmente tres partes: un módulo inalámbrico de medición de temperatura, un recolector de toallas y un servidor de computadora host.El módulo de medición de temperatura inalámbrico se instala en los contactos del gabinete de distribución de alto voltaje para detectar la temperatura del contacto y la señal de temperatura detectada se envía al colector de temperatura de forma inalámbrica.El colector de temperatura está conectado al servidor de la computadora host a través de una red cableada y transmite la temperatura de los contactos en el gabinete de distribución de alto voltaje al servidor de la computadora host en tiempo real.La computadora host puede realizar conmutación de alto voltaje.Puede mostrar, almacenar, alarmar y consultar datos históricos de la temperatura del gabinete, completando así la detección y alerta temprana de la temperatura de descarga eléctrica en el gabinete de distribución de alto voltaje.

Figura 1 Arquitectura del sistema de medición de temperatura inalámbrica del gabinete de distribución de alto voltaje

Para el módulo de adquisición de temperatura de la computadora inferior, consta principalmente de un módulo de control de microcomputadora de un solo chip, un módulo de sensor de temperatura, un módulo transceptor inalámbrico y un módulo de fuente de alimentación.Su estructura se muestra en la Figura 2.

Figura 2 Arquitectura de adquisición de temperatura

3. Uncrelsolución de sistema de monitoreo de temperatura en línea

3.1 Descripción general

El dispositivo de medición de temperatura en línea por contacto eléctrico es adecuado para monitorear la temperatura de uniones de cables, contactos de disyuntores, interruptores de cuchilla, extremos intermedios de cables de alto voltaje, transformadores de tipo seco, equipos de bajo voltaje y alta corriente en gabinetes de distribución de alto y bajo voltaje. para evitar la oxidación debido a la oxidación durante el funcionamiento.La holgura, el polvo y otros factores provocan una resistencia de contacto excesiva y un calentamiento, lo que se convierte en un peligro para la seguridad.Mejore la seguridad de los equipos, refleje de manera oportuna, continua y precisa el estado operativo del equipo y reduzca las tasas de accidentes de los equipos.

El sistema inalámbrico de medición y monitoreo de temperatura Acrel-2000T se comunica directamente con el equipo en la capa de bahía a través del bus RS485 o Ethernet.El diseño del sistema sigue el estándar internacional Modbus-RTU, Modbus-TCP y otros protocolos de transmisión, y se logra seguridad, confiabilidad y apertura.mejorado mucho.El sistema dispone de funciones de señalización remota, telemetría, control remoto, ajuste remoto, configuración remota, alarma de eventos, curva, gráfico de barras, informe y gestión de usuarios.Puede monitorear el estado de operación del equipo del sistema inalámbrico de medición de temperatura, lograr una respuesta de alarma rápida y prevenir fallas graves..

3.2 Lugares de aplicación

Es adecuado para el monitoreo de temperatura de equipos de energía en el omnipresente Internet de las cosas, plantas siderúrgicas, productos químicos, cemento, centros de datos, hospitales, aeropuertos, plantas de energía, minas de carbón y otras fábricas y minas, y estaciones de transformación y distribución de energía.

3.3 Estructura del sistema

Diagrama de estructura del sistema de monitoreo de temperatura en línea

3.4 Funciones del sistema

El sistema host de medición de temperatura Acrel-2000T está instalado en la sala de monitoreo de servicio y puede monitorear de forma remota el estado de temperatura de funcionamiento de todos los equipos de conmutación del sistema.El sistema tiene las siguientes funciones principales:

3.4.1 Visualización de temperatura

Muestra el valor en tiempo real de cada punto de medición de temperatura en el sistema de distribución de energía y también puede ver datos de forma remota a través de la aplicación WEB/teléfono móvil de la computadora.

3.4.2 Curva de temperatura

Vea la curva de tendencia de temperatura de cada punto de medición de temperatura.

3.4.3 Ejecutar el informe

Consulta e imprime datos de temperatura en cada punto de medición de temperatura.

3.4.4 Alarma en tiempo real

El sistema puede emitir alarmas por temperaturas anormales en cada punto de medición de temperatura.El sistema tiene una función de alarma por voz en tiempo real, que puede emitir alarmas por voz para todos los eventos.Los métodos de alarma incluyen ventanas emergentes, alarmas de voz, etc. También puede enviar mensajes de alarma a través de SMS/APP para recordar rápidamente al personal de servicio.

3.5 Configuración del hardware del sistema

El sistema de monitoreo de temperatura en línea se compone principalmente de sensores de temperatura y unidades de adquisición/visualización de temperatura en la capa de equipo, puertas de enlace de computación de borde en la capa de comunicación y hosts del sistema de medición de temperatura en la capa de control de la estación para realizar el monitoreo de temperatura en línea de partes eléctricas clave de el sistema de transformación y distribución de energía.

Referencias:

[1] Manual de diseño y aplicación de microrredes empresariales de Acrel.Versión 2022.05