Aplicación de un sistema inalámbrico de medición de la temperatura en equipos eléctricos de alta tensión de minas de carbón

Resumen:Con el continuo desarrollo de la economía social, el sistema eléctrico se está moviendo hacia la dirección del alto voltaje y la alta capacidad.Las nuevas tecnologías y equipos del sistema eléctrico surgen en un flujo interminable, y la capacidad de transmisión de energía continúa mejorando.la carga de energía de alto voltaje llevada por el equipo eléctrico de alto voltaje también hace que su propia temperatura aumente el culpable que amenaza la estabilidad de la red eléctricaLa temperatura del equipo se ha convertido en un parámetro importante para el funcionamiento estable de los equipos de transmisión de energía en la red eléctrica actual.Basado en las razones del aumento de la temperatura de los equipos eléctricos de alto voltaje, este artículo analiza la estructura y la aplicación del sistema inalámbrico de medición de temperatura, analiza las ventajas y desventajas de su aplicación,y proporciona ejemplos de aplicaciones para proporcionar referencia para el funcionamiento estable y el desarrollo del sistema de energía de nuestro país.

Palabra clave:Sistema inalámbrico de medición de la temperatura; equipos eléctricos de alto voltaje; ventajas y desventajas

El equipo eléctrico de alto voltaje en el sistema eléctrico de nuestro país tiene una variedad de puntos de conexión, como uniones de interruptores aisladas, nodos de barra de bus, etc.Debido a problemas de calidad en el proceso de fabricación o de seguridad, muchos dispositivos tendrán problemas de contacto deficientes y se generará una gran resistencia durante el uso, lo que dará lugar a problemas de aumento de la temperatura.

Razones del aumento de la temperatura de los equipos eléctricos de alto voltaje

La aplicación del sistema de medición de temperatura es inseparable del análisis de la causa del problema del aumento de temperatura.La primera es la calidad y los problemas de instalación de los propios equipos eléctricos de alto voltaje.En el caso de los equipos de ensamblaje, la resistencia de la resistencia depende de si los puntos de conexión cumplen con las normas y si la estanqueidad cumple con las normas.Muchas conexiones de equipos tendrán problemas irregulares y ásperos durante la instalaciónLa inadecuación de la molienda también conducirá a una mayor resistencia y a un contacto deficiente, lo que afectará al uso del equipo y hará evidente el problema del aumento de la temperatura.La protección descuidada durante el transporte de equipos eléctricos de alto voltaje causará golpesEn tercer lugar, la Comisión considera que la aplicación de las disposiciones de la Directiva 77/388/CEE no constituye un obstáculo para la libre circulación de trabajadores.la superficie metálica del propio equipo eléctrico de alto voltaje es propensa a reacciones de corrosión u oxidaciónEl mal entorno de trabajo de algunos equipos eléctricos, como la alta temperatura, la lluvia, la nieve, el frío, el frío, el frío, etc.y un viento fuerte.En cuarto lugar, los factores externos afectan al mal contacto en la conexión del equipo.Muchos sitios de operación de equipos son relativamente complicados, y varios enlaces como la instalación, el uso y el mantenimiento del equipo también son propensos a errores, lo que resulta en un mal contacto de muchos conectores de cable y interruptores aislantes,y graves problemas de aumento de la temperaturaEn quinto lugar, el equipo está sometido a una presión de carga elevada durante mucho tiempo.Una vez que la corriente es demasiado grande y excede la capacidad de carga del equipo, junto con el efecto térmico de la corriente misma, la temperatura del equipo aumentará rápidamente.

En el funcionamiento real de los equipos, los cinco problemas anteriores se presentarán en las juntas de los interruptores de circuito, los desconectores, las juntas de los cables, las bujes y las barras de los buses, etc.Estas áreas tienen muchas fallas y son propensas a problemas de aumento de la temperaturaEn la inspección y el mantenimiento diarios, el personal debe centrarse en la inspección y el mantenimiento.la medición de la temperatura del dispositivo no sólo puede captar el estado del dispositivo durante su uso,, pero también detecta a tiempo el calor excesivo generado por un contacto deficiente o una carga excesiva.Es normal que la temperatura interna sea más alta que la del exterior., pero el cambio de calor debido a la falla del propio equipo o a una carga excesiva debe ser monitoreado de cerca.reduciendo así la vida útil del equipoPor lo tanto, es muy necesario aplicar un sistema de medición de temperatura a los equipos eléctricos de alto voltaje.

En China, los métodos de medición de la temperatura más utilizados para los equipos de alta tensión son el método de visualización de la temperatura con un chip de cera, el método de medición de la temperatura por infrarrojos,método de medición de la temperatura de la fibra óptica y sistema inalámbrico de medición de la temperaturaTanto el método de visualización de la temperatura como el termómetro infrarrojo son operados manualmente, y los datos no se pueden recopilar en tiempo real.se pueden obtener resultados de medición en tiempo realSin embargo, en el caso de alta y baja tensión, no puede aislar completamente los factores ambientales,y no puede cumplir los requisitos de las especificaciones de instrumentación eléctrica para instrumentos de alto voltajeAdemás, cuando se instala en el gabinete,También hay grandes obstáculos para su instalación debido a problemas tales como la fibra óptica no es resistente a altas temperaturas y el cableado es difícilLa tecnología de medición de temperatura inalámbrica existente se basa principalmente en el modo de transmisión inalámbrica actual para superar los problemas de conexión y conexión de los bucles primarios y secundarios.,mejorar así la seguridad del uso de la energía de alto voltaje.

2- Análisis de la estructura del sistema inalámbrico de medición de la temperatura y aplicación del equipo

La composición del sistema inalámbrico de medición de la temperatura puede dividirse en la parte del sensor de temperatura y la parte de visualización y análisis de los resultados del monitoreo de la temperatura.así como el hardware y el software del sistema.La estructura del sistema inalámbrico de medición de la temperatura de los equipos de alta tensión, tal como se muestra en la figura 1, se instala generalmente con sensores de temperatura en la unión de los gabinetes de interruptores,las articulaciones de los cables, fusibles, etc. Para garantizar la exactitud de la medición, el sensor se encuentra generalmente en la misma posición de voltaje que el objeto de ensayo,y luego la señal recogida se transmite y se muestra utilizando tecnología inalámbricaPara garantizar la seguridad de la medición de la temperatura, las partes de trabajo de alto y bajo voltaje están aisladas para evitar fugas y otros accidentes.Se proporcionan múltiples canales en la superficie externa del equipo de trabajo para la monitorización en tiempo real y el procesamiento de datos de múltiples ubicaciones.Luego, los datos recibidos por el receptor se transmiten a la computadora a través del puerto serial o paralelo, y son analizados y procesados por el programa preprogramado.

Figura 1 Diagrama esquemático de la estructura del sistema inalámbrico de medición de temperatura para equipos de alta tensión

2.1 Sensor de temperatura

La función del sensor de temperatura es convertir la señal de temperatura en una señal eléctrica.1 grado Celsius. También se puede utilizar un sensor de corriente en miniatura de flujo cero, que también tiene un alto valor de aplicación.y utiliza tecnología de presión negativa especial y medios de protección para realizar la compensación automática para el núcleo de hierro, de modo que el núcleo de hierro se encuentre en la condición de trabajo ideal de flujo magnético cero. Además del dispositivo de medición de temperatura, el sensor de temperatura inalámbrico también incluye una fuente de alimentación,un circuito de medición, un circuito de control lógico y un circuito de radiocomunicación a una frecuencia específica.con una longitud de longitud superior a 20 mm,, y tiene ciertas propiedades impermeables y resistentes al polvo para garantizar un uso a largo plazo.su tamaño debe reducirse tanto como sea posible para satisfacer las condiciones de trabajo durante el uso.Cuando se utilice un sensor de temperatura, se puede utilizar alambre de pegado o tecnología de pegado resistente al calor para combinar el elemento sensible al calor con la superficie del objeto,pero se debe tener cuidado de mantener los puntos de contacto cerca para reducir los errores de medición.El sensor de temperatura inalámbrico debe tener un amplio rango de trabajo lineal.y el sensor de temperatura se selecciona de acuerdo con los requisitos de precisión de medición y error de medición en diversas condiciones de trabajo.

2.2 Detector de temperatura inalámbrico

El sistema inalámbrico de detección de temperatura tiene múltiples canales de recepción, que pueden procesar y mostrar múltiples puntos de medición diferentes en tiempo real.Hay funciones de juicio y manejo de fallas en el detector de temperatura inalámbricoEl personal establece de antemano una zona de seguridad y la información recopilada se compara con el umbral establecido por el detector de temperatura inalámbrico.entrará en el módulo de procesamiento de fallas y emitirá el texto de advertenciaAdemás de las funciones básicas de detección y de alarma, el sistema de detección de ruido puede utilizar una serie de niveles altos y bajos para activar la señal de alarma y el sonido.el detector de temperatura inalámbrico también tiene la capacidad de transmitir informaciónPuede conectarse a una computadora a través de una línea de datos o un chip de comunicación de puertos serie/paralelo y los empleados pueden monitorear múltiples interruptores y partes de contacto en tiempo real.y controlar su estado de funcionamiento, para descubrir a tiempo los problemas de seguridad existentes.

2.3 Sistema de vigilancia de la temperatura en tiempo real

En comparación con las instalaciones de hardware mencionadas anteriormente, como sensores y detectores,el sistema de monitoreo de temperatura en tiempo real está más inclinado hacia el sistema de software en el sistema inalámbrico de medición de temperaturaEl sistema de monitorización de la temperatura en tiempo real es la integración del funcionamiento general del hardware inalámbrico de medición de la temperatura, el procesamiento de datos, la recopilación de señales y otras funciones.Se comunica con el personal a través de la interfaz del cliente y carga y emite instrucciones.Con el fin de reducir la intensidad de trabajo de los operadores, los técnicos han desarrollado un sistema de monitorización de la temperatura en tiempo real que cumple la descripción anterior,para analizar y procesar los resultados de las mediciones de temperatura de la pieza de hardwareEl sistema de monitorización de la temperatura en tiempo real tiene las funciones de visualización de la temperatura, almacenamiento de datos, análisis y comparación de datos históricos, alerta de fallas, análisis de fallas,Análisis del estado de funcionamiento del equipo, etc., y puede integrar y complementar las funciones de la parte de hardware.algunos métodos de diseño modular pueden utilizarse para el trabajo de procesamiento de datos redundante, y cada unidad de módulo se descompone según la función, y los datos se almacenan y procesan por categoría.Este método de diseño modular puede hacer que el sistema de monitoreo de temperatura en tiempo real tenga una mayor aplicabilidad y seguridadEl sistema de monitorización de la temperatura en tiempo real puede ayudar a los trabajadores técnicos a recopilar, extraer, comparar y analizar una gran cantidad de datos.y puede reportar varias condiciones anormales en tiempo real de acuerdo con diferentes temperaturas de diferentes equipos para garantizar el funcionamiento normal de varios dispositivos.Al mismo tiempo, el sistema de monitoreo de temperatura en tiempo real también tiene un buen funcionamiento matemático y un buen rendimiento de visualización,que puede mostrar los datos de un determinado período como un gráfico y marcar los datos para facilitar el mantenimiento posterior.

3- Ventajas y desventajas del sistema inalámbrico de medición de temperatura aplicado a equipos eléctricos de alto voltaje

3.1 Ventajas técnicas del sistema inalámbrico de medición de la temperatura aplicado en equipos eléctricos

Con el avance de la ciencia y la tecnología, el sistema de medición de temperatura inalámbrico ha sufrido numerosas mejoras y actualizaciones, su rendimiento se ha vuelto cada vez más fuerte,y el monitoreo de la temperatura se ha vuelto cada vez más precisoLa construcción actual de la energía requiere que el sistema de medición de temperatura inalámbrico sea cada vez más preciso y en tiempo real, especialmente para equipos eléctricos de alto voltaje.El sistema inalámbrico de medición de la temperatura también se ajusta constantemente con la aplicación de equipos eléctricos de alto voltaje.En cuanto a la recepción de señales, el sistema inalámbrico de medición de temperatura extiende una frecuencia de señal más alta en función de las características de los equipos eléctricos de alto voltaje,que tiene una buena estabilidad y no se altera fácilmente por factores externosLa tecnología de comunicación inalámbrica se utiliza en la transmisión de señales, que es relativamente simple, de bajo consumo y coste de energía, y puede analizarse y procesarse de acuerdo con los datos recibidos,y el estado de funcionamiento del instrumento puede ser monitoreado en tiempo real sin verse afectado por las restricciones climáticas.La temperatura del instrumento puede ser monitoreada en tiempo real para evitar la detección perdida. Al mismo tiempo, la alarma de sobre-temperatura del dispositivo puede ser configurada de acuerdo con las necesidades del usuario,y el operador puede recordar la ubicación del equipo específico mediante sonido y señal.

3.2 Aplicación insuficiente del sistema inalámbrico de medición de la temperatura en el equipo eléctrico

The temperature measurement of high-voltage electrical equipment using the wireless temperature measurement system reduces the inspection work intensity of substation operators and improves the safety performance of the equipment at the same timeSin embargo, también existen ciertas deficiencias en el sistema inalámbrico de medición de la temperatura en el uso real.que requiere una batería incorporada para el suministro de energíaCuando la batería se agota, el sistema inalámbrico de medición de temperatura se apaga automáticamente y el personal no puede ver la temperatura del dispositivo.y sólo puede restaurar la conexión desconectando la línea para reemplazar la bateríaComo resultado, el número de operaciones de conmutación y los cortes de energía no planificados en la subestación aumentan considerablemente.sustituir la batería incorporada por una fuente de alimentación pasiva, y utilizar la onda electromagnética generada por la corriente de punto fijo como potencia, mejorando así la fiabilidad de todo el sistema.algunos indicadores de control de temperatura del dispositivo de alimentación a menudo fallan en aplicaciones prácticasSe considera preliminarmente que la batería del sensor de medición de temperatura inalámbrico es insuficiente.Este fenómeno todavía existe.En este caso, es necesario detectar el sitio, depurar la instalación del extremo receptor,acortar la distancia entre el punto de medición de temperatura y el sistema inalámbrico de medición de temperatura,, y evitar esta situación.Además, el sensor de temperatura inalámbrico con su propia tecnología activa no puede reemplazar la batería.el sensor inalámbrico debe ser reemplazadoEsto no sólo aumentará el coste de mantenimiento del instrumento, sino que también causará el consumo de recursos del equipo.

Ejemplos de aplicaciones de sistemas inalámbricos de medición de temperatura

En comparación con la tecnología de sistemas de medición de temperatura inalámbrica extranjeros, el desarrollo de la tecnología de medición de temperatura doméstica está relativamente rezagado.Pero debido a la atención continua de la industria nacional en los últimos añosEn la industria de la energía, hay muchos dispositivos auxiliares,especialmente equipos de vigilancia para el funcionamiento de la energíaEs decir, cuando la línea se ejecuta a una cierta carga o temperatura alta, el dispositivo se detendrá automáticamente el suministro de energía para evitar accidentes.Estos nuevos productos prácticos se utilizan principalmente en equipos eléctricos de alto voltaje, y sus interfaces están preinstaladas y no pueden ser reemplazadas.Aunque reducirá la generación de resistencia hasta cierto punto, es fácil causar fallas debido a un trabajo prolongado,que aumentará la resistencia del propio dispositivo y aumentará el calor durante el funcionamientoPor lo tanto, durante mucho tiempo, es fácil causar accidentes de seguridad, poniendo en peligro la salud de las personas y la propiedad.Algunas empresas nacionales han aplicado tecnología de medición de temperatura inalámbrica a la producción de energíaCon la popularidad de esta tecnología, ahora se utiliza ampliamente no sólo en la industria eléctrica, sino también en otras industrias con problemas de aumento de temperatura.

5Escenarios de aplicación

El dispositivo de medición de temperatura en línea de contacto eléctrico es adecuado para el control de la temperatura de las uniones de los cables en los gabinetes de interruptores de alto y bajo voltaje, contactos de interruptores, interruptores de cuchillo,cabezas intermedias de cables de alta tensión, transformadores de tipo seco, equipos de baja tensión y de alta corriente.polvo y otros factores durante el funcionamiento, mejorando así la seguridad de los equipos, reflejando de forma oportuna, continua y precisa el estado de funcionamiento de los equipos y reduciendo las tasas de accidentes de los equipos.

6Configuración del hardware del sistema

El sistema de monitorización de la temperatura en línea está compuesto principalmente por un sensor de temperatura y una unidad de adquisición/muestreo de temperatura en la capa de equipo.una pasarela de computación de borde en la capa de comunicación, y un sistema de medición de temperatura en la capa de control de la estación para realizar el monitoreo de temperatura en línea de las partes eléctricas clave del sistema de transformación y distribución de energía.

7Conclusión

Debido al continuo desarrollo de sensores, comunicación inalámbrica de datos, minería de datos y otras tecnologías,el sistema de monitoreo en tiempo real de la temperatura eléctrica de alto voltaje se volverá más científicoCon la aplicación y popularización del sistema de medición de temperatura inalámbrico, la industria eléctrica de nuestro país también es más estable y segura.y su progreso tecnológico ha contribuido al desarrollo de nuestro país.

Las referencias:

[1] Acrel Enterprise Microgrid Diseño y Manual de Aplicación. Versión 2022.05