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温度在线监测系统

无源无线测温系统

一、系统背景
    发电厂、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等重要的设备,在长期运行过程中开关的触点和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热,而这些发热部位的温度无法监测,由此导致事故发生。近年来,在电厂和变电站已发生多起开关过热事故,造成火灾和大面积的停电事故,解决开关过热问题是杜绝此类事故发生的关键,实现温度在线监测是保证高压设备运行的重要手段。

    高压开关柜通常要能承受高达10000A的工作电流,设备在长期运行过程中,开关的触点和母线、电缆连接点等因老化或接触电阻过大而发热,温升超过规定值,会加速动、静触头等接触点氧化,氧化结果又导致接触电阻值增加,促使发热更加严重,形成恶性循环。

    开关柜内有裸露高压,空间封闭狭小,无法进行人工巡查测温。而现行的诸如光纤测温、红外测温、有源测温等方式都存在着这样那样的不足。我公司经广泛调研,结合新材料、新技术成功研发出新一代在线测温系统--YGPWT-2000型无源无线测温系统并成功投入在线运行,运行效果良好。

二、常见测温方式比较
测温方法 无源无线测温 光纤光栅测温法 红外测温法 传统CT无线测温 电池无线测温
供电和传输方式 射频感应取电
无线传输
无需供电
光纤传输
无需供电
无线传输
CT母排取电 无线传输 电池供电/无线传输
感温方式 直接接触 直接接触 非接触式 直接接触 直接接触
测温精度 1℃±0.5℃ 高(±0.2℃~±0.5℃) 较差 ±0.5℃~±3℃ 1℃±0.5℃
稳定性 电压波动很低
稳定性高
长期使用的稳定度较低 极易受光照、气流、灰尘等影响 电压波动大,故障率很高
适用范围 断路器、母线电缆接点等 电缆等不带电管道表面 易热点测温 断路器、母线电缆接点等 断路器、母线电缆接点等
施工 简单方便 简单(用于电缆)
复杂(用于配电装置)
人工现场测量使用 需按测点尺寸选配不同型号 简单方便
维护 基本免维护 易(用于电缆测温)差(用于配电设备测温) 不存在此问题 频繁 需定期断电更换电池,增加成本
三、系统特性
1.双电源模式,功能更加完善
   提供两种取电模式:一种是通过触臂或母排流过的一次电流进行感应取电;另一种是通过手持巡检仪提供的射频信号进行取电。这两种取电方式的组合提供了更加完善的功能,为设备的质量检测、系统设置、安装,巡检、软件升级等提供便利。

2.较取电性能,无工作盲点
   断路器触头或开关柜母排上只要有2~3A一次电流就可以让取电模块正常工作。

3.采用喉箍式结构,安装更方便
  无源无线测温模块尺寸小,安装方便,适用于各种尺寸的触头壁和母排,可以安装在触头臂套管内侧或外侧,可以安装在母排各种位置,有更多的选择,安装更加方便快捷。

4.发射周期智能化
  可以根据触头臂或母排上感应电流的大小自动调整发送周期,数据发送频率更智能化,大于等于1秒可以任意设定。

5.感应能量小,稳定性高
  模块内部从一次电流感应到的功率从3A的0.08mW到1000A时的0.12W,由于本身感应到的功率小,不需要通过保护电路去消耗多少能量,更加稳定。

6.屏蔽结构设计,抗干扰性好
  内部硬件设计上,增加了屏蔽罩和保护电路,可以轻松的应对群脉冲和浪涌带来的干扰,手持供电设计,设置和维护更加方便。
  喉箍式无源无线采用的是双电源设计,不仅可以感应取电,还可以在断电的情况下用手持巡检仪进行射频供电,可以直接对监测模块进行实时设置和软件升级,这样对于后期维护可以更加方便。

7.新合金材料应用,自产热小
  无线测温模块,采用特殊的软磁合金材料,产热很小,在10000A的大电流下对监测点没有任何影响,不同于传统硅钢片,取的能量很高,发热很严重,会加重监测点的温度。

四、系统拓扑图

五、技术参数
1、无源传感器技术参数
适用范围 动触头、高压母排、搭接点等部位
工作电源 自感应供电、射频供电
感应取电范围 10000A
测温方式 接触式探头测温
测温范围 -55~300℃,短时400℃
通讯方式 433M 无线通讯
发射功率 ≤10mW
通讯周期 ≥1 秒,时间可设
外壳材质 耐高温绝缘材质
外形尺寸 61*33*14mm
安装固定材料 特殊材质的软合金 和相同耐压等级的热缩套管

  2、汇聚终端技术参数

工作电源 220V AC
工作环境 温度-40~85℃、湿度≤95%RH
通讯方式 RS-485 (CAN、无线、以太网需定制)
通讯协议 Modbus 协议
(其他自定义协议需修改)
整机功耗 ≤2W
输出接口 3路无源报警输出,同时配备温控和湿控输出
开孔尺寸 110mmX110mm
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