Uma breve discussão sobre a concepção e aplicação de um sistema de medição de temperatura sem fios em equipamentos de comutação de alta tensão

Resumo: O equipamento de comutação de alta tensão é um equipamento elétrico importante na subestação.É responsável pelas duas funções de fechar e desconectar as linhas de energia e proteger a segurança do sistemaO equipamento de alta tensão opera em um ambiente de alta tensão, grande corrente e forte campo magnético durante muito tempo.A oxidação e a resistência ao contato freqüentemente causam o aquecimento dos contatos e a temperatura é muito altaSe não for detectada e tratada a tempo, pode causar acidentes graves, como incêndios, interrupções de energia, etc.O problema da monitorização da temperatura em tempo real em armários de comutação de alta tensão tornou-se um problema urgente a ser resolvido no sistema de energiaO artigo sobre questões práticas propõe um sistema sem fios de medição de temperatura para gabinetes de comutação de alta tensão baseado num microcomputador de um único chip.O sistema tem as características de uma estrutura simples, medição de temperatura e alta precisão.

Palavras-chave: interruptor de alta tensão; sistema sem fios de medição de temperatura

0Introdução

Com o rápido desenvolvimento da economia do povo, a demanda por energia elétrica de todas as esferas da vida está a aumentar cada vez mais.O funcionamento seguro e fiável dos equipamentos de energia é uma parte importante da segurança da rede de energiaO equipamento de alta tensão é um dos equipamentos importantes da subestação.Quando o equipamento estiver em funcionamento durante muito tempo, os contactos do equipamento de ligação são propensos a aquecer, o que provoca o envelhecimento dos componentes e provoca incêndios.O fenômeno de superaquecimento interno de armários de alta tensão de estrutura fechada tornou-se um problema comum nos armários de comutação.

1 Método de detecção da temperatura de contacto interna do interruptor de alta tensãoEngrenagem

Atualmente, as condições de aquecimento dos contactos no interior da comutação de alta tensão são monitorizadas e as alterações de temperatura podem ser percebidas a qualquer momento,para que possam ser manuseados rapidamente antes de atingirem temperaturas perigosasOs métodos de detecção utilizados atualmente incluem principalmente a inspecção T, a medição da temperatura do chip de cor, a medição da temperatura domedição da temperatura da fibra óptica e medição da temperatura do infravermelhoA inspecção humana baseia-se principalmente no termómetro red-N portátil do operador para medir a temperatura no interior do gabinete de interruptores de alta tensão.devido à estrutura fechada do gabinete de interruptores de alta tensão e à obstrução dos circuitos ou componentes no gabinete, a temperatura no interior do gabinete do interruptor é bloqueada. Como resultado, o termômetro infravermelho não pode medir com precisão os dados de temperatura dentro do gabinete.O método de medição da temperatura do chip de cor é baseado nas diferentes cores do chip de cor para determinar a temperatura dentro do gabineteEste método não pode reflectir com precisão a temperatura no interior do gabinete. Optical fiber temperature measurement uses optical fiber as a temperature sensor and modulates the light intensity passing through the optical fiber through temperature changes to determine the temperatureRequer equipamentos mais avançados, como fontes de luz, circuitos de transmissão e recepção.O método de temperatura vermelho I-N determina a temperatura do alvo medido respondendo à alteração da radiação infravermelhaEste método de medição de temperatura tem baixa precisão.Este artigo propõe um sistema de medição de temperatura sem fio para armários de comutação de alta tensão baseado em um microcomputador de chip únicoEste sistema tem as características de medição precisa da temperatura e fácil instalação.

2 Projeto geral do sistema

2.1 Requisitos de concepção do sistema

O equipamento de comutação de alta tensão é um equipamento importante no sistema de energia.Funciona durante muito tempo num ambiente com ruído eletromagnético forte e tem elevados requisitos de fiabilidade e estabilidadePor conseguinte, para o ambiente de funcionamento especial dos equipamentos de comutação de alta tensão, o sistema de monitorização deve satisfazer os seguintes requisitos.(1) Pode funcionar de forma estável durante muito tempo sem trocar frequentemente a bateria(2) Pode adaptar-se a um ambiente de ruído eletromagnético complexo; (3) É pequeno e fácil de instalar na posição de contacto; (4) O sistema requer uma elevada fiabilidade.

2.2 Plano global de concepção do sistema

O sistema sem fio de medição de temperatura para armários de interruptores de alta tensão mencionado neste artigo inclui principalmente três partes: um módulo sem fio de medição de temperatura, um coletor de toalhas,e um servidor de computador hostO módulo de medição de temperatura sem fios é instalado nos contactos do gabinete de interruptores de alta tensão para detectar a temperatura de contacto,e O sinal de temperatura detectado é enviado para o colector de temperatura sem fiosO colector de temperatura está ligado ao servidor do computador host através de uma rede com fios,e transmite a temperatura dos contatos no gabinete de interruptor de alta tensão para o servidor do computador host em tempo realO computador host pode realizar comutação de alta voltagem. Pode exibir, armazenar, alarme e consulta de dados históricos dos dados de temperatura do gabinete,completando assim a detecção e o alerta precoce da temperatura do choque elétrico no gabinete do interruptor de alta tensão.

Figura 1 Arquitetura do sistema de medição de temperatura sem fios do gabinete de interruptores de alta tensão

Para o módulo de aquisição de temperatura do computador inferior, é constituído principalmente por um módulo de controlo de microcomputador de chip único, um módulo de sensor de temperatura, um módulo transceptor sem fios,e um módulo de alimentaçãoA sua estrutura é mostrada na Figura 2.

Figura 2 Arquitetura de aquisição de temperatura

3. AcretelSolução do sistema de monitorização de temperatura em linha

3.1 Visão geral

O dispositivo de medição da temperatura em linha por contacto eléctrico é adequado para o controlo da temperatura das juntas dos cabos, dos contactos dos interruptores, dos interruptores de faca, dos extremos intermediários dos cabos de alta tensão,Transformadores de tipo seco, equipamentos de baixa tensão e de alta corrente em gabinetes de interruptores de alta e baixa tensão para evitar a oxidação devido à oxidação durante o funcionamento. , soltura, poeira e outros factores causam uma resistência excessiva ao contacto e aquecimento, o que se torna um perigo para a segurança.reflectir de forma contínua e precisa o estado de funcionamento do equipamento;, e reduzir as taxas de acidentes de equipamento.

O sistema sem fio de medição e monitorização de temperatura Acrel-2000T comunica diretamente com o equipamento na camada de baía através do autocarro RS485 ou Ethernet.O projecto do sistema segue a norma internacional Modbus-RTU, Modbus-TCP e outros protocolos de transmissão, e segurança, confiabilidade e abertura são todos alcançados.,Funções de configuração remota, alarme de eventos, curva, gráfico de barras, relatório e gestão do utilizador. Pode monitorizar o estado de funcionamento do equipamento do sistema de medição de temperatura sem fios,alcançar uma resposta rápida ao alarme, e evitar falhas graves. .

3.2 Lugares de aplicação

É adequado para monitoramento de temperatura de equipamentos de energia na energia onipresente Internet das Coisas, siderúrgicas, químicas, cimento, centros de dados, hospitais, aeroportos, usinas de energia,Minas de carvão e outras fábricas e minas, e estações de transformação e distribuição de energia.

3.3 Estrutura do sistema

Diagrama da estrutura do sistema de monitorização de temperatura em linha

3.4 Funções do sistema

O sistema de medição de temperatura Acrel-2000T está instalado na sala de monitorização de serviço e pode monitorizar remotamente o estado da temperatura de funcionamento de todos os equipamentos de comutação do sistema.O sistema tem as seguintes funções principais::

3.4.1 Display de temperatura

Mostra o valor em tempo real de cada ponto de medição de temperatura no sistema de distribuição de energia e também pode visualizar dados remotamente através do computador WEB/APP de telefone móvel.

3.4.2 Curva de temperatura

Ver a curva de tendência de temperatura de cada ponto de medição de temperatura.

3.4.3 Analisar o relatório

Consultar e imprimir dados de temperatura em cada ponto de medição de temperatura.

3.4.4 Alarme em tempo real

O sistema pode emitir alarmes para temperaturas anormais em cada ponto de medição de temperatura. O sistema tem uma função de alarme de voz em tempo real, que pode emitir alarmes de voz para todos os eventos.Os métodos de alarme incluem janelas pop-up, alarmes de voz, etc. Também pode enviar mensagens de alarme via SMS/APP para lembrar prontamente o pessoal em serviço.

3.5 Configuração do hardware do sistema

O sistema de monitorização de temperatura online é composto principalmente por sensores de temperatura e unidades de aquisição/exibição de temperatura na camada de equipamento, gateways de computação de borda na camada de comunicação,e sistema de medição de temperatura hospeda na camada de controlo da estação para realizar a monitorização de temperatura online das principais partes elétricas do sistema de transformação e distribuição de energia.

Referências:

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