Aplicação de sistemas sem fios de medição de temperatura em equipamentos elétricos de alta tensão de minas de carvão

Resumo:Com o desenvolvimento contínuo da economia social, o sistema de energia está a avançar na direcção da alta tensão e da alta capacidade.Novas tecnologias e equipamentos do sistema de energia surgem em um fluxo interminável, e a capacidade de transmissão de energia continua a melhorar.a carga de energia de alta tensão transportada por equipamentos elétricos de alta tensão também faz a sua própria temperatura subir o culpado que ameaça a estabilidade da rede de energiaA temperatura do equipamento tornou-se um parâmetro importante para o funcionamento estável do equipamento de transmissão de energia na rede de energia atual.Com base nas razões do aumento da temperatura dos equipamentos elétricos de alta tensão, este artigo analisa a estrutura e aplicação do sistema de medição de temperatura sem fios, analisa as vantagens e desvantagens da sua aplicação,e fornece exemplos de aplicação para fornecer referência para o funcionamento estável e desenvolvimento do sistema de energia do nosso país.

Palavra chave:Sistema sem fio de medição de temperatura; equipamento elétrico de alta tensão; vantagens e desvantagens

O equipamento elétrico de alta tensão no sistema de energia do nosso país tem uma variedade de pontos de ligação, como juntas de interruptor isoladas, nós de barra de barras, etc.Devido a problemas de qualidade no processo de fabrico ou segurança, muitos dispositivos terão problemas de contacto e uma grande resistência será gerada durante o uso, resultando em problemas de aumento de temperatura.

Razões para o aumento da temperatura dos equipamentos elétricos de alta tensão

A aplicação do sistema de medição da temperatura é inseparável da análise da causa do problema do aumento da temperatura.O primeiro é o problema da qualidade e da instalação do próprio equipamento elétrico de alta tensão.Os pontos de ligação cumprem as normas e a estanquidade as normas, tudo isso afecta a resistência da resistência.Muitas conexões de equipamentos terão problemas irregulares e ásperos durante a instalaçãoO processo de moldagem inadequado também conduzirá a um aumento da resistência e a um mau contacto, o que afectará a utilização do equipamento e tornará óbvio o problema do aumento da temperatura.A proteção descuidada durante o transporte de equipamentos elétricos de alta tensão causará choques, resultando na deformação dos pontos de ligação ou das peças-chave, resultando assim num contacto precário.A superfície metálica do próprio equipamento elétrico de alta tensão é propensa a reacções de corrosão ou oxidaçãoO ambiente de trabalho precário de alguns equipamentos elétricos, tais como altas temperaturas, chuva, neve,E um vento forte.Em quarto lugar, os fatores externos afectam o mau contacto na ligação do equipamento.Muitos locais de operação de equipamentos são relativamente complicados, e vários elos, como a instalação, utilização e manutenção do equipamento, também são propensos a erros, resultando em mau contato de muitos conectores de cabo e interruptores de isolamento,e graves problemas de aumento da temperaturaEm quinto lugar, o equipamento está sob alta pressão de carga durante muito tempo.Quando a corrente for demasiado grande e exceder a capacidade de carga do equipamento, juntamente com o efeito térmico da corrente em si, a temperatura do equipamento aumentará rapidamente.

Na operação real do equipamento, os cinco problemas acima ocorrerão nas juntas dos disjuntores, desconectores, juntas de cabos, buchas e barras de autocarro, etc.Estas áreas têm muitas falhas e são propensas a problemas de aumento de temperatura. Na inspecção e manutenção diárias, o pessoal deve concentrar-se na inspecção e manutenção.A medição da temperatura do dispositivo não pode apenas captar o estado do dispositivo durante a utilização., mas também detectar em tempo útil o calor excessivo gerado por um contacto insuficiente ou por uma carga excessiva.É normal que a temperatura interna seja mais alta do que a do exterior., mas a variação de calor devido à falha do próprio equipamento ou à carga excessiva precisa de ser cuidadosamente monitorizada.reduzindo assim a vida útil do equipamentoPor conseguinte, é muito necessário aplicar um sistema de medição de temperatura aos equipamentos eléctricos de alta tensão.

Na China, os métodos de medição da temperatura mais utilizados para equipamentos de energia de alta tensão são o método do chip de cera de display de temperatura, o método de medição da temperatura infravermelha,método de medição da temperatura da fibra óptica e sistema sem fio de medição da temperaturaTanto o método de exibição da temperatura como o termômetro infravermelho são operados manualmente e os dados não podem ser recolhidos em tempo real.podem ser obtidos resultados de medição em tempo realNo entanto, no caso de alta e baixa tensão, não pode isolar completamente os factores ambientais,e não podem satisfazer os requisitos das especificações de instrumentação elétrica para instrumentos de alta tensãoAlém disso, ao instalar no armário,Há também grandes obstáculos à sua instalação devido a problemas como a fibra óptica não é resistente a altas temperaturas e a fiação é difícilA tecnologia de medição de temperatura sem fio existente baseia-se principalmente no modo de transmissão sem fio actual para superar os problemas de ligação e fixação dos circuitos primário e secundário.,Melhorando assim a segurança da utilização da energia de alta tensão.

2- Análise da estrutura do sistema de medição de temperatura sem fios e aplicação do equipamento

A composição do sistema de medição de temperatura sem fios pode ser dividida na parte do sensor de temperatura e na parte de exibição e análise dos resultados do monitoramento de temperatura,bem como o hardware e o software do sistema.A estrutura do sistema sem fios de medição da temperatura para equipamentos de energia de alta tensão, tal como mostrado na figura 1, é normalmente instalada com sensores de temperatura na junção dos gabinetes de interrupção,articulações de cabos, fusíveis, etc. Para assegurar a precisão da medição, o sensor está geralmente na mesma posição de tensão que o objeto de ensaio,e então o sinal coletado é transmitido e exibido usando tecnologia sem fioPara assegurar a segurança da medição da temperatura, as partes de trabalho de alta e baixa tensão são isoladas para evitar fugas e outros acidentes.São fornecidos vários canais na superfície externa do equipamento de trabalho para monitorização em tempo real e processamento de dados de vários locais.Em seguida, os dados recebidos pelo receptor são transmitidos para o computador através da porta serial ou paralela, e analisados e processados pelo programa pré-programado.

Figura 1 Diagrama esquemático da estrutura do sistema de medição de temperatura sem fios para equipamentos de energia de alta tensão

2.1 Sensor de temperatura

A função do sensor de temperatura é converter o sinal de temperatura em um sinal elétrico.1 graus Celsius. Um sensor de corrente em miniatura de fluxo zero também pode ser usado, o que também tem um alto valor de aplicação.e utiliza tecnologia especial de pressão negativa e meios de proteção para realizar a compensação automática para o núcleo de ferro, de modo a que o núcleo de ferro esteja na condição ideal de funcionamento de fluxo magnético zero. Além do dispositivo de medição de temperatura, o sensor de temperatura sem fios inclui também uma fonte de alimentação,um circuito de medição, um circuito de controlo lógico e um circuito de radiocomunicação a uma frequência específica.Tubos de alta pressão que podem ser encolhidos por calor, e tem certas propriedades à prova de água e poeira para garantir a utilização a longo prazo.O seu tamanho deve ser reduzido tanto quanto possível para satisfazer as condições de trabalho durante a utilização..Quando se utiliza um sensor de temperatura, pode utilizar-se fio de colagem ou tecnologia de colagem resistente ao calor para combinar o elemento sensível ao calor com a superfície do objeto,Mas deve ser tomado cuidado para manter os pontos de contacto próximos para reduzir os erros de mediçãoO sensor de temperatura sem fios deve ter uma ampla gama de trabalho linear.e o sensor de temperatura é selecionado de acordo com os requisitos de precisão de medição e erro de medição em várias condições de trabalho.

2.2 Detector de temperatura sem fios

O sistema de detecção de temperatura sem fios tem vários canais de recepção, que podem processar e exibir vários pontos de medição diferentes em tempo real.Existem funções de julgamento e manipulação de falhas no detector de temperatura sem fioA zona de segurança é definida antecipadamente pelo pessoal e as informações recolhidas são comparadas com o limiar fixado pelo detector de temperatura sem fios.Ele vai entrar no módulo de processamento de falhas e a saída do texto de aviso, e emitir um conjunto de níveis altos e baixos para iniciar o sinal de alarme e o som.O detector de temperatura sem fio também tem a capacidade de transmitir informaçõesPode ser ligado a um computador através de uma linha de dados ou de um chip de comunicação de porta serial/paralela e os funcionários podem monitorizar múltiplos interruptores e partes de contacto em tempo real.e controlar o seu estado operacional, de modo a descobrir os problemas de segurança existentes a tempo.

2.3 Sistema de monitorização da temperatura em tempo real

Em comparação com as instalações de hardware acima mencionadas, tais como sensores e detectores,O sistema de monitorização de temperatura em tempo real é mais inclinado para o sistema de software no sistema de medição de temperatura sem fioO sistema de monitorização da temperatura em tempo real é a integração da operação geral do hardware de medição de temperatura sem fio, processamento de dados, recolha de sinais e outras funções.Ele comunica com o pessoal através da interface do cliente e carrega e emite instruções.A fim de reduzir a intensidade de trabalho dos operadores, os técnicos desenvolveram um sistema de monitorização da temperatura em tempo real que cumpre a descrição acima,para analisar e processar os resultados da medição de temperatura da peça de hardwareO sistema de monitorização da temperatura em tempo real tem as funções de exibição de temperatura, armazenamento de dados, análise e comparação de dados históricos, alerta de falhas, análise de falhas,Análise do estado de funcionamento do equipamento, etc., e pode integrar e complementar as funções da parte de hardware.Alguns métodos de projeto modular podem ser utilizados para o trabalho de processamento de dados redundante, e cada unidade de módulo é decomposta de acordo com a função, e os dados são armazenados e processados por categoria.Este método de concepção modular pode fazer com que o sistema de monitorização de temperatura em tempo real tenha uma maior aplicabilidade e segurançaO sistema de monitorização da temperatura em tempo real pode ajudar os trabalhadores técnicos a recolher, extrair, comparar e analisar uma grande quantidade de dados.e pode relatar várias condições anormais em tempo real de acordo com diferentes temperaturas de diferentes equipamentos para garantir o funcionamento normal de vários dispositivos. Ao mesmo tempo, o sistema de monitorização de temperatura em tempo real também tem um bom funcionamento matemático e desempenho de visualização,que pode exibir os dados de um determinado período sob a forma de um gráfico e marcar os dados para facilitar a manutenção posterior.

3- Vantagens e desvantagens do sistema sem fios de medição de temperatura aplicado a equipamentos eléctricos de alta tensão

3.1 Vantagens técnicas do sistema sem fios de medição da temperatura aplicado em equipamentos eléctricos

Com o avanço da ciência e da tecnologia, o sistema de medição de temperatura sem fio passou por inúmeras atualizações e atualizações, seu desempenho tornou-se cada vez mais forte,e o monitoramento da temperatura tornou-se cada vez mais precisoA construção actual da potência exige que o sistema de medição de temperatura sem fios seja cada vez mais em tempo real e preciso, especialmente para equipamentos elétricos de alta tensão.O sistema de medição de temperatura sem fios é também constantemente ajustado com a aplicação de equipamentos elétricos de alta tensão.Em termos de recepção de sinal, o sistema de medição de temperatura sem fios estende uma frequência de sinal mais elevada com base nas características dos equipamentos elétricos de alta tensão,que tenha uma boa estabilidade e não seja facilmente perturbado por factores externosA tecnologia de comunicação sem fios é utilizada na transmissão de sinais, que é relativamente simples, de baixo consumo e custo de energia, e pode ser analisada e processada de acordo com os dados recebidos,e o estado de funcionamento do instrumento pode ser monitorizado em tempo real sem ser afetado pelas restrições climáticas.A temperatura do instrumento pode ser monitorizada em tempo real para evitar a detecção perdida. Ao mesmo tempo, o alarme de sobre-temperatura do dispositivo pode ser definido de acordo com as necessidades do utilizador,e o operador pode ser lembrado da localização do equipamento específico através de som e sinal.

3.2 Aplicação insuficiente do sistema de medição de temperatura sem fios no equipamento elétrico

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 timeNo entanto, existem também certas deficiências no sistema de medição de temperatura sem fios em uso real. Em primeiro lugar, o sistema de medição de temperatura sem fios é uma tecnologia activa,que requerem uma bateria incorporada para alimentaçãoQuando a bateria estiver esgotada, o sistema de medição de temperatura sem fios desliga-se automaticamente e o pessoal não pode ver a temperatura do dispositivo.e só pode restaurar a conexão desligando a linha para substituir a bateriaComo resultado, o número de operações de comutação e de interrupções de energia não planeadas na subestação aumenta consideravelmente.substituir a bateria incorporada por uma fonte de alimentação passiva, e utilizar a onda electromagnética gerada pela corrente de ponto fixo como potência, de modo a melhorar a fiabilidade de todo o sistema.alguns indicadores de controle de temperatura do dispositivo de alimentação geralmente falham em aplicações práticas. Preliminarmente, julga-se que a bateria do sensor de medição de temperatura sem fios é insuficiente.Este fenômeno ainda existe.Neste caso, é necessário detectar o local, depurar a instalação da extremidade receptora,reduzir a distância entre o ponto de medição da temperatura e o sistema sem fio de medição da temperaturaAlém disso, o sensor de temperatura sem fios com a sua própria tecnologia activa não pode substituir a bateria.O sensor sem fio deve ser substituído.Isto não só aumentará o custo de manutenção do instrumento, mas também causará o consumo de recursos do equipamento.

Exemplos de aplicação de sistemas sem fio de medição de temperatura

Em comparação com a tecnologia estrangeira de sistemas de medição de temperatura sem fios, o desenvolvimento da tecnologia doméstica de medição de temperatura está relativamente atrasado,Mas devido à atenção contínua da indústria doméstica nos últimos anosNo sector da energia, existem muitos equipamentos auxiliares,especialmente equipamento de monitorização para a operação de energiaIsto é, quando a linha chega a uma determinada carga ou temperatura elevada, o dispositivo desliga automaticamente a alimentação para evitar acidentes.Estes novos produtos práticos são utilizados principalmente em equipamentos eléctricos de alta tensão, e as suas interfaces estão pré-instaladas e não podem ser substituídas.que aumentará a resistência do próprio dispositivo e aumentará o calor durante o funcionamentoAssim, durante muito tempo, foi fácil causar acidentes de segurança, colocando em perigo a saúde das pessoas e dos bens.Algumas empresas domésticas aplicaram tecnologia de medição de temperatura sem fio à produção de energiaCom a popularidade desta tecnologia, é agora amplamente utilizada não só na indústria energética, mas também em outras indústrias com problemas de aumento de temperatura.

5. Cenários de aplicação

O dispositivo de medição da temperatura em linha por contacto eléctrico é adequado para o controlo da temperatura das juntas dos cabos em gabinetes de interruptores de alta e baixa tensão, contactos de interruptores, interruptores de faca,cabeças intermediárias de cabos de alta tensão, transformadores de tipo seco, equipamentos de baixa tensão e de alta corrente.poeira e outros factores durante o funcionamento, melhorando assim a segurança dos equipamentos, refletindo atempadamente, de forma contínua e precisa o estado de funcionamento dos equipamentos e reduzindo as taxas de acidentes dos equipamentos.

6Configuração do hardware do sistema

O sistema de monitorização de temperatura em linha é constituído principalmente por um sensor de temperatura e uma unidade de aquisição/exibição de temperatura na camada de equipamento,um gateway de computação de borda na camada de comunicação, e um sistema de medição de temperatura na camada de controlo da estação para realizar a monitorização de temperatura em linha das principais partes elétricas do sistema de transformação e distribuição de energia.

7Conclusão

Devido ao desenvolvimento contínuo de sensores, comunicação de dados sem fio, mineração de dados e outras tecnologias,O sistema de monitorização em tempo real da temperatura elétrica de alta tensão será mais científicoCom a aplicação e popularização do sistema de medição de temperatura sem fio, a indústria de energia do nosso país também é mais estável e segura.e o seu progresso tecnológico contribuiu para o desenvolvimento do nosso país.

Referências:

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