Applicazione del sistema di misurazione della temperatura wireless nelle apparecchiature elettriche ad alta tensione della miniera di carbone

Ingegnere: michella Zhou Tel: 86 18795636361 e-mail: michelle.zhou@email.acrel.cn

Jiangsu Acrel Electrical MFG Co. Ltd

Astratto:Con lo sviluppo continuo della economia sociale, il sistema di alimentazione si muove verso la direzione di alta tensione e alta capacità. Le nuove tecnologie e attrezzature del sistema di alimentazione escono in un flusso infinito e la capacità di trasmissione della potenza continua a migliorare. Il carico di potenza ad alta tensione portato da apparecchiature elettriche ad alta tensione rende anche la propria temperatura in aumento il responsabile che minime la stabilità della rete elettrica. La temperatura dell'attrezzatura è arrivata a un parametro importante per il funzionamento stabile delle apparecchiature di trasmissione di potenza nella rete di alimentazione corrente. In base ai motivi dell'aumento della temperatura delle apparecchiature elettriche ad alta tensione, questo articolo analizza la struttura e l'applicazione del sistema di misurazione della temperatura wireless, analizza i vantaggi e gli svantaggi della sua applicazione, E fornisce esempi di applicazione per fornire riferimento per il funzionamento stabile e lo sviluppo del sistema di alimentazione del nostro paese.

Parola chiave:Sistema di misurazione della temperatura Wireless; Apparecchiature elettriche ad alta tensione;

L'attrezzatura elettrica ad alta tensione nel sistema di alimentazione del nostro paese ha una varietà di punti di connessione, come giunti di commutazione isolati, nodi di sbarre, ecc. a causa dei problemi di qualità nel processo di produzione o sicurezza, molti dispositivi presentano problemi di contatto difficili e una grande resistenza sarà generata durante l'uso, con problemi di aumento della temperatura.

1. Motivi per l'aumento della temperatura delle apparecchiature elettriche ad alta tensione

L'applicazione del sistema di misurazione della temperatura è separabile dall'analisi della causa del problema di aumento della temperatura. Il primo è la qualità e i problemi di installazione delle apparecchiature elettriche ad alta tensione, specialmente nei giunti dei bulloni delle apparecchiature. Se i punti di connessione soddisfano gli standard, E se la tenuta soddisfa gli standard tutti riducono la resistenza della resistenza. La rettifica non adatta può anche portare ad una maggiore resistenza e un contatto debole, il che può incidere nell'uso delle attrezzature e rendere evidente il problema di aumento della temperatura. in secondo luogo, la protezione senza attenzione durante il trasporto di apparecchiature elettriche ad alta tensione causerà dossi, con la deformazione dei punti di connessione o delle parti chiave, con un tale contatto. Terzo, La superficie metallica delle apparecchiature elettriche ad alta tensione è prona a reazioni di corrosione o ossidazione e i problemi sulla superficie dell'attrezzatura incieranno anche sul contatto dell'attrezzatura. Il cattivo ambiente di lavoro di alcune apparecchiature elettriche, come ad alta temperatura, pioggia, neve e vento forte, accelera l'invecchiamento delle apparecchiature stesse, creando gravi problemi di aumento della temperatura. In quarto luogo, i fattori esterni riducono il contatto al collegamento dell'attrezzatura. Molti siti operativi delle attrezzature sono piuttosto difficili e vari collegamenti come l'installazione, l'uso e la manutenzione delle apparecchiature sono anche soggetti a errori, con un contatto difficile di molti connettori per cavi e interruttori di isolamento, E gravi problemi di aumento della temperatura. Fifth, l'attrezzatura è sotto alta pressione di carico per molto tempo. L'attrezzatura elettrica ad alta tensione trasporta la trasmissione e l'applicazione di elettricità ad alta tensione. Una volta che la corrente è troppo grande e supera la capacità di carico dell'attrezzatura, accoppiato con l'effetto termico della corrente stessa, la temperatura dell'attrezzatura si alzerà rapidamente.

Nell'operazione dell'attrezzatura effettiva, i cinque problemi sopra elencati si verificeranno ai giunti degli interruttori automatici, dei connettori dis, dei giunti dei cavi, delle boccole e delle barre degli autobus, ecc. Tali aree hanno molti difetti e sono soggette a problemi di aumento della temperatura. Nell'ispezione e nella manutenzione quotidiana, il personale dovrebbe essere focalizzato sull'ispezione e sulla manutenzione. Durante l'ispezione dell'attrezzatura, la misurazione della temperatura del dispositivo può non solo afferrare lo stato del dispositivo durante l'uso, ma anche rilevare rapidamente il calore eccessivo generato da contatti difficili o carico eccessivo. Nello stato caricato, A causa dell'influenza della corrente e del calore, è normale che la temperatura interna sia superiore al mondo esterno, ma il cambiamento di calore a causa del guasto dell'attrezzatura stessa o del carico eccessivo deve essere accuratamente controllato. Questo problema di aumento della temperatura accelera l'invecchiamento dell'attrezzatura, riducendo così la durata dell'attrezzatura e può anche far bruciare l'attrezzatura. È quindi molto necessario applicare un sistema di misurazione della temperatura ad alto volumeApparecchiature elettriche tage.

In cina, i metodi di misurazione della temperatura più utilizzati per apparecchiature di alimentazione ad alta tensione sono il metodo del chip di cera con display della temperatura, il metodo di misurazione della temperatura a infrarossi, il metodo di misurazione della temperatura In fibra ottica e il sistema di misurazione della temperatura wireless. Sia il metodo di visualizzazione della temperatura che il termometro a infrarossi sono azionati manualmente e i dati non possono essere raccolti in tempo reale. Attraverso la misurazione della fibra ottica, è possibile ottenere risultati di misurazione in tempo reale. In caso di alta e bassa tensione, non può isolare completamente i fattori ambientali e non può soddisfare i requisiti delle specifiche della strumentazione elettrica per strumenti ad alta tensione. E, quando si installa nell'armadio, Ci sono anche grandi ostacoli alla sua installazione a causa di problemi come la fibra ottica non è resistente alle alte temperature e il cablaggio è difficile. La tecnologia si basa principalmente sulla modalità di trasmissione wireless corrente per risolvere i problemi di connessione e attacco dei loop primari e secondari, migliorare in tal modo la sicurezza dell'uso della potenza ad alta tensione.

2. Analisi della struttura del sistema di misurazione della temperatura wireless e dell'applicazione dell'attrezzatura

La composizione del sistema di misurazione della temperatura wireless può essere divisa nella parte del sensore di temperatura e nella parte di visualizzazione e analisi dei risultati del monitoraggio della temperatura, Così come l'hardware e il software del sistema. La struttura del sistema di misurazione della temperatura wireless per apparecchiature di alimentazione ad alta tensione come mostrato nella figura 1 è di solito installata con sensori di temperatura alla giunzione di armadi interruttori, giunti per cavi, fusibili, ecc. Al fine di garantire la precisione della misurazione, Il sensore si trova di solito nella stessa posizione di tensione dell'oggetto di test, e il segnale raccolto viene passato e visualizzato utilizzando la tecnologia wireless. Al fine di garantire la sicurezza della misurazione della temperatura, le parti di lavoro ad alta tensione e bassa tensione sono isolate per prevenire perdite e altri incidenti. Di solito, I canali multipli vengono forniti sulla superficie esterna dell'attrezzatura di lavoro per il monitoraggio in tempo reale e l'elaborazione dei dati di più posizioni. I dati raccolti dal ricevitore vengono inoltrati al computer tramite la porta seriale o parallela e testati ed elaborati dal programma preprogrammato.

Figura 1 schema schematico della struttura del sistema di misurazione della temperatura wireless per apparecchiature di alimentazione ad alta tensione

2.1 sensore di temperatura

La funzione del sensore di temperatura è di convertire il segnale di temperatura in un segnale elettrico. Di solito viene utilizzato un misuratore di termocoppia Pt100 e la sua precisione di misurazione può raggiungere 0.1 gradi Celsius. Può essere utilizzato anche un sensore di corrente miniaturizzato A flusso zero, che ha anche un alto valore di applicazione. Dal punto di vista tecnico, il sensore magnetico sceglie la Permalloy a bassa perdita come nucleo di ferro e utilizza una speciale tecnologia di pressione negativa e mezzi di protezione per realizzare una compensazione automatica per il nucleo di ferro, In modo che il nucleo di ferro sia nelle condizioni di lavoro ideali del flusso magnetico zero. Oltre al dispositivo di misurazione della temperatura, il sensore di temperatura wireless include anche un alimentatore, un circuito di misurazione, un circuito di controllo logico e un circuito di comunicazione radio a una frequenza specifica. Al fine di adattarsi a condizioni di lavoro più elevate, è In genere confezionato in tubi termorestringenti ad alta temperatura e alta pressione, E ha alcune proprietà impermeabili e antipolvere per garantire un uso a lungo termine. Dato che l'area di lavoro delle apparecchiature di misurazione della temperatura wireless è di solito piccola, le sue dimensioni devono essere ridotte il più possibile per soddisfare le condizioni di lavoro durante l'uso. Quando si utilizza un sensore di temperatura, Il filo di incollaggio resistente al calore o la tecnologia di incollaggio possono essere utilizzati per combinare l'elemento sensibile al calore con la superficie dell'oggetto, ma fare attenzione per mantenere i punti di contatto vicini per ridurre gli errori di misurazione. Il sensore di temperatura wireless dovrebbe avere un ampio intervallo di lavoro lineare. Di solito, viene selezionato un elemento di rilevamento della temperatura di-55 ~ 130 gradi Celsius e il sensore di temperatura viene selezionato in base ai requisiti di precisione di misurazione e errore di misurazione in varie condizioni di lavoro.

Rilevatore di temperatura Wireless 2.2

Il sistema di rilevamento della temperatura wireless ha più canali di ricezione, che possono elaborare e visualizzare più punti di misurazione diversi in tempo reale. Una zona di sicurezza è impostata in anticipo dal personale e le informazioni raccolte vengono raffinate alla soglia impostataDal rilevatore di temperatura wireless. Se la temperatura supera la soglia, entra nel modulo di elaborazione dei guasti e produci il testo di avvertimento e produci un set di livelli alti e bassi per avviare il segnale di allarme e il suono. Oltre alle funzioni di rilevamento e allarme di base, il rilevatore di temperatura wireless ha anche la capacità di inviare informazioni. Può essere collegato a un computer tramite una linea dati o un chip di comunicazione con porta seriale/parallela e i dipendenti possono monitorare più interruttori e parti di contatto in tempo reale e controllare il loro stato operativo, in modo da scoprire i problemi di sicurezza esistenti in tempo.

Sistema di monitoraggio della temperatura in tempo reale al 2.3

Rispetto alle strutture hardware sopra elencate come sensori e rilevatori, il sistema di monitoraggio della temperatura in tempo reale è più inclinato al sistema software nel sistema di misurazione della temperatura wireless. Il sistema di monitoraggio della temperatura in tempo reale è l'integrazione del funzionamento hardware di misurazione della temperatura wireless generale, elaborazione dei dati, raccolta dei segnali e altre funzioni. Comunicazione con il personale tramite l'interfaccia del cliente e istruzioni per carichi e problemi. Al fine di ridurre l'efficienza del lavoro degli operatori, i lavoratori tecnici hanno sviluppato un sistema di monitoraggio della temperatura In tempo reale che soddisfa la descrizione di cui sopra, Per l'analisi e l'elaborazione dei risultati della misurazione della temperatura della parte hardware. Il sistema di monitoraggio della temperatura in tempo reale ha le funzioni di visualizzazione della temperatura, archiviazione dei dati, analisi e confronto dei dati cronologici, avviso di guasto, analisi dei guasti, analisi dello stato delle apparecchiature, ecc., E può integrare e integrare le funzioni della parte hardware. Nella progettazione del sistema di monitoraggio della temperatura In tempo reale, alcuni metodi di progettazione modulare possono essere utilizzati per il lavoro di elaborazione dei dati ridondanti e ogni unità di modulo viene decomposta In base alla funzione, E i dati sono conservati e trattati per categoria. Questo metodo di progettazione modulare può rendere il sistema di monitoraggio della temperatura in tempo reale maggiore applicabilità e sicurezza. Il sistema di monitoraggio della temperatura in tempo reale può aiutare i lavoratori tecnici a raccogliere, estrarre, confronta e analizza una grande quantità di dati, E può rilevare varie condizioni anomale in tempo reale in base a diverse temperature di diverse apparecchiature per garantire il normale funzionamento di vari dispositivi. Allo stesso tempo, il sistema di monitoraggio della temperatura in tempo reale ha anche buone prestazioni di funzionamento matematico e visualizzazione, che può visualizzare i dati di un dato periodo come un grafico e contrassegnare i dati per facilitare la manutenzione in seguito.

3. Vantaggi e svantaggi del sistema di misurazione della temperatura wireless applicato alle apparecchiature elettriche ad alta tensione

3.1 vantaggi tecnici del sistema di misurazione della temperatura wireless applicato nelle apparecchiature elettriche

Con il miglioramento della scienza e della tecnologia, il sistema di misurazione della temperatura wireless ha subito numerose aggiornamenti e aggiornamenti, le sue prestazioni sono sempre più forti e più forti e il monitoraggio della temperatura è sempre più accurato. La costruzione di corrente di potenza richiede che il sistema di misurazione della temperatura wireless sia sempre più in tempo reale e preciso, Specialmente per apparecchiature elettriche ad alta tensione. Il sistema di misurazione della temperatura wireless è anche costantemente regolato con l'applicazione di apparecchiature elettriche ad alta tensione. In termini di ricezione del segnale, il sistema di misurazione della temperatura wireless estende una frequenza del segnale più elevata In base alle caratteristiche delle apparecchiature elettriche ad alta tensione, che ha una buona stabilità e non è facilmente agitato da fattori esterni. La tecnologia di comunicazione Wireless viene utilizzata nella trasmissione del segnale, Che è abbastanza semplice, basso consumo energetico e costo e può essere valutato ed elaborato in base ai dati ricevute, E lo stato di lavoro dello strumento può essere controllato in tempo reale senza essere colpito dalle restrizioni meteorologiche. La temperatura dello strumento può essere controllata in tempo reale per evitare il rilevamento delle perdite. Allo stesso tempo, l'allarme di temperatura eccessiva del dispositivo può essere impostato in base alle esigenze dell'utente e l'operatore può essere promemoria della posizione dell'attrezzatura specifica attraverso il suono e il segnale.

3.2 applicazione ridotta del sistema di misurazione della temperatura wireless nelle apparecchiature elettriche

La misurazione della temperatura delle apparecchiature elettriche ad alta tensione utilizzando il sistema di misurazione della temperatura wireless riduce l'efficienza del lavoro di ispezione degli operatori delle sottostazioni e migliora le prestazioni di sicurezza delle apparecchiature contemporaneamente. in ogni caso, ci sono anche alcuni difetti nel sistema di misurazione della temperatura wireless nell'uso effettivo. Prima di tutto, Il sistema di misurazione della temperatura wireless è una tecnologia attiva, che richiede una batteria integrata per l'alimentazione. Quando ilLa batteria è scarica, il sistema di misurazione della temperatura wireless si spegne automaticamente e il personale non può vedere la temperatura del dispositivo e può solo ripristinare la connessione scollegando la linea per sostituire la batteria, come risultato, Il numero di operazioni di commutazione e fuoriuscite di corrente non progettate nella sottostazione è notevolmente aumentato. Per risolvere questo problema, possiamo migliorare la tecnologia, sostituire la batteria incorporata con un alimentatore passivo e utilizzare l'onda elettromagnetica generata dalla corrente a punto fisso come alimentazione, In modo che l'intera affidabilità del sistema sia stata migliorata. Viene valutato preliminalmente che la batteria del sensore di misurazione della temperatura wireless è sufficiente. Dopo la interruzione di corrente e la sostituzione del sensore di misurazione della temperatura wireless, questo problema è ancora esistente. In questo caso, è necessario rilevare il sito, eseguire il debug dell'installazione dell'estremità ricevente, ridurre la distanza tra il punto di misurazione della temperatura e il sistema di misurazione della temperatura wireless ed evitare questa situazione. In aggiunta, ilDispositivo di monitoraggio della temperatura wirelessCon la propria tecnologia attiva non può sostituire la batteria. Se rileva che la batteria non è sufficiente, il sensore wireless deve essere sostituito. Questo non solo aumenta il costo di manutenzione dello strumento, ma anche causa il consumo di risorse dell'attrezzatura.

4. Casi di applicazione del sistema di misurazione della temperatura wireless

Rispetto alla tecnologia del sistema di misurazione della temperatura wireless straniera, lo sviluppo della tecnologia di misurazione della temperatura domestica è leggermente in ritardo, ma a causa della continua attenzione dell'industria domestica negli ultimi anni, gli investimenti, le risorse di manodopera e materiali in questo campo sono state migliorate. Nell'industria energetica, ci sono molti dispositivi di apparecchiature ausiliarie, In particolare apparecchiature di monitoraggio per il funzionamento dell'energia. Vale a dire, quando la linea corre a un carico o ad alta temperatura, il dispositivo arresta automaticamente l'alimentazione elettrica per evitare incidenti. I nuovi pratici prodotti sono utilizzati principalmente nelle apparecchiature elettriche ad alta tensione, E le loro interfacce sono preinstallate e non possono essere sostituite. Anche se riduce la generazione di resistenza in una sola misura, è facile da danneggiare a causa di lavori a lungo termine, che aumenta la resistenza del dispositivo stesso e aumenta il calore durante il funzionamento. Così per molto tempo, è facile da prevenire incidenti di sicurezza, Mettere in pericolo la salute della persona personale e della proprietà. In risposta a questa situazione, alcune aziende domestiche hanno applicato la tecnologia di misurazione della temperatura wireless alla produzione di energia. Con la popolarità di questa tecnologia, è ora ampiamente utilizzata non solo nell'industria energetica, ma anche in altri settori con problemi di aumento della temperatura.

5. Scenari applicativi

Il dispositivo di misurazione della temperatura online a contatto elettrico è adatto per il monitoraggio della temperatura dei giunti dei cavi in armadi con interruttori ad alta e bassa tensione, contatti dell'interruttore automatico, interruttori a coltello, teste intermedi per cavi ad alta tensione, trasformatori a secco, apparecchiature a bassa tensione e ad alta corrente. Può prevenire i rischi di sicurezza di potenziale causati da una resistenza di contatto eccessiva e dal riscaldamento a causa di ossidazione, scioltezza, polvere e altri fattori durante il funzionamento, migliorare in tal modo la sicurezza delle apparecchiature, tempi brevi, che riflette in modo continuo e accurato lo stato operativo dell'attrezzatura e riduce i tassi di incidente dell'attrezzatura.

6. Configurazione hardware del sistema

Il sistema di monitoraggio online della temperatura è composto principalmente da un sensore di temperatura e un'unità di acquisizione/visualizzazione della temperatura a livello di attrezzatura, un gateway edge computing a livello di comunicazione, E un host del sistema di misurazione della temperatura nello strato di controllo della stazione per realizzare il monitoraggio della temperatura online delle parti elettriche chiave del sistema di trasformazione e distribuzione dell'alimentazione.

7. Conclusion

Due to the continuous development of sensors, wireless data communication, data mining and other technologies, the real-time monitoring system of high-voltage electrical temperature will become more scientific. With the application and popularization of the wireless temperature measurement system, our country's power industry is also more stable and safe, and its technological progress has contributed to the development of our country.

References:

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