KZX-105A系列開關(guān)柜無線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)
1.1 測溫的重要性
電力系統(tǒng)高壓帶電設(shè)備的各種連接點，如隔離開關(guān)觸頭、母線之間的連接點等，當(dāng)由于制造質(zhì)量或安裝質(zhì)量方面的原因造成接觸不良時，會形成較大的接觸電阻，在運行過程中又會由于各種污染及氧化而使接觸電阻進一步增大，在重負荷下有可能由于接觸點的高熱而導(dǎo)致設(shè)備的燒毀和停電。此類事故在國內(nèi)各級電網(wǎng)中時有發(fā)生，因而對高壓帶電設(shè)備的各種連接點溫度的在線監(jiān)測和控制是保證電網(wǎng)安全運行的重要內(nèi)容。此外，高壓帶電設(shè)備的各種連接點的溫度在線監(jiān)測和記錄， 也是這些設(shè)備狀態(tài)檢修的重要依據(jù)。
電力系統(tǒng)高壓設(shè)備的溫度測量，按照電氣設(shè)備的類型，主要可分成變電站110KV以上電壓等級的戶外配電裝置的接觸點測溫，6~35KV電壓等級的戶內(nèi)配電柜內(nèi)配電裝置接觸點測溫，以及主要用于電廠的電纜及電纜接頭的測溫。前兩者需要測溫的測點眾多，長期以來一直停留在人工巡視觀察階段。變電站實行無人值班化后，調(diào)度運行及變電管理迫切要求將站內(nèi)各類高壓電氣設(shè)備接觸點的溫度實現(xiàn)在線監(jiān)測，但由于缺乏在線測溫的手段，電網(wǎng)調(diào)度自動化及變電站自動化的標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計規(guī)程中都無法將其列入。由于高壓電纜都有接地的絕緣層，它的測溫是在電 纜不帶電的外皮上進行，實際不是高壓設(shè)備的帶電測量，一些非帶電測量的方法可以采用。
對于上述高壓帶電設(shè)備的測溫，我公司研制成功并投運的熱敏電阻型無線測溫系統(tǒng)較好地解決了戶內(nèi)外高壓配電裝置接觸點溫度的在線測量問題，在一些場合還需要將不同系統(tǒng)配合，以滿足各類設(shè)備的測溫要求。
1.2 應(yīng)用場合測溫點
注：以上圖片為紅外成像拍攝
1.3 適用場合
高壓開關(guān)柜觸頭、母線接頭、室外刀閘開關(guān)等重要的電氣設(shè)備在長期運行過程中,隨著用電量的曰益增加，聯(lián)接點發(fā)熱并形成惡性循環(huán)：溫升、膨脹、收縮、氧化，導(dǎo)致電阻增大、再度升溫直至釀成事故。解決開關(guān)過熱問題是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵，實現(xiàn)溫度在線監(jiān)測是保證高壓設(shè)備安全運行的重要手段。
■高壓電氣設(shè)備運行狀態(tài)檢測與內(nèi)、外中心故障診斷；
■各類導(dǎo)電接頭、線夾、接線粧頭氧化腐蝕以及連接不良缺陷；
■各類高壓開關(guān)內(nèi)中心觸頭接觸不良缺陷；隔離刀閘刀口與觸片以及轉(zhuǎn)動帽與球頭結(jié)合不良缺陷；
■各類CT一次內(nèi)中心及外中心連接不良缺陷、本體及油絕緣不良缺陷以及內(nèi)中心鐵芯、線圈異常不良過熱陷；
■各類PT絕緣不良缺陷、缺油以及內(nèi)中心鐵芯、線圈異常不良過熱缺陷；
■各類電容器過熱、耦合電容器油絕緣不良和缺油（低油位）缺陷；
■發(fā)電機運行狀態(tài)檢測、電刷與集電環(huán)接觸狀態(tài)檢測、內(nèi)中心過熱檢測；
■電力變壓器箱體異常過熱，渦流過熱，高、低壓套管上、下兩端連接不良以及充油套管缺油（低油位）缺陷；
■各類電動機軸瓦接觸不良以及本體內(nèi)、外中心異常過熱。
1.4 目前常用測溫方式
2.1 概述
KZX-105A系列開關(guān)柜無線溫度監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是利用無線溫度傳感器與高壓帶電體等電位測量溫度數(shù)據(jù)，采用前沿的ZigBee組網(wǎng)技術(shù)設(shè)計，實現(xiàn)了高壓帶電體溫度的遠距離遙測；系統(tǒng)由無線溫度傳感器和無線溫度監(jiān)測預(yù)警儀構(gòu)成。無線溫度傳感器能夠地測定測點的溫度，并通過無線發(fā)送給監(jiān)控主機，主機對接收到的數(shù)據(jù)進行處理,當(dāng)監(jiān)測點溫度超過所設(shè)定的溫度值，發(fā)出報警，提供報警觸點，測量值和內(nèi)部參數(shù)值可以通過RS-485總線發(fā)送給監(jiān)控計算機，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的溫度監(jiān)測和預(yù)警。系統(tǒng)具有低功耗、數(shù)據(jù)無線傳輸、精度高、響應(yīng)速度快、操作靈活、組網(wǎng)方便等優(yōu)勢。
2.2 產(chǎn)品命名方式說明
2.3 產(chǎn)品原理及框圖
無線測溫技術(shù)包括溫度傳感單元和顯示報警單元兩個部分構(gòu)成’分別安裝于高壓測溫部位和低壓側(cè)儀表室面板上，溫度傳感器可以安全、方便地裝于母線排、隔離開關(guān)、觸臂等位置上；其中溫度信號處理及發(fā)射單元檢測、信號傳輸單元的測溫 傳感器完成溫度測量，數(shù)據(jù)發(fā)送塊完成溫度等數(shù)據(jù)的無線傳輸，然后由顯示報警儀完成數(shù)據(jù)接收、顯示、設(shè)定和報警?？蓪崟r顯示溫度數(shù)據(jù)，現(xiàn)場設(shè)定相關(guān)參數(shù)，具有報警和預(yù)報警功能，并可利用總線技術(shù)，組網(wǎng)完成集中顯示、設(shè)定、數(shù)據(jù)記錄及無線遠程語音報警等功能，因此可實現(xiàn)無人值班情況下的實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)溫度過高馬上報警，及時處理防范于未然，保證電網(wǎng)運行的安全和供電的可靠性。
2.4 產(chǎn)品特點
■采用的數(shù)字化及無線傳輸技術(shù)，獨特的絕緣性能，使用方便經(jīng)濟。無線傳感器內(nèi)部經(jīng)過特殊工藝處理，溫度參數(shù)變化通過無線傳輸方式到收發(fā)基站，接收到的溫度信號準(zhǔn)確可靠，無論是安裝、運行、維修都會高度安全、可靠，不會對一次設(shè)備產(chǎn)生任何干擾和影響。
■標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，可方便擴展與其它系統(tǒng)互連，費用低廉，安裝靈活。從溫度信息采集到數(shù)據(jù)處理、顯示、通信自成系統(tǒng)，即可單路，又可多路；可與電力系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)相連接，也可和電力系統(tǒng)的局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)相連接，融入電力自動化綜合控制系統(tǒng)。
■保證使用距離情況下，采用超低功耗設(shè)計。
■傳感器可使用CT線圈供電或使用電池供電，電池供電時間為8年，電池?zé)o需更換。傳感器本身不但具有良好的絕緣性還有極強的抗電磁干擾能力，運行安全、可靠、準(zhǔn)確性高。
■省去了冗長繁瑣的連線，系統(tǒng)安裝簡潔方便。
■后臺軟件設(shè)計思想，且功能全面而切合現(xiàn)場實際。
2.5技術(shù)指標(biāo)
■監(jiān)測各測溫點的溫度、在LCD液晶屏上顯示；
■多可同時監(jiān)測12個通道的溫度數(shù)據(jù)；
■顯示當(dāng)前曰期和時間；
■顯示各個通道的狀態(tài)：正常、預(yù)警、報警、無信號；
■監(jiān)測溫度超過預(yù)警值，在屏幕上顯示該通道預(yù)警，并觸發(fā)無源預(yù)警輸出
■監(jiān)測溫度超過報警值，在屏幕上顯示該通道報警，并觸發(fā)無源報警輸出
■各通道溫度預(yù)警報警值設(shè)置；
■保存30天的歷史數(shù)據(jù)，記錄中的溫度和平均溫度值。
2.6性能指標(biāo)
無線溫度監(jiān)測儀
■采用2.4G通訊頻段，工作在2400~ 2483.5MHz (ISM)頻段；
■可管理傳感器數(shù)：12只；
■溫度顯示：LCD顯示器，帶背光；
■報警輸出：2個（無源接點）觸點容量：5A 250VAC;
■網(wǎng)絡(luò)接口: RS-485工業(yè)總線接口;
■工作電壓：AC220V±15%;
■工作溫度：-20℃~+70℃;
■存儲溫度：-40℃~+85℃
■安裝方式：嵌入式盤裝；
傳感器模塊
■采用2.4G頻段，工作在2400 ~ 2483.5MHz (ISM)頻段；
■溫度傳感器采用LTCC內(nèi)置天線，體積??；
■極低的傳感器耗電，電池壽命：>8年（CT線圈供電，無需更換電池）
■高達65535個無線傳感器編址；
■探頭可測溫范圍-40~125度，測溫精度0.5級，溫度分辨率0.1度；
■工作溫度：-20℃~+70℃
■存儲溫度：-40℃~+85℃
2.7 產(chǎn)品安裝、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用
主機安裝
測溫模塊的安裝與附件
測溫軟件集成了數(shù)據(jù)配置，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)監(jiān)控及后臺管理功能。無論是從整體界面風(fēng)格、用戶工程的組織，還是從許多細小的功能細節(jié)上，都匠心獨運，努力讓用戶熟悉和掌握變得簡單，使用起來輕松愉快，能高效率地幵發(fā)自己的監(jiān)控工程。大量人性化的細節(jié)設(shè)計及給予用戶的靈活和方便。
對測溫主機進行數(shù)據(jù)采集，同時進行數(shù)據(jù)分析和處理，通過配置時的組態(tài)方案輸出實時數(shù)據(jù)。在實時監(jiān)控的過程中能實時接收和處理用戶的命令，將指令發(fā)送到硬件接收設(shè)備，完成在線控制功能，同時能實時檢測控制返回的狀態(tài)，做到真正的監(jiān)控一體。
在測溫軟件運行的過程中，不僅能將實時檢測的數(shù)據(jù)通過圖形化組態(tài)表示出來，還能實時的輸出各種報表，如測溫點越限輸入告警表，實時數(shù)據(jù)曲線報表，歷史數(shù)據(jù)曲線報表。令用戶不僅能提前判斷測溫點溫度變化趨勢，還能及時反應(yīng)測溫點數(shù)據(jù)超標(biāo)狀態(tài)。
