开关柜在线测温监控系统

　　无线测温系统架构

　　本配电工程无线测温监测系统主要由数据采集、数据传输和主站监测组成，每面中压开关柜的断路器手车触头均需配备无线测温装置，每面柜内节点的温度通过485通讯口汇聚至后台系统。数据采集本系统的接点温度采集由无线测温传感器、收发器、测温终端构成，无线测温传感器直接安装于配电柜内发热节点，通过无线射频技术将测温数据发送到收发器，再由收发器将数据送至测温终端显示，测温终端可传输到监控主网。本工程无线测温终端选用安科瑞德智能操控无线测温一体化装置ASD320-P6，无线测温传感器选用安科瑞ATE200，收发器选用安科瑞ATC100。整个系统由10kV开闭所无线测温子系统、1#变配电所无线测温子系统、1#变配电所无线测温子系统、主站组成。

　　现场发电机开关柜、刀闸小间及变配电所共计11只温度集中显示装置，28只温湿度控制装置。总共分为7个串口通过4条光纤接至集控室的监控主机。

　　2.1 站控管理层

　　站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在奇峰动力厂工程中主要指置于集控室的监控主机。

　　2.2 网络通讯层

　　通讯层主要是由串口服务器1台、以太网设备及总线网络组成。串口服务器主要功能是监视现场温度集中显示装置和温湿度控制装置；以太网设备及总线网络的主要功能是实现分站与主站之间的数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，大大提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，达到了无人值守的目的。

　　2.3 现场设备层

　　现场设备层是数据采集终端，主要由温度集中显示装置和温湿度控制装置组成，智能设备通过屏蔽双绞线RS485接口，采用Modbus-RTU通讯协议总线型连接接入串口服务器，经串口服务器到达集控室的监控主机进行组网，实现远程控制。

　　2.4 总线型连接示意

　　现场装置以手拉手方式通过屏蔽双绞线(RVSP2*1.0)进行通讯连接，每根总线连接智能装置数量20只左右，不同种类的智能装置连接在不同的总线上，然后将数据上传至串口服务器，进而将数据上传至集控室监控主机。

　　在当今发变配电设施的应用中，大型工厂建筑群动力厂的安全运行至关重要，温度集中监视系统在工厂的应用，可以实现对动力厂所有供配电回路的温度进行实时监视，系统实现对采集数据的分析、处理，实时显示各个供配电回路的温度数据，对温度越限具有弹出报警对话框、语音提示，并能生成各种电能报表、分析曲线等，便于对一段时间内的温度进行分析、研究，该系统运行安全、可靠、稳定，为大型工厂建筑群解决发变配电的安全运行提供了真实可靠的依据。

　　电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为安全隐患，提高设备安全保障，及时、持续、准确反映设备运行状态，降低设备事故率。

　　说明：Acrel-2000T/B不仅可以通过RS485连接多种ATC收发器接收所有型号传感器实现集中显示，还可以通讯连接配电室内无线测温相关就地显示装置实现集中显示，同时还可以连接配电室内智能操控、微机保护、电力仪表等电力监控设备进行监测。

　　大功率整流器无线测温系统完全解决了前面一节中提到的问题 ：(1)温度传感器底部伸 出的导温拨片直贴测温点，测量准确，温度误差在0～1℃以内 ；(2)整流器桥臂报警温度可设置两级限值 ；(3)实现了整流器桥臂温度实时监测 ；(4)温度信号采用直线式的无线传播方式 ，每个测温点之间以及显示器之间完全隔离，不破坏整流器绝缘和结构 ；(5)温度信号采用直线传输方式，不会对综保装置等电子设备构成干扰 ；(6)降低了运行人员的劳 动强度 ，保证其人身安全。

　　大功率整流器安装的温度在线监测系统主要完成了以下技术任务。(1)实现了整流器运行温度的可视化管理 ：实时监测整流器桥臂、阀侧母线 、直流正负母线的运行温度，当监 测点温度或温升异常时发出报警信号。 (2)提高了整流器运行的可靠性：整流器运行温度的 实时可监视提高了运行人员对整流器运行状况的管理水平，避免因桥臂运行温度过高导致元件结温过高而发生击穿事故。(3)实现了整流器良性运行：整流桥臂运行温度的自动监测及报警系统建立了监测点两级报警和温升速率报警功能，确保整流器的运行故障能及时被发现 ，减少了机组故障跳闸的机率。 (4)提高了整流器运行维护的管理水平 ：整流桥臂运行温度的自动监测及报警系统建立了整流器桥臂 、阀侧母线 、直流母线运行温度数据库， 同时生成相关趋势曲线图，让运维人员能随时掌握整流器运行温度的变化趋势， 为整流器的维护提供了可靠的数据 ，减少了人工巡测的劳动强度和不安全因素。(5)实现了数据采集的无 线传输 ：测温点与现场接收主机之间采用无线数据传输技术，数据显示具有实时性、 稳定性、准确性等优点 ，数据采集准确率为100％，并对整流器的绝缘性能无影响。因此 ，大功率整流器温度在线监测系统的应用解决了整流器运行存在的安全隐患，填补了国内铝行业整流器运行温度自动监测的空白。

　　ARTM系列电气接点在线测温装置

　　1 产品简介开关柜在线测温监控系统

　　功能：

　　ARTM-Pn无线测温装置:ARTM-Pn无线测温装置可以单独安装在高压柜、低压抽屉柜内，每台装置可以接收18个传感器的数据，传感器型号可选配ATE100、ATE200、ATE300。装置带有一路485接口，可将采集到的温度数据上传到监控中心。

　　ARTM8温度巡检仪:ARTM系列温度巡检测控仪适用于一路或多路温度的测量和控制，主要应用于火电厂、水电站等场合的温度巡检测量及控制。测量8通道Pt100温度，也可以屏蔽其中任意通道。每一通道温度测量对应2段报警，继电器输出可以任意设置报警方向及报警值。

　　无线测温集中采集触摸屏:无线测温触摸屏可以嵌入式安装在高压柜、低压抽屉柜内，每台装置可以接收240个传感器的数据，可与ATE100、ATE200、ATE300三种传感器选配使用。装置带有一路485接口、可选配一路以太网口，可将采集到的温度数据上传到监控中心。

　　应用范围：

　　适用于高低压开关柜内电缆接头、断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等设备的温度监测。

　　订货范例：

　　技术要求：1面高压柜内断路器触头6点、母排3点无源无线测温

　　辅助电源：AC/DC 220V

　　显示方式：单独无线温度显示

　　综上所述，确定型号为：无线测温装置：ARTM-P9-300,1台;无线测温传感器：ATE300,9个

　　订货范例：

　　技术要求：10面高压柜内断路器触头6点、母排3点无线测温

　　无线传感器要求：电池供电、无线

　　显示方式：集中无线温度显示

　　综上所述，确定型号为:无线测温集中触摸屏：AARTM-7062HT-4(HI),1台；无线测温传感器：ATE200,90个；无线测温收发器：ATC200,10个

　　订货范例：

　　技术要求：10面高压柜内断路器触头6点、母排3点无线测温

　　无线传感器要求：无源无线

　　显示方式：集中无线温度显示

　　综上所述，确定型号为：无线测温集中触摸屏：ARTM-7062HT-4(HI),1台；无线测温传感器：ATE300,90个；无线测温收发器：ATC400,1个；电源模块：ARTM-KDYA-DG30-24K，1个。

　　2 技术参数

　　3 外形尺寸

　　无线测温产品需求案例

　　某高分子合成公司坚持科技创新，在新环保、新材料、新能源等领域掌控了大量自主知识产权，在新型环保制冷剂、氟硅高新材料、离子膜等方面打破了多项外国技术垄断，实现了国产化替代，是格力、美的、海尔、海信、大金、三姜、长虹等国内知名企业的供应商。当前，公司牢牢抓住侧结构性改革和省新旧动能转换重大机遇，紧紧围绕科技创新这条主线，着力打造“两个替代”和“智能制造”新引擎，在经济新常态下焕发出勃勃生机，经营效益持续攀升。

　　整个工厂配电10KV系统采用单母线分段，2段进线互为备用；每段进线容量均按照12500KVA容量设计，都能满足全厂区生产运行需求。2进线与母联3个断路器只能合闸2个，母联设置备自投装置。电动机回路要求单独控制，要求柜顶小母线合母、控母、装置电源需设置双小母线。0.4KV系统采用变压器分列运行，中间设置母联柜，并设置防并列连锁，母联配置备自投装置。工艺负荷二级负荷主用电源引自各母线段，备用电源引自厂区箱变。UPS、DCS、控制室主用电源引自1#变压器母线段，备用电源引自应急母线段（应急母线段设置双电源转换开关，主电源引自2#变压器母线段，备用电源引自厂区箱变630A断路器）。控制室内设置UPS（10KVA）不间断电源，直流屏厂家制作柜体，将UPS安装于内，柜体尺寸同直流屏。UPS出线开关均为220V，16A开关，不少于6路。

　　本次针对某高分子合成工厂配电项目的应用，需要针对配电回路中的电气连接点及大电流回路配置无线测温产品：此外，该项目对于无线测温要求采用单柜就地显示，且要求有RS485接口，故此高低压配电室均选用ARTM-Pn；高、低压配电房中要求装设CT感应取电的测温传感器，在考虑到低压柜的柜子较小，故选用ATE400型CT感应取电式传感器。

　　浅谈无线测温技术在变电站中的应用案例：随着无人值守变电站越来越多，传统变电站综合自动化系统采集的数据已经不能满足要求。例如：目前普遍使用的小车式开关柜，其断路器与开关柜之间采用插头连接，长期的大电流、触头老化等因素易致其接触电阻变大，从而造成触头温升过高导致连接点发热并形成恶性循环：温升、膨胀、收缩、氧化，电阻变大、再度升温直至甚至烧毁等现象酿成事故。通过建设变电站运行温度在线监测系统，运行人员能够在短时间了解设备的运行情况，及时处理事故隐患，做到防范于未然。

　　目前专门用于高压母线、高压开关及电接触发热测量的仪器还很少。温度监测的办法，一种是在高压电接触表面涂一层发光材料，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围，这种方法准确度低、可靠性差，不能进行定量测量：另外一种办法是利用辐射特性的红外热像仪，准确度较高，但需要光学器件，在高压开关柜等特定场合使用不太方便，而且价格较高，推广应用有一定困难。两种方式都需要人工巡查，不能实时得到温度数据，起不到温度实时报警功能。

　　目前，许多电力公司正在推广光纤测温系统，虽然光纤能够承受一定电压，但是在空气湿度相对比较大或出现雾水、霜露的情况下会给电气造成安全隐患。相对比而言，利用无线传输的方式测量高压环境温度更可行，可按实际情况分布所要测量的位置，为随意一定、拆装、增减测温点的个数提供了方便。

　　开关柜在线测温监控系统