母线排在线测温监测系统方案.docx

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母线排在线测温监测系统方案

电气接点在线监测系统解决方案

【杭州浙大中能自动化有限公司】

【2010-11】

一、需求综述

　　电气设备的安全稳定运行对于安全生产是至关重要的。

现代继电保护为高压开关柜、电容器、发电机等电气设备提供了完善的短路保护，但对于接触性故障是无能为力的，如开关柜中的触点、母线排连接处、出线电缆连接处、发电机中性点连接处等重要的连接部位可能出现由于连接、振动等问题导致接触电阻，从而在大负荷下导致发热的故障。

如果故障得不到及时地处理，将会进一步扩大，甚至造成严重的后果。

这种类型的故障特点是：

故障过程长，温度变化缓慢，一般为渐变过程，渐变过程往往小于检修周期。

如果故障得不到及时处理，量变到质变，将引发严重的电弧或短路故障。

发展成短路故障，虽然可以由继电保护切除，但会造成较大的损失。

二、系统概述

该系统利用无线温度传感器与高压带电体等电位测量文度数据，采用前沿的无线自组网技术设计，实现了高压带电体温度的远距离遥测。

无线温度传感器能够精确的测量待测点的温度，并通过无线发送给监控主机，主机对接收到的数据进行处理，当监测点温度超过所设定的温度值，发出报警，提供报警触点，测量值和内部参数值可以通过RS485总线发送给后台监控计算机，并联动对应电气接点的视频监控探头，实时在监测计算机上显示报警接点的画面，操作值班人员能够最快捷直观的了解到现场情况，实现网络化的温度监测和预警。

该系统具有低功耗、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作安装灵活、组网方便等优势。

系统适用于高压开关柜内隔离开关触头、母线接头、电缆接头处等需要温度监测的地方，防止连接点发热酿成事故，保证高压设备能够安全运行。

三、系统优势

该系统没有任何引线，完全绝缘，造价低廉；不采用常规的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，它不需要金属导线传输信号，不存在绝缘问题，能够准确测量高压触点的运行温度以无线方式传出。

而红外成像仪无法透过柜门测量内部设备，开关柜运行时必须关闭柜门，导致红外方式无法测量，或者很难在开关柜内部找到合适的安装位置，同时受震动等影响瞄准点容易偏移而使产品无法测温。

光纤式温度测温仪采用光纤传递信号，其温度传感器安装在带电物体的表面，测温仪与温度传感器间用光纤连接。

并需要用调制解调器调制,光纤具有易折，易断、不耐高温。

积累灰尘后易使绝缘性降低，且存在布线难度较大,造价高等缺点。

四、系统原理

测温系统包括温度传感器单元和显示报警单元两个部分构成，分别安装于高压测温部位和抵压测仪表室面板上，温度传感器可以安全、方便地装于母线排、隔离开关、触臂等位置上；其中温度信号处理及发射单元检测、信号传输单元的测温传感器完成温度测温，数据发送块完成温度等数据的无线传输，然后由显示报警仪完成数据接收、显示、设定和报警。

可实时显示温度数据，现场设定相关参数，具有报警和预报警功能，并可利用总线技术，组网完成集中显示，设定，数据记录及无线远程语音报警等功能，因此可实现无人值班的情况下的实时监测，发现温度过高马上报警，及时处理防范于未然，保证电网运行的安全和供电的可靠性。

原理框架图

控制器原理框图：

无线传感器原理框图：

现场实时显示原理框图

五、系统特性

该系统具有以下特性

■采用先进的数字化及无线传输技术，独特的绝缘性能，使用方便经济。

无线传感器内部进过特殊工艺处理，温度参数变化通过无线传输方式到收发基站，接收到得温度信号准确可靠，无论是安装、运行、维修都会高度安全、可靠，不会对一次设备产生任何干扰和影响。

■标准化设计，可方便扩展与其它系统互连，费用低廉，安装灵活，从温度信息采集到数据处理、显示、通信自成系统，即可单路，又可多路；可与电力系统综合自动化系统相连接，也可和电力系统的局域网、广域网相连接，融入电力自动化综合控制系统。

■保证使用距离情况下，采用超低功耗设计。

■传感器使用电池供电，电池供电时间为5-6年。

传感器本身不但具有良好的绝缘性还有极强的抗电磁干扰能力，运行安全，可靠，准确性高。

■省去了长繁琐的连线，系统安装简洁方便。

■能够实时显示被监测点的图像状态高清晰度画面，并在画面中嵌入温度数据。

■后台软件设计思想先进，功能全面切合现场实际。

六、系统技术指标

■监测各测点的温度、在LCD液晶屏上显示；

■实时监测画面能够在报警同时在软件端显示；

■显示当前日期和时间；

■显示各个通道的状态：

正常、预警、报警、无信号；

■监测温度超过预警值，在屏幕上显示该通道预警，并触发无源预警输出；

■监测温度超过报警值，在屏幕上显示该通道预警，并触发无源预警输出；

■各通道温度预警报警值设置；

■RS485通讯，MODBUS协议，波特率：

4800、9600、19200可选。

七、系统设备性能指标

无线温度监测装置接收控制端

■温度显示：

LCD显示器，带背光；

■报警输出：

2个（无源接点）触点容量：

5A250VAC；

■网络接口：

RS-485工业总线接口；

■工作电压：

AC220+10%；

■工作温度：

-20℃—+70℃

■存储温度：

-40℃—+85℃

■安装方式：

嵌入式盘装；

无线测温传感器模块

■温度传感器采用LTCC内置天线，体积最小；

■极低的传感器耗电，电池寿命：

＞3年；

■高达65535个无线传感器编址；

■探头可测温范围-40-300度，测温精度0.5级，温度分辨率0.1度；

■工作温度：

-20℃—+70℃

■存储温度：

-40℃—+85℃

超低照度红外摄像机

传感器类型

1/3"SONYCCD

信号系统

PAL/NTSC

有效像素

PAL:

752（水平）×582（垂直）

NTSC:

768（水平）×494（垂直）

最小照度

0.1Lux@（F1.2，AGCON），0LUXwithIR

0.14Lux@（F1.4，AGCON），0LUXwithIR

快门

1/50（1/60）秒至1/100,000秒

镜头

25mm@F1.4（16mm可选）

水平视场角：

13.5°（25mm）

镜头接口类型

CS接口

日夜转换模式

电子彩转黑

水平解析度

540TVL

同步方式

内同步

视频输出

1Vp-pCompositeOutput（75Ω/BNC）

信噪比

大于48dB

工作温度和湿度

—10℃~60℃，湿度小于90%（无凝结）

电源供应

AC24V±10%（DC12V±10%可选）

功耗

15W

防护等级

IP66

红外照射距离

100-110米

尺寸（mm）

255×117×97

重量

2500g

八、后台软件平台

测温软件集成了数据配置，数据采集，数据监控、实时监视画面显示及后台管理功能。

无论是从整体界面风格、用户工程的组织，还是从许多细小的功能细节上，都匠心独运，努力让用户熟悉和掌握变得简单，使用起来轻松愉快，能高效率地开发自己的监控工程。

大量人性化的细节设计及给予用户最大的灵活和方便。

对测温主机进行数据采集，同时进行数据分析和处理，通过配置时的组态方案输出实时数据。

在实时监控的过程中能实时接收和处理用户的命令，将指令发送到硬件接收设备，完成在线控制功能，同时能实时监测控制返回的状态，做到真正的监控一体。

在测温软件运行的过程中，不仅能将实时监测的数据通过图形化组态表示出来并在窗口显示对应实时监视画面，还能实时的输出各种报表，如测温点越限输入告警表，实时数据曲线报表，历史数据曲线报表，令用户不仅能提前判断测温点温度变化趋势，还能及时反应测温点数据超标状态。