35KV变电站电气节点温度在线监测系统.docx
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35KV变电站电气节点温度在线监测系统
变电所电气结点温度在线
监测系统简介
广州德昊电子科技有限公司
2010-8-20
目录
一、系统简介3
二、高压环境下温度测量的常用方法3
1、蜡片测温法:
3
2、热红外测温技术:
3
3、光纤光栅测温技术:
4
三、DIKO-3100温度监测系统简介4
3.1工作原理4
3.2系统结构5
3.3传输方式5
3.4系统特点6
3.5温度在线监测系统软件6
3.6软件功能介绍8
1结点信息管理8
2子站信息管理8
3传感器信息管理9
4用户管理9
5连接管理9
6主站管理9
7温度趋势分析9
8监测数据统计管理10
一、系统简介
目前我国的电力系统正在向着大电网、高可靠性、高自动化水平的方向迅猛发展。
对电网运行自动化、智能化的监控水平已成为我国电力系统发展的关键问题。
随着我国的经济发展，社会用电量也日益增加，承载着大电量输送任务的高压电气设备如变压器、互感器、刀闸、高压开关柜、电缆等的电力负载也在迅速增加。
电网中众多高压电气设备之间的连接点是电力输送最薄弱环节。
因为在长期运行过程中,这些连接点会因氧化腐蚀而老化或因紧固螺栓松动等原因至使接触电阻增大。
并随着负荷的增大而发热、温升、膨胀、收缩、氧化，电阻增大、再度升温形成恶性循环直至酿成事故。
据国家电力安全事故通报统计，我国每年仅发生在电站的电力事故，有40%是由高压电气设备过热所致。
因此监测高压连接点的温度变化是非常必要的。
实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。
二、高压环境下温度测量的常用方法
1、蜡片测温法:
测温石蜡片的颜色随温度的变化而变化，根据其颜色即可判断被测温度，目前应用比较普遍。
优点是简单，成本低廉。
缺点是准确度低、可靠性差（因为完全凭个人经验来判断温度），不能进行定量测量，不能实现实时在线监测。
而且，对高压开关触点、电缆接头等易发热部位因为在运行时几乎看不见而无法测量。
2、热红外测温技术:
包括红外测温枪，远红外成像仪等属非接触式测温。
优点是测量范围大，准确度较高，可靠性较好。
缺点是设备昂贵。
且需大量人力进行定期巡测，无法实现温度的实时在线监测。
而且目前大量使用的手车式开关柜内部的断路器动静触头等设备的位置隐蔽，红外测温仪已无法进行测温。
另外红外测温仪必须避开太阳光的背景干扰，一般需在夜间或阴雨天测量。
3、光纤光栅测温技术:
用光栅片作为温度传感器，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。
它是利用反射波波长与温度的线性关系来实现温度的测量。
缺点是光纤易折，易断、不耐高温。
虽然光纤本身是绝缘的，但在积累灰尘后，尤其在潮湿环境下易使绝缘性能降低，导致光纤沿面放电。
这将严重影响运行安全。
且安装调试工作量大，造价高。
一台光谱分析仪的价格在十万以上。
三、DIKO-3100温度监测系统简介
DIKO-3100型电气结点温度在线监测系统是最新研制开发的电力科技新产品。
它替代了长期以来电力部门对变电所运行中的电气设备结点发热温度传统的人工巡检测试手段。
随着电网发展和电力科技进步，电力系统变电所的自动化、信息化水平不断提高，变电所基本上实现了无人值班或少人值守，《XGJ型电气结点温度在线监测系统》这一高新技术产品在电力系统的推广应用是电力生产自动化、信息化发展的必然趋势和要求，它不仅取代了人工巡检，而且做到实时在线远程监测电气结点的发热状况、实施超限报警，大大提高了变电所安全运行水平，防止和减少事故发生，必将带来显著的社会效益和经济效益。
该系统也可用于其他领域的温度在线监测，应用范围广、经济效益明显。
DIKO-3100型电气结点温度在线监测系统可以在线监测发电厂、变电所运行中电气设备繁多的各种电气结点的发热温度。
该系统根据电气设备允许运行温度设置了两个限值：
达到80℃发出超温预警信号、达到90℃发出极限超温危急报警信号，对运行设备做到24小时全天候的温度监控，从而弥补了无人值班或少人值守变电所自动化系统在电气结点发热温度监控方面的空缺。
3.1工作原理
DIKO-3100型电气结点温度在线监测系统统是采用等电位无线传感器网络结点技术，在被测电气结头上吸附粘贴的等电位无线传感监测探头通过热敏元件将实时温度信号经信号识别处理由射频模块发送到接收基站及监控中心，实时显示各电气结头的发热温度，并根据电气设备允许运行温度设置超温预警、超温危急报警两个限值，对运行中电气设备的结点实现24小时全天候的温度监控。
3.2系统结构
1.温度监控部份
发电厂、变电所电气结点发热温度在线监测系统主要由等电位无线传感监测探头、基站和专家分析软件等组成。
在线实时自动监测发电厂、变电所运行设备电气结点发热温度等参数。
当结点发热温度上升接近限值时发出预警信号；超过允许发热温度时即发出危急报警信号。
监测数据每隔（3）分钟发送一次，到达预警值后每
（1）分钟发送一次，达到危急报警值时即时发送。
监测数据以无线通信方式发送至基站，发射距离约（50m），基站之间通过无线或485通信的方式，最终系统以485或以太网接口将所有数据上传中心站。
3.3传输方式
等电位无线传感器监测探头监测数据以无线射频通信方式数传至基站，发送距离为50M，基站之间以无线或485通信的方式数传至主基站，主基站通过最终通过485或以太网接口将所有数据与中心站相连。
系统原理框图如下：
3.4系统特点
（1）系统工作稳定，报警及时，准确可靠。
系统设置了电气设备结点温度监控两个界限：
80℃为运行最高允许温度（发超温预警信号），90℃为结点发热极限温度（发超温危急报警信号）。
只有在电气设备结点温度达到或超过80℃、90℃时系统才报警，结点温度在80℃以下系统不报警，只作阶段性的温度显示。
（2）抗电场干扰能力强。
温度传感器采用全封闭外壳结构，温控热敏元件、信号设别处理模块、射频模块集于机壳内，其结构小巧精致，抗电场干扰能力强，便于在电气结头上安装。
（3）传感器热敏元件最高工作温度为125℃，而保证电气设备安全运行的结点发热温度要求严格控制在90℃以下，运行中一般不会出现125℃的情况，传感器工作是稳定可靠的。
（4）系统接收基站及计算机管理系统与变电所集控中心链接，共享数据资源，实现结点温度监测数据的实时打印、分析，积累运行数据，建立电气设备运行档案。
3.5温度在线监测系统软件
温度在线监测管理分析软件是一套专门用于高压设备温度实时监测和数管理分析的软件系统。
该软件运行在上位计算机上，可实现温度实时显示、历史数据记录和对比分析、预警及报警、运行状态全程记录以及报表打印等功能。
帮助运行人员监测和分析对比高压设备监测点的温度变化情况，及时预测出故障发生的部位，为决策层提供最直接可靠的数据依据，从而消除隐患、最大限度的减少事故。
保证高压设备的安全运行。
软件系统界面如下：
3.6软件功能介绍
1结点信息管理
该模块用于对电气结点的基本信息进行日常维护，主要完成结点的添加、删除、修改以及统计查询等工作。
电气结点的基本信息包括结点ID、结点编码、结点名称以及结点含义。
2子站信息管理
该模块用于对接收子站的基本信息进行日常维护，主要完成接收子站的添加、删除、修改以及统计查询等工作。
子站基本信息包括子站ID、子站地址、子站名称、子站速率、子站时钟、硬件版本、软件版本、产品代码、电池电压、工作电压、运行状态、主站ID以及备注。
3传感器信息管理
该模块用于对温度传感器（即等电位监测探头）的基本信息进行日常维护，主要完成温度传感器（即等电位监测探头）的添加、删除、修改以及统计查询等工作。
温度传感器的基本信息包括传感器ID、传感器地址、传感器时钟、温度、传感器电池电压、运行状态、子站ID、结点ID以及备注。
4用户管理
该模块用于对系统用户的基本信息进行日常维护，主要完成系统用户的添加、删除、修改、权限管理以及统计查询等工作。
系统用户的基本信息包括系统用户、用户ID、用户名称、密码、客户单位区号、权限以及创建日期。
5连接管理
该模块用于对系统的基本参数进行日常维护，主要完成系统基本参数的修改配置工作。
系统基本参数包括系统名称、IP地址、端口号、全局数据库名、数据库用户、数据库密码、客户单位区号、客户单位名称以及客户单位地址等信息。
6主站管理
该模块用于对接收主站的基本信息进行日常维护，主要完成接收主站的添加、删除、修改以及统计查询等工作。
主站基本信息包括主站ID、主站地址、主站名称、串口号、速率、数据位、停止位、奇偶校验、数据流控制、客户单位ID以及备注等信息。
7温度趋势分析
该模块主要完成电气结点发热温度变化的图表绘制和趋势分析功能，温度趋势分析图表为二维图标，其中X轴为时间轴，Y轴为温度轴，能够直观地反映某一电气结点在特定时间范围内的温度变化状况和对未来温度变化走向的预测。
8监测数据统计管理
该模块主要完成电气结点发热温度监测数据的统计、查询、浏览、分析、数据导出以及打印功能。
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