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一．實施高壓開關(guān)柜無線傳感溫度在線監(jiān)測的必要性
隨著高速增長的發(fā)電、用電現(xiàn)狀，我們必須意識到一個重要問題――電力安全，安全就是效益，電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行是電力企業(yè)的生命線。對于目前大部分變電站已實現(xiàn)無人值守的狀況，如能對電氣設(shè)備易發(fā)熱部位進行實時溫度監(jiān)測，就*可以避免事故的發(fā)生。
近年來，在變電站已發(fā)生多起開關(guān)柜過熱事故，造成火災(zāi)和大面積停電，究其原因，就是因為變電站高壓開關(guān)柜在*運行過程中，觸點和母線排連接處等部位因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱，加速部件絕緣性能老化、擊穿，導致嚴重后果。
通過監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)觸點溫度的運行情況，可以有效防止高壓開關(guān)柜類似事故的發(fā)生。但由于開關(guān)柜內(nèi)狹小的結(jié)構(gòu)，無法進行人工巡查測溫，采用傳統(tǒng)的測溫等都不合適，因此采用高壓開關(guān)柜無線傳感溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)裝備是方式。
*以來，高壓開關(guān)觸頭運行溫度很難監(jiān)測，這是因為開關(guān)柜的特殊條件造成。通常的溫度測量方法無法測到設(shè)備的運行溫度。
XSJ-2000W高壓開關(guān)柜無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)通過多年的實踐。產(chǎn)品運行在國內(nèi)各個行業(yè)，避免了多起設(shè)備事故。產(chǎn)品的準確、穩(wěn)定、安全性能得到用戶的*好評。
產(chǎn)品特點：
1、 高壓開關(guān)柜無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)采用*的無線、溫度傳感技術(shù)，數(shù)字信號無線傳輸，具有隔離*，安全可靠、抗干擾性強的特點，特別適用于高壓大電流接點溫度的在線監(jiān)測。
2、 系統(tǒng)組合靈活，既可單柜顯示，也可組成后臺系統(tǒng)，同時也可以不設(shè)置柜面顯示儀表，由接收模塊直接經(jīng)RS485標準接口把溫升數(shù)據(jù)電訊上傳至后臺自動化設(shè)備處理，方便不同用戶的需求。
XSJ-2000W無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)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，產(chǎn)品性能國內(nèi)，實現(xiàn)了高壓帶電體溫度的遠距離遙測。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
無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)由無線溫度傳感器、發(fā)射模塊、接收模塊、數(shù)據(jù)采集器、上位機組成。
系統(tǒng)總體方案：
u 每個測溫點均安裝一個無線溫度傳感器，以便實時測量處的運行溫度。
u 在觸頭處檢測溫度溫度，每個隔離設(shè)9個檢測點。
u 系統(tǒng)采用總線式結(jié)構(gòu)，經(jīng)總線及數(shù)據(jù)采集器將觸頭等溫度狀況實時傳送給系統(tǒng)主機進行數(shù)據(jù)處理及顯示。
u 在主控室安裝監(jiān)測終端，實時顯示開關(guān)柜內(nèi)部等各測溫點的溫度，無論哪個測溫點報警，系統(tǒng)主機都能自動準確地提示出故障及位置。
采用Microsoft的Visual Stadio 6.0 C++作為軟件開發(fā)平臺，開發(fā)的專門用于測溫系統(tǒng)的XSJ-2000系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)整體上采用分布系統(tǒng)原理，模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。XSJ-2000系統(tǒng)具有接口方便靈活，可方便接入其他廠家的測溫設(shè)備。
測溫軟件系統(tǒng)具有實時曲線顯示、歷史曲線，歷史報表等功能，可方便的實時顯示各個測溫點的實時曲線、歷史曲線。
歷史數(shù)據(jù)庫使用Microsoft的SQL Server數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)存儲，方便用戶查詢各種歷史數(shù)據(jù)。
（4）無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)性能特點：
【自動報警】
溫度監(jiān)測軟件自動對測溫點所在區(qū)域進行實時溫度巡檢，檢測現(xiàn)場溫度的異常波動，在故障發(fā)生前及時報警。
【監(jiān)測點定位】
系統(tǒng)主機在顯示屏上以電子系統(tǒng)圖方式，實時顯示各電力設(shè)備及相應(yīng)溫度監(jiān)測點編號和當前溫度值以及實際位置。系統(tǒng)數(shù)據(jù)由方面管理人員操作和維護。
【狀態(tài)查詢】
各個監(jiān)測點的溫度和報警信息都保存到光溫度在線監(jiān)測儀的大容量儲存器，系統(tǒng)按照時間將數(shù)據(jù)分為歷史信息、實時信息，并且管理操作人員可以根據(jù)不同的時期動態(tài)調(diào)整監(jiān)測點的實時狀態(tài)監(jiān)測時間間隔，滿足實際要求。管理操作人員可查看各監(jiān)測點的歷史溫度變化曲線，為決策和維護提供數(shù)據(jù)支持。
【報警設(shè)定】
管理操作人員可對溫度在線監(jiān)測儀的報警觸發(fā)條件進行設(shè)定，以適用不同季節(jié)氣溫條件下電力設(shè)備實際運行溫度的差異。
【溫度統(tǒng)計】
可實時給出設(shè)備zui高溫度值及對應(yīng)監(jiān)測點的位置編號和地理信息。
【線路巡檢及故障定位】
可通過系統(tǒng)自動巡檢。查出裝置故障點，進行準確定位，方便系統(tǒng)調(diào)試、維護及檢修。
四、總體設(shè)計方案
XSJ-2000W無線測溫系統(tǒng)是針對高壓帶電體的溫度監(jiān)測而開發(fā)的，該系統(tǒng)采用當今*的ZigBee組網(wǎng)技術(shù)設(shè)計，實現(xiàn)了高壓帶電體溫度無線測量。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。
XSJ-2000W無線測溫系統(tǒng)是針對高壓帶電體的溫度監(jiān)測而開發(fā)的，該系統(tǒng)采用當今*的ZigBee組網(wǎng)技術(shù)設(shè)計，實現(xiàn)了高壓帶電體溫度無線測量。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。
1、T1003無線溫度傳感器：
技術(shù)參數(shù)
1. 采用2.4G頻段，工作在2400～2483.5MHz（ISM）頻段。
2. 直接序列擴頻（DSSS），抗*力更強。
3. 采用ZigBee技術(shù)，符合IEEE802.15.4標準。
4. 溫度傳感器采用LTCC內(nèi)置天線，體積zui小。
5. 自動傳感器識別，無連線，安裝簡便。
6. 可攜帶傳感器數(shù)：12只
7. 溫度測量范圍：0～+125 ℃
8. 精度：±0.5℃
9．通訊時間頻率可調(diào)：5——30分鐘
10. 根據(jù)開關(guān)柜型號的不同，定型生產(chǎn)傳感器的規(guī)格尺寸。
2．表帶式無線溫度傳感器技術(shù)參數(shù)
ZigBee模塊：符合IEEE802.15.4標準
頻率范圍：2.4GHZ
傳輸距離：100m（無障礙）
測量溫度：-40℃～+125℃
測量精度：±1℃
電池電壓監(jiān)視：12位A/D轉(zhuǎn)換：±0.1V
無線溫度傳感器外型尺寸：如下圖，可定制。
采集器與傳感器連接示意圖
3、WCL-Ⅱ數(shù)據(jù)采集器
l 大屏幕液晶顯示實時溫度值；
l 同時測量所監(jiān)測的各個溫度值；
l 智能菜單操作；
l 繼電器輸出、485輸出；
l 密碼功能；
l 可與計算機通訊
l 工作電壓：AC/DC220V或DC24V（用戶）
l 開孔尺寸：110×110mm
| 120mm |
安裝在高壓開關(guān)柜的儀表盤上，在儀表盤上開一110×110mm的方孔；如上圖。
4、主機系統(tǒng)：
l 主機：安裝在值班室內(nèi)，能顯示所有傳感器的溫度；
通訊及電源電纜：主機---所有采集器之間用一對電源電纜和一對屏蔽信號電纜；采集器---傳感器用一四芯信號屏蔽電纜；
l 報警歷史記錄
l 溫度歷史記錄
l 溫度值zui高的前20個傳感器
l 溫度分析曲線
l 溫差曲線
l 溫度值查詢
l 尺寸：2000×800×600mm
5、軟件系統(tǒng)
l 系統(tǒng)能夠?qū)γ總€測點實時精確檢測，并顯示在監(jiān)視畫面上
l 系統(tǒng)主機與傳感器的連接采用現(xiàn)場總線方式
l 系統(tǒng)具有在線故障診斷功能，實時顯示每個傳感器工作狀態(tài)，并對傳感斷線短路狀態(tài)發(fā)出報警
² 用戶可對每個溫度檢測點設(shè)定不同的溫度報警值，并可對監(jiān)測點相關(guān)參數(shù)進行修改，如位置、名稱等。
² 任何一個監(jiān)測點溫度報警時，都能在監(jiān)視畫面上顯示該點位置、數(shù)據(jù)、時間信息。
l 具有時時顯示動態(tài)參數(shù)的電子地圖功能。
l 系統(tǒng)能生成各監(jiān)測點的溫度實時和歷史均勢圖及統(tǒng)計報表，每日的溫度數(shù)據(jù)記錄并生成曲線。
l 數(shù)據(jù)查詢功能，對某一監(jiān)測點進行實時和歷史數(shù)據(jù)查詢。
l 數(shù)據(jù)報表打印，正常數(shù)據(jù)報表打印和報警數(shù)據(jù)報表打印。系統(tǒng)能接入企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)上用戶在不同地點能查閱監(jiān)測系統(tǒng)信息。
² 被測各點電氣設(shè)備的參數(shù)：開關(guān)柜型號、開關(guān)型號、開關(guān)觸電容量材質(zhì)、排線的截面等。各點維修的歷史記錄及維修所需的各種數(shù)據(jù)。
²系統(tǒng)操作簡單，通過單擊即可進入相關(guān)功能。
| 功能菜單 |
| 數(shù)據(jù)采集器運行診斷 溫度傳感器運行診斷 報警歷史記錄 |
| 任意一點傳感器查詢 降序前20個溫度值 歷史溫度曲線查詢 |
| 歷史溫差曲線查詢 密碼設(shè)置 系統(tǒng)設(shè)置 |
6、系統(tǒng)接口
為了與其它系統(tǒng)更好的連接，本系統(tǒng)采用標準通訊接口協(xié)議：RS-485和ETHERNETIEEE802.3規(guī)范,支持IPX及TCP/IP協(xié)議,由于采取了ETHENET標準,系統(tǒng)可與互連網(wǎng)連接。
現(xiàn)場智能集線器與通訊總線*隔離，采取光纖隔離技術(shù)，能經(jīng)受的電壓沖擊典型值為1500VRMS/分或2000VRMS/秒。
系統(tǒng)可擴充性好，滿足用戶不同的擴展需求。
7、技術(shù)要求
7.1、設(shè)備制造、供貨引用標準:
IEC60298（1990）《額定電壓1KV以上50KV以下交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》
GB6162-85《靜態(tài)繼電器及保護裝置的電氣干擾試驗》
GB11287-89《繼電器、繼電保護裝置振動（正弦）試驗》
GB763-90《交流高壓電器在*工作時的發(fā)熱》
DL/T539-93《戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜和元部件凝露及污穢試驗技術(shù)條件》
DL/T593-96《高壓開關(guān)設(shè)備的共用訂貨技術(shù)條件》
DL5003-92《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)范》
DL487-92《靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件》
DL/T587-96《微機繼電保護裝置運行管理規(guī)程》
7.2、設(shè)備技術(shù)要求:
該系統(tǒng)能有效的辨別高壓開關(guān)柜觸頭過熱和短路引起的火災(zāi)事故隱患，對高壓開關(guān)柜觸頭溫度進行在線監(jiān)測，有效地檢測其溫度走向進行早期預判，為電力設(shè)備運行提供有效保證。
7.2.1大屏幕液晶顯示實時溫度值；
7.2.2智能菜單選擇；
7.2.3報警值可自行設(shè)定；
7.2.3報警值可自行設(shè)定；
7.2.4每臺數(shù)據(jù)采集器至少可聯(lián)接6支溫度傳感器；
7.2.5工作電壓： DC220V；
7.2.6數(shù)據(jù)采集器有繼電器輸出和485輸出，當溫度超過設(shè)定值時能發(fā)出報警信號；
7.2.7數(shù)據(jù)采集器具有密碼功能；
7.2.8具有與上位計算機通訊功能；
7.2.9溫度傳感器具有較強的抗干擾和防震能力.
