电气接点温度在线监测解决方案

2014-04-27 03:58
电气技术 2014年1期
关键词:接点主变测温

杨 伟

(中国石油天然气股份有限公司塔里木油田,新疆 塔里木 841000)

现在,用电客户对电力供应的安全性、可靠性、连续性的要求不断的提高。输变电网正在朝超高压、大电流、智能化的方向发展,防患于未然是未来电网装备原则的基础。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》第11.7.2条要求:定期用红外测温设备检查开关设备的接头部、隔离开关的采电部分(重点部位:触头、出线座等),特别是在重负荷或高温期间加强对运行设备的温升监测,发现问题应及时采取措施。

1 传统解决方案

图1

在电力系统中,从发电厂到送变电设备,以及到终端用户电器的整个传输过程中,都有大量的可变温度需要检测、预警。高压设备连接部位如母线连接点,各种开关、断路器、主变套管夹、高压电缆接头等,由于气候冷热变化、材料老化、锈蚀、松动等原因,易造成接触不良、接触电阻增大。在大电流通过时,出现接点部位温度升高,产生过热现象,引起绝缘老化导致击穿短路,容易烧坏设备,严重的甚至引起一次设备起火爆炸。

对这些温升故障点的运行状态进行动态追踪监测,不仅可以防止、杜绝此类事故的发生,且也可为电力系统安全可靠分析和科学调度提供重要的决策依据。可以提高能源系统的可靠性,保障供电连续性,缩短故障停电时间,并实现设备状态的实时监控。

目前测温的传统解决方法有测温片、红外线测温和光纤测温等(如图1~3所示)。

测温传统解决方法:

1)变色漆和试温蜡片

2)红外测温产品(见图2)

图2

3)光纤测温产品(见图3)

图3

但是这些测温的传统解决方法都各有不足之处。

1)如采用变色漆和试温蜡片,存在的不足是只能测量能够直视的地方,温度误差比较大,无法做到实时在线监控,对历史数据无法进行及时、有效的分析,因而无法及时发现故障的隐患。

2)如采用红外测温产品,存在的不足是只能测量能够直视的地方,电气设备内部的一些关键接点的温度无法测量,易受环境、电磁场等干扰导致测温的不准确,故障多,从而很难实现实时的监测分析及计算机系统集成。

3)如采用光纤测温产品的不足是通过光纤隔离存在着沿面放电问题,需较长的沿面爬电距离,无法很好的解决高压隔离问题,且安装繁琐。

2 测温解决方案

为解决以上传统测温解决方法的不足,现在最常用的测温解决方案是电气接点在线测温系统。

在线测温解决方案构架图如图4所示。

图4

该系统通过无线方式传递采集点的温度数据,具有隔离彻底、安全可靠、抗干扰能力强等特点,适合高电压、大电流接点温度的在线监测。测温元件采用热电偶或数字温度传感器,可依据现场温度测量范围的要求选择。小信号的处理采用目前国际上最新的零漂移运放,保证了测量的精度和系统的可靠性。温度传感器电源采用高性能锂电池、在线取电、高性能锂电池和在线取电混合使用的方式。系统组网方式灵活、可适应不同的应用场合。

该系统的主要技术指标为:电源为AC/DC 85~265V、50Hz;主机工作环境为温度-10℃~65℃、湿度<95%RH。

热电偶测温范围为户内高压开关柜-55℃~125℃,户外隔离开关、主变套管线夹-50℃~300℃;测温精度为±2℃; 射频传输距离为户内20m、户外300m;温度采集频率为每15~20s测试/发送一次;采集模块电源为高性能锂电池,使用寿命10年(常温);测温通道24个;通信接口为RS-485,Modbus协议,1200、2400、4800、9600波特率可选。

该系列高压电气接点在线测温装置广泛应用于电力、冶炼、化工、水泥、石油、煤炭等行业6KV-35KV的户内开关柜中,以及升压站、变电站户外35kV-220kV-500kV中隔离开关、主变套管线夹。

温度在线监测应用领域如图5所示。

该装置可以时时监测这些接点的温度,对于过热提前报警,防患于未然,确保设备安全运行具有重要意义。

图5

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