无线测温装置的应用和原理

无线测温装置的应用和原理
无线测温装置的应用和原理

无线测温装置的应用和原理

前言:无线测温系统是一种无线测量、安装简便的温度测量系统。它采用无线通讯技术进行高压隔离和信号传输,利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能,解决高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。适用于各种类型的高压设备的温度在线监测,具有可靠的高压隔离、抗强电场、磁场干扰及良好的热稳定等特性。10kV高压柜是电力系统中不可或缺的部分,其安全运行是用户负荷的重要保证。高压柜的特点是负荷电流较大、容易发热,需要定期测温。从结构形式上看10kV高压柜分为旋转刀闸式和小车式两种,小车式高压柜由于触头完全密封,在柜外无法观察测温,因此巡视人员只能通过对柜测温来间接推算内部是否发热、温度的传导损耗导致精度十分低,而且无法观察细微的变化,不满足安全运行的要求。

无线测温装置系统通过即时监测开关触头等发热点温度,可发现异常发热故障苗头,从而防止故障的发生,并且通过温度历史记录,对开关柜“状态维修”提供科学数据依据。对开关柜等电器设备的安全运行具有重要的意义。

二、高压开关柜无线测温系统设计原理

2.1系统的主要组成

无线测温系统主要由无线温度传感器、无线测温装置、监控中心上位机、通信链路构成,其中无线测温装置主要安装在开关柜面板上,用来收集各子无线温度传感器的数据,并进行处理和储存,所有的无线测温装置都利用RS485总线和监控中心上位机进行通信,从而组成分布式监测系统。

2.2无线温度传感器

无线温度传感器主要用来测量带电物体表面温度,如对高压开关柜中的母排接头和裸露触点的运行温度进行监测。无线温度传感器主要包括测量电路、温度传感器、无线调制接口、逻辑控制电路、供电电路。通过无线网络将温度信号传送到无线温度监测仪。无线温度传感器由于体积比较小,适合用来测量开关柜中的温度热接点,可以对开关柜中引出电缆接头,触头、母线连接点的运行温度进行测量。

2.3无线测温装置

无线测温装置主要用来对温度传感器的数据收集、储存、处理、报警信号输出等,与监控中心PC机通过RS485进行通信。LCD人机交互主要用来对当前无线传感器无线温度监测

信息和温度数据信息进行显示,现场用户可以通过执行输入操作、输出操作进行控制,例如对无线传感器进行查询和设置。

三、无线测温传感器分类

a. 电池供电型无线温度传感器

安装于发热部位,采集温度量并通过无线方式传输的传感器。

b. CT感应取电无线温度传感器

安装于断路器触头、母排、电缆搭接点等大电流处,采集温度量并通过无线方式传输的传感器。

四、结束语

高压开关设备是变电站和配电站中保证电力系统运行的重要设备之一,本文介绍的安科瑞智能操控及无线测温产品在晋南钢铁集团产能置换升级改造的前瞻性项目的应用,可以实现集操作、显示于一体,可以对高压开关柜内母排、断路器上下触头、电缆接头等的温度进线在线监测,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隐患,提升设备保障,及时、持续、准确反映设备运行状态,避免事故的发生,降低设备事故率。

【参考文献】

[1]智能电网用户端电力监控/电能管理/电气安全产品报价手册2020.01

[2]高压小车开关柜无线测温系统设计与实现吴卓文陈锦培

无线无源温度检测原理(借鉴实操)

无线测温技术方案 (基于EH技术) 1.EH技术说明 1.1. EH技术简介 环境能量采集(EnergyHarvesting)技术具有可循环、无污染、低能耗等优点,它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上,是近几年发展起来的一门新兴学科,它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛:交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新,必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚,使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后,电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发,将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具),磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能,并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温,解决了传感器的能量需求问题,使得传感器摆脱了对传统电池的束缚,体积更小,可靠性更高,安装更方便,维护更简单,产品更环保,技术更先进。 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1. 无线测温系统简介

无线测温装置-在线测温装置-电气接点测温装置

变电所测温系统改造技术协议 上海贤业电气自动化设备有限公司

变电站改造高低压开关柜、变压器测温系统: 1.供货报价一览表 序号产品名称型号单位价格备注1无线测温装置 XY-KCD-Y 套 2200元 3、6、9 点价格 一样 2开关柜设备无线温度发射模块3无线温度路由器 4无线温度转换器 XY-KCD-APP 台600 5工控显示一体机含测温后台软 件 台8000 2执行标准及使用条件 GB14285-1993《继电保护和安全自动装置技术规程》 GB50062-92《电力装置的继电保护和安全自动装置技术规范》GB/T14598·9-1995《辐射电磁场干扰试验》 GB/T14598·10-1996《快速瞬变干扰试验》 GB/T14598·13-1998《1MHz脉冲群干扰试验》 GB/T14598·14-1998《静电放电试验》 IEC255-5《绝缘电压、冲击耐压测试》 IEC255-6《高频干扰电压测试》 IEC529《防护等级》 IEC870-5-103《继电保护设备信息接口配套标准》 GB6162-85《静态继电器和保护装置的电气干扰试验》 GB7261-87《继电器及继电保护装置基本试验方法》 GB/T2423《电工电子产品基本环境试验规程》

GB11287-89《继电器、继电保护装置振动(正弦)试验》 GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》 DL/T539-93《户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件》DL/T593-96《高压开关设备的共用订货技术条件》 DL5003-92《电力系统调度自动化设计技术规范》 DL487-92《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》 DL/T587-96《微机继电保护装置运行管理规程》 3、设备安装环境 3.1海拔:<1500m 3.2环境温度 最高气温:+42℃ 最低气温:-20℃ 最大日温差:23.7K 3.3最大相对湿度: 日平均:95% 月平均:90% 3.4常规温度相应时间:90S 超温相应时间:1S 4、技术要求 4.1通讯距离及环境:在开关柜内的测温终端信号传出半径不小于150米;室外测温终端信号可靠传输半径不小于300米(提供省部级检验报告)。测温终端与现场管理机之间通讯传输方向为360°全立体空间,安装位置不受方向限制。

无线无源温度检测原理

无线测温技术方案 (基于 EH 技术) 1.EH 技术说明 1.1. EH 技术简介 环境能量采集(EnergyHarvesting)技术具有可循环、无污染、低能耗等优点,它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上,是近几年发展起来的一门新兴学科,它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极 其广泛:交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备 的在线监测是一个前所未有的创新,必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集 (EH) 也称为能量积聚,使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热 或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后,电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发,将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH 技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等 ),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具 ),磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非 常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能,并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将 EH 技术应用于高压设备一次回路的无线测温,解决了传感器的能量需求问题,使得传感器摆脱了对传统电池的束缚,体积更小,可靠性更高,安装更方便,维护更简单,产品更环保,技术更先进。 2. 基于 EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1.无线测温系统简介

电气接点无线测温装置

一、产品概述 DYW电气接点无线测温装置采用国际上先进的无线传感器网络技术,以智能微处理器为核心,使用精密的数字式温度传感器,对40.5kV及以下供电系统移开式开关设备手车角头、固定式开关设备隔离开关触头、母线、电缆连接处以及电抗器绕组、干式变压器高压绕组等由于插接不良、接头松动、母线蠕动、表面氧化、电化腐蚀、超负荷、环温过高、通风不良等引起过热进行智能保护。 电气接点无线测温装置是一款用于高中低压电力系统和对温度有较高要求电气接点设备的智能化装置。电气接点无线测温装置集在线温度测量、数据采集、数据分析和控制功能于一体的现代化高科技产品。电气接点无线测温装置其各项技术指标均能到达国际标准,无线测温装置具有在线采集温度接点数可设定,数据中续单元可根据现场情况而可选。电气接点无线测温装置提供通讯接口可与计算机监控系统连接,支持RS485接口MODBUS通讯协议或多种协议,波特率可选。 电气接点无线测温装置主要适用于户内各类高压开关设备的接头部、触头及母排的在线温度测量。电气接点无线测温装置二次部分与一次部分无任何电连接,传感器与主机信息交换是通过无线信号传送,不会影响系统的绝缘性能,使用更安全。 二、电气接点无线测温装置组成

仪表控制终端(具有数据显示和设定功能,可当地查看运行状态,可查看或设定运行参数)、数据接收器(配有1个已装在主机里);温度数据采集器(配有由3至9路);可扩展到最多250路,上位机软件(选配)和通讯协议数据包。 三、电气接点无线测温装置组成 电气接点无线测温装置在线监测系统包括:显示主机、无线温度传感器、环境温湿度传感器(可选)。 无线温度传感器节点:直接安装在高压电接点上,采集高压电接点的温度,并通过无线的方式将温度数据传送到附近的智能无线中继; 智能无线中继:汇集无线传感器节点传输的温度数据,在LCD屏幕上显示各节点的温度,并对温度异常情况报警。同时,通过自组织的2.4G无线网,将数据上传至无线网关。 无线网关:接收到的智能无线中继、无线温度传感器节点的数据,并上传给后台监控软件; 后台监控软件:存储、分析各个被检测的高压电接点的温度数据;一旦发现温度异常,实时在计算机屏幕上显示出报警信号,并显示报警方位;生成各种统计报表;设定温度正常范围等系统参数。 四、电气接点无线测温装置功能简介 电气接点无线测温装置最多可以在线监测12个点位的的温度(温升),通过无线传输,在主机的屏幕上实时显示,由主机对这些监测点的温度进行实时监控。当任何一个监测点的温度超过设定温度后会输出三个级别报警提示(指示灯、显示值闪烁及三组无源继电器输出);产品提供RS485接口,MODBUS通讯协议,可以上传环境温湿度、各监测点的温度和电池电量等信息。 温度值的显示模式可以选择温升(相对于环境温度)或实际温度,上位机可以通过RS485接口对仪表的参数进行设置与读取,以及数据的采集。电气接点无线测温装置还可以单独选择控制环境的温度或湿度,对于负载继电器可以选择温度与湿度各使用一组继电器,也可以选择共用一组继电器。温度控制负载的工作模式可以选择降温或升温,而湿度控制负载只能使用升温或除湿模式。 电气接点无线测温装置采用图形中文菜单界面,操作简单直观,并有报警记录查询功能。具体功能如下: 1、多路无线测量温度实时数据显示。 2、报警温度上、下限设定数据显示。 3、多路测量温度温升数据显示。

无源无线测温原理

无线无源开关柜温度监测系统 必要性: 高压开关柜作为电力系统中非常重要的电气设备。现代电力系统对电能质量的要求越来越高,相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。开关柜的温升超标,直接影响设备的安全稳定运行,而且,过热问题是一个不断发展的过程,如果不加以控制,过热程度会不断加剧,并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。 随着传感器技术、信号处理技术、计算机技术、人工智能技术的发展,使得对开关柜温度状态进行在线监测,及时发现故障隐患并对累计性故障做出预测成为可能。它对于保证开关柜的正常运行,减少维修次数,提高电力系统的运行可靠性和自动化程度具有重要意义。由于高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中,要实现对触头的测温,必须解决电子测量装置在上述恶劣环境条件下的适应性。而开关柜内有裸露高压,空间封闭狭小,无法进行人工巡查测温。 SC-TempMonitor-SG无线无源开关柜温度监测系统采用先进成熟的传感技术 和独特先进的无线通讯技术进行高压隔离和信号传输,利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能,从根本上解决了高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。具有极高的可靠性和安全性,隔离彻底,价格低廉,安装简便,可以安装到每台高压开关柜上,数据可以直接显示读取。也可无线传输记录入电力网络系统,实现远程预警功能。 无线无源测温与其他测温方式比较: 无线无源测温与光纤测温:光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号,光导纤维具有优异的绝缘性能,能够隔离开关柜内的高压,因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上,准确测量高压触点的运行温度,实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而,用于隔离高压的光纤表面可能受到污染,将导致光纤沿面放电。这使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制。无线测温系统采用电磁波传输信号,传感器直接安装在高压设备上,温度测量准确,可以解决电气绝缘问题,无线测温系统的特点是不受气候环境的影响,可以测量室外开关和母线接点的温度。 无线无源测温与红外测温:红外测温为非接触式测温,易受环境及周围的电磁场干扰,另外开关柜内的空间非常狭小,无法安装红外测温探头(因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离,并需要正对被测物体的表面),而无线测温系统却不受开关柜体结构的限制。 测温原理:

无线测温装置带多种传感器

电力温度监控专家V1.3 XY-KCD-A 电气触点在线测温装置 Installation&Operation Manual 说明书 V1.3 上海贤业电气科技有限公司

安全和注意事项 危险和警告 ■本装置只能由专业人士进行安装和维护。 ■对于因不遵守本手册的说明而引起的故障,厂家不承担任何责任。 触电、燃烧和爆炸的危险 ■设备只能由取得资格的工作人员才能进行安装和维护。 ■对设备进行任何操作前,应隔离电压输入和切断设备的工作电源.■要有一台可靠的电压检测设备来确认电压是否已切断。 ■在将设备通电前,应该将所有的机械部件恢复原位。 ■设备在使用中应该提供正确的额定电压。 ■在通电前应仔细检测所有的接线是否正确。 不注意这些预防措施就有可能会引起严重损害!

目录 一、概述 (4) 二、无线测温系统结构 (4) 2.1无线测温系统结构图 (4) 2.2无线温度传感器 (5) 2.3无线测温主机 (10) 三、显示与参数设置 (17) 3.1显示面板 (17) 3.2参数设置 (18) 3.2.1报警开关设置 (18) 3.2.2参数查看 (19) 3.2.3参数设置 (20) 3.2.4极限温度记录 (24) 3.2.5温度报警记录 (25) 3.2.6温度失衡记录 (26) 3.2.7恢复出厂设置 (26) 3.2.8清除所有用户数据 (27) 四、接线方式 (29) 五、外形尺寸及安装方式 (29) 六、无线测温系统典型组网方式 (30) 七、维修及维护 (30) 7.1有限保用条款 (30) 7.2有限保用范围 (31) 7.3法律责任范围 (31) 附录一:典型接线图 (32) 附录二:通讯协议 (44)

最新-无线测温装置(技术说明)解析

上海贤业电气自动化设备有限公司电气接点测温装置XY81电气接点测温装置 (版本号:1.10 使 用 说 明 书 上海贤业电气 (使用前请详细阅读此说明书 目录 一、产品简介 (1) 二、产品特点 (1) 三、主要功能 (1) 四、技术指标 (2) 五、产品尺寸及安装 (2) 六、产品接线端子图 (4) 七、按键功能 (4) 八、操作说明 (5)

九、无线测温示意图 (7) 十、通讯 ................................................................. 8 十一、附 录 .............................................................. 11 十二、运输与贮 存 ........................................................ 13 十三、保修期限及订货说 明 . (13) 一、产品简介 XY-81电气接点测温装置是一款用于高、中、低压电力系统 (110KV, 6— 35KV 和 0. 4KV 和对温度有较高要求电气接点设备的智能化装置。它是集在线温度测量、数据采集、数据分析和控制功能于一体的现代化高科技产品。其各项技术指标均能达到国际标准,电气接点测温装置的主要功能为在线采集接点温度(接点数可选定。该装置提供了 RS485通讯接口,便于组网应用,可实现与现场计算机监控系统的配合应用,支持 MODBUS-RTU 通讯协议。 二、产品特点 ● 先进的高性能工业级微处理器,数据处理和信息存储能力强,可靠性高,运行速度快; ● 具有精准先进的测温技术,能根据不同现场要求配置相应的测温方案; ● 可同时兼容无线测温及红外测温两种测温技术; ● 多种传感器类型可选择,可根据现场要求选用相应的测温传感器; ● 可编程显示,温度接点数 6路、 9路可切换,常规为 6点,非常规接点数订货请说明; ● 红绿双色液晶显示,专业化测温显示界面,显示内容清晰、视角广阔; ● 人性化按键和菜单设计,符合现场调试特点,便于操作; ● 在线温度实时测量,测量精度高、实时性强; ● 采用先进存储技术,实现掉电后设定参数仍能保存;

几种无线温度传感器优劣(声表面波等)

依据测温原理的无线温度传感器分类 无线测温系统在电力系统开关柜中投入应用已有多年,而在这几年间,陆续出现了多种类型的无线温度传感器。对于究竟哪一种传感器更适合开关柜内部使用并未有一个明确标准。在此,我们对现今常见的无线温度传感器依据测温原理进行分类以及对各种类型的特点进行一次客观的阐述。 依据测温的原理,应用于开关柜无线测温的无线温度传感器主要可分为四类。一类是利用热敏电阻的温度特性接触式测温的传感器;第二类是利用半导体材料(PN结)的温度特性,接触式测温的传感器;第三类是利用红外热辐射技术,传感器采用红外探头,非接触式测温;第四类是利用压电晶体,采用声表面波技术无源接触式测温的传感器 a.热敏电阻 利用热敏电阻测温的传感器,其原理是热敏电阻的阻值会随温度的变化而改变,通过阻值的大小来反映温度。这种传感器其优点是灵敏度高(因为热敏电阻的电阻温度系数大,阻值随温度改变的变化明显)。缺点是,由于热敏电阻阻值与温度的线性关系较差,直接测量的精度低,必须通过运算补偿才能得到较准确的测量值。电阻元件易老化,使用寿命短,精度及稳定性随使用变差。其无线是体现在通讯方式上,通过传感器内部的A/D转换,将数字信号无线发送出。 b.PN结 采用PN结作为测温元件的无线温度传感器,其原理是PN结的压降随温度的变化而改变,施加恒定电流,通过输出电压的大小来反映温度。其压降与温度的关系几乎为线性,精度高,但灵敏度相对热敏电阻要低,反应时间比热敏电阻长。半导体元件不易老化,使用寿命较长,可靠性高。其无线同样是体现在通讯方式上。 c.红外热辐射 采用红外技术的无线温度传感器,测温原理与常见的红外点温枪基本类似——任何高于绝对零度的物体都在发射出辐射能,辐射能的强度与物体温度有着密切关系,传感器探测物体发出的红外辐射,将辐射能转变为电信号,通过校准运算最终得到被测物体表面的温度。数据进一步通过传输模块无线发射出。红外传感器测温反应灵敏度极高,测温范围远大于其他几种,且非接触式测温使得探头使用寿命更长,对被测点无影响。但红外测温对空间要求较高,探头与被测表面必须无任何阻挡,且探头与被测表面间距受传感器距离比率(D:S)的限制,安装部位的选择不易。 以上三类无线温度传感器一般都是由感温模块(热敏电阻、PN结或红外探头)、数模转换模块、无线射频传输模块以及电源模块(可以是电池或感应取电,本文不对供电方式作讨论或比较)组成。 d.声表面波 基于声表面波的无线温度传感器则与其他类别有较大区别。首先,其最大的特点就是传感器本身不需要电源;其次,其无线并不是仅仅体现在通讯方式上,同时也体现在测温原理上。声表面波无线温度传感器是由天线、叉指换能器、反射栅以及压电基片组成,与其他传感器截然不同。其测温的原理是,传播在压电基片表面的声表面波,其波长和波速会随基片表面或内部相关因素(包括温度)的改变而变化。由对应的接收器发出无线激励信号,信号输入传感器的压电基片激起声表面波,不同温度下,传感器输出不同的信号,信号再由接收器接收,经过调解获取温度值。声表面波传感器体积小,不需要电源,传感器成本低是其主要的优势。但正由于无源,传感器需要接收采集器发出的激励信号,这种激励信号的有效无线传输距离较短;另一方面,由于被测设备的震动产生位移,导致声表面波的相位等发生变化,测温的精度严重降低,而现在尚无较好的校准方式。

无线测温系统解决方案

无线测温系统 解 决 方 案

(一)我国电力系统发展现状分析 目前我国电力系统正向着大电网、高可靠性、高自动化水平方向迅猛发展,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。高压配电开关柜是配电系统中的重要设备,承担着开断和关合电力线路等重要作用,但在长期运行过程中,开关的触点、母线及出线连接等部位因氧化腐蚀或因紧固螺栓松动等原因至使接触电阻增大,在高负荷运行情况下,连接点发热并形成恶性循环,且发热点温度无法监测,最终导致连接部位温度过高甚至烧毁,造成事故停电。 近年来,电力系统已发生多起因设备过热而发生火灾和大面积停电事故。据统计分析,我国每年发生的电力事故,有40%是由高压电气设备过热所致;而在采用高压开关柜和电力电缆的供电系统中,有70%以上的电缆运行故障是因为连接部位接触电阻变大、过负荷等引起接头温度过高所致。因此,对高压开关柜连接点的温度变化进行实时监测及预警是非常必要的。 (二)各种高压温度测量设备系统比较:

(三)无线测温系统的优点: 一、安全性高:它通过采用先进的数字温度传感器,避免了传感器输出模拟信号的传输受到电场、磁场的干扰。 二、可靠性高:通过采用先进的扩频通讯、数据纠错、自适应调频技术,有效地保证了数据无线传输的可靠性;另外,无线射频传感技术不受震动以及外界灰尘的影响,测温精度高。 三、智能化水平高:在常规模式下,温度值以分钟间隔进行采集并传输到监控中心,当发生突发事件导致温度升高到报警阈值或温度升速增快时,温度测量节点将进入快速反应状态,持续以秒为间隔密集采集温度并传输报警,从而避免错过任何可能的温升事故。 四、安装方便:无线温度传感器体积小、没有接线,可以很方便地安装在开关触头、电缆接头等安装空间狭小的被测点上。 五、免调试:通电即可使用,无需调试,特别适合停电时间短、安装工期紧的改造项目。 (四)高压开关柜无线测温系统的工作原理 基于无线测温技术的高压开关柜温度监测系统首先通过无线温度传感器感测设备表面温度,然后通过电磁波将温度信号传输至无线温度监测仪,再通过网络将无线温度监测仪连接至中心监测计算机来实现无线测温。 具体说明如下: 一、现场测量单元 现场测量单元主要由无线温度传感器、测量电路、逻辑控制电路、无线收发电路和供电电路组成。无线式温度传感器用于测量带电物体表面的温度,如高压开关柜内的裸露触点和母线连接处的运行温度。现场测量单元通过2.4G无

基于声表面波的无源测温阅读器设计与实现

2018年 第4期 仪表技术与传感器 Instrument Technique and Sensor 2018 No.4 基金项目:北京理工大学珠海学院科研发展基金项目(XK-2015-01) 收稿日期:2017 -03-28基于声表面波的无源测温阅读器设计与实现 殷 宁1,2,张连波2,苏秉华1,2,李天阳1 (1.北京理工大学光电学院,北京 100081;2.北京理工大学珠海学院信息学院,广东珠海 518088) 摘要:针对封闭开关柜中的开关触头温度实时监控的问题,设计了一种基于声表面波无源无线测温系统阅读器,包含发射机二接收机二电源二控制与回波信号处理模块以及上位机软件三为了电路设计更加灵活二紧凑,采用专用收发芯片实现收发信机,使用FPGA进行电路配置二控制以及回波信号处理,最后通过系统测试证实了阅读器设计的可行性三关键词:声表面波;无源无线;温度监测;信号处理 中图分类号:TN98 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2018)04-0051-04 DesignandImplementationofReaderBasedonSurfaceAcousticWave forPassiveWirelessTemperatureMeasurement YINNing1,2,ZHANGLian?bo2,SUBing?hua1,2,LITian?yang1 (1.School ofOptoelectronics,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China; 2.School ofInformationTechnology,BeijingInstituteofTechnology,Zhuhai518088,China) Abstract:Inordertosolvetheproblemofreal?timemonitoringforcontacttemperatureintheenclosedswitchgear,areaderwasdesignedforthepassivewirelesstemperaturemeasurementsystembasedonsurfaceacousticwavedevice.Thereaderincludedtransmitter,receiver,powersupply,controlandechosignalprocessingcircuit,andthehostcomputersoftware.Fordesigningamoreflexibleandcompactcircuit,transceiverwasimplementedbyusingtheASICchips.Thefunctionsofcircuitconfiguration,controlandechosignalprocessingwererealizedwithFPGA.Finally,thefeasibilityofthereaderdesignwasverifiedbythesystemtest.Keywords:surfaceacousticwave;passivewireless;temperaturemonitoring;signalprocess 0 引言 当前电力系统温度监测方法主要包括感知测温二红外测温及光纤测温三感知测温可大概判断发热故障,但难以准确获取温度情况三红外测温设备体积较大,只能监测红外线直射到的开关触点三光纤测温安装难度大二设备成本昂贵,且易受外界环境影响三 声表面波无源无线测温系统[1-2]中的传感器具有无源二耐高温二体积小以及适应复杂环境等优势,近年在电力行业中得到推广使用,解决了高压开关柜触头温度难以监测的问题三 基于以上研究背景,设计了一种基于声表面波技术的无线无源测温阅读器并进行了系统测试三1 系统设计1.1 总体设计 无线无源测温阅读器包含发射机二接收机二电源二控制与回波信号处理模块以及上位机软件,见图1三 其中发射机负责激励信号的发送;接收机负责回波信号接收;FPGA中的控制与回波信号处理模块负责配置信号源的输出频率,生成开关控制信号,同时对采集的回波信号进行频率估计,输出频偏给PC上位机软件,由软件计算得到待测温度 三 图1 阅读器总体设计 在激励信号发射阶段,信号源产生的特定频率单音信号,经过锁相环倍频与放大后,通过天线发射出去成为激励信号三声表面波传感器通过天线接收激励信号,然后传感器上的叉指换能器将激励信号转换为声表面波三声表面波包含了表征温度信息的信号,此信号被叉指换能器又转变成电磁波,成为传感器的回波应答信号通过天线发射出去三 万方数据

无线无源声表面波

产品名称:无线无源声表面波(SAW)传感器温度测量系统(用于电力系统) 1.引言 近年来,随着电网容量的不断增大,超高压与特高压电力系统的逐步建立,大容量、大区域互联和西电东送等复杂系统的形成,对电力系统的安全运行和供电可靠性都提出了更高的要求。特别是随着超高压输电系统全国联网、紧凑型输电线路的建成、带有串补或静补的交流柔性超高压输电系统的采用,输电系统的短路电流将达到较高水平。 为保证电力系统的安全运行,可通过对系统内重要电力设备运行状态,特别是绝缘状态进行监测,检测各种关键状态量,对其进行分析诊断,发现设备的各种缺陷及其劣化发展,以求在可能出现故障或性能下降到影响正常工作之前,及时维修、更换,避免发生危及安全的事故。其中,电力系统高压设备在长期运行过程中由于表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动、触点和母线排连接处老化等问题,造成设备过热甚至出现严重事故的可能性进一步加剧。为了及时发现或预知事故隐患避免故障造成严重后果,按电力行业的安全规范要求可行的办法就是实时在线监测电力系统一些关键设备或部位的温度,从而间接监测电力设备的工作状态。目前在电力系统中急需在线监测温度的设备和部位包括:导电母排接头、电缆接头、电缆终端与电器设备的连接处、高中压开关柜触头、刀闸开关、干式变压器等设备。尤其是一次设备的开断接触点,由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因、设备长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大,因此在运行时往往容易造成发热,温度不断上升,给设备安全运行埋下了隐患,如果不及时发现,容易导致起火或爆炸,造成大量的财产损失,这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。 此外,在用电高峰期及部分线路故障等情况下如何在现有输电线路的基础上提高输送能力成为“智能电网”迫切需要解决的问题。在不改变现有输电线路结构和确保电网安全运行的前提下,建立输电线路动态增容监测系统可有效、安全地增加线路短期输电容量,以满足突发事件下的供电需要,符合电力部门优质供电、优质服务的要求。基于输电线导线温度检测的方法还是高压架空输电线路动态增容实施的重要依据。因此,温度检测正成为“智能电网”领域中不可或缺的重要技术。 输电变电线路和装备温度监测的特点和难点主要在于: (1)检测点的电压高达几十万伏,要求传感器必须易于安装并实现电气绝缘隔离,因此无线传感器较适宜; (2)检测的母排或输电线上电流几十安培甚至上百安培,且周围分布着极强的电磁场干扰,同时要抗雷击。采用感应供电的工作模式不稳定可靠; (3)我国在《架空输电线路导线温度在线监测系统技术导则》和《高压设备智能化技术导则》的总体原则中,建议涉及高压设备本体,传感器尽量采用无源型; (4)温度传感器(包括其引线)除了必须满足高温测量的稳定性和耐热性要求外,还必须耐受短路大电流冲击时所产生的短时高温而不被损坏,寿命要超过15年甚至30年;

无线测温装置的应用和原理

无线测温装置的应用和原理 前言:无线测温系统是一种无线测量、安装简便的温度测量系统。它采用无线通讯技术进行高压隔离和信号传输,利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能,解决高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。适用于各种类型的高压设备的温度在线监测,具有可靠的高压隔离、抗强电场、磁场干扰及良好的热稳定等特性。10kV高压柜是电力系统中不可或缺的部分,其安全运行是用户负荷的重要保证。高压柜的特点是负荷电流较大、容易发热,需要定期测温。从结构形式上看10kV高压柜分为旋转刀闸式和小车式两种,小车式高压柜由于触头完全密封,在柜外无法观察测温,因此巡视人员只能通过对柜测温来间接推算内部是否发热、温度的传导损耗导致精度十分低,而且无法观察细微的变化,不满足安全运行的要求。 无线测温装置系统通过即时监测开关触头等发热点温度,可发现异常发热故障苗头,从而防止故障的发生,并且通过温度历史记录,对开关柜“状态维修”提供科学数据依据。对开关柜等电器设备的安全运行具有重要的意义。 二、高压开关柜无线测温系统设计原理 2.1系统的主要组成 无线测温系统主要由无线温度传感器、无线测温装置、监控中心上位机、通信链路构成,其中无线测温装置主要安装在开关柜面板上,用来收集各子无线温度传感器的数据,并进行处理和储存,所有的无线测温装置都利用RS485总线和监控中心上位机进行通信,从而组成分布式监测系统。 2.2无线温度传感器 无线温度传感器主要用来测量带电物体表面温度,如对高压开关柜中的母排接头和裸露触点的运行温度进行监测。无线温度传感器主要包括测量电路、温度传感器、无线调制接口、逻辑控制电路、供电电路。通过无线网络将温度信号传送到无线温度监测仪。无线温度传感器由于体积比较小,适合用来测量开关柜中的温度热接点,可以对开关柜中引出电缆接头,触头、母线连接点的运行温度进行测量。 2.3无线测温装置 无线测温装置主要用来对温度传感器的数据收集、储存、处理、报警信号输出等,与监控中心PC机通过RS485进行通信。LCD人机交互主要用来对当前无线传感器无线温度监测

开关柜无线测温装置(3、6、9点可选)

上海贤业电气自动化设备有限公司电气接点测温装置 XY81电气接点测温装置 (版本号:1.10) 使 用 说 明 书 (使用前请详细阅读此说明书)

目录 一、产品简介 (1) 二、产品特点 (1) 三、主要功能 (1) 四、技术指标 (2) 五、产品尺寸及安装 (2) 六、产品接线端子图 (4) 七、按键功能 (4) 八、操作说明 (5) 九、无线测温示意图 (7) 十、通讯 (8) 十一、附录 (11) 十二、运输与贮存 (14) 十三、保修期限及订货说明 (14) 一、产品简介

上海贤业电气XY-81电气接点测温装置是一款用于高、中、低压电力系统(110KV,6—35KV 和0.4KV)和对温度有较高要求电气接点设备的智能化装置。它是集在线温度测量、数据采集、数据分析和控制功能于一体的现代化高科技产品。其各项技术指标均能达到国际标准,电气接点测温装置的主要功能为在线采集接点温度(接点数可选定)。该装置提供了RS485通讯接口,便于组网应用,可实现与现场计算机监控系统的配合应用,支持MODBUS-RTU通讯协议。 二、产品特点 ●先进的高性能工业级微处理器,数据处理和信息存储能力强,可靠性高,运行速度快; ●具有精准先进的测温技术,能根据不同现场要求配置相应的测温方案; ●可同时兼容无线测温及红外测温两种测温技术; ●多种传感器类型可选择,可根据现场要求选用相应的测温传感器; ●可编程显示,温度接点数6路、9路、12路、18路可切换,具体接点数请在订货时说明; ●红绿双色液晶显示,专业化测温显示界面,显示内容清晰、视角广阔; ●人性化按键和菜单设计,符合现场调试特点,便于操作; ●在线温度实时测量,测量精度高、实时性强; ●采用先进存储技术,实现掉电后设定参数仍能保存; ●采用自锁面板式安装机构,接线简单,拆装非常方便。 ●装置外形小巧,占用的空间小,配备标准的开孔尺寸,适用性强; ●具有通讯可查询12次超温报警事件记录功能,面板可查询最近9次超温报警事件记录功能,包括具体某接点报警温度、发生时间,便于及时排查; ●具有通讯功能:采用RS485通讯接口、MODBUS-RTU协议,可将测量信息、继电器输出状态、高温报警事件纪录等参数上传后台监控系统,实现在线数据的远方集中管理和监控。 三、主要功能 四、技术指标

安装无线测温装置的说明

电气设备安装无线测温装臵的必要性和重要性变电设备的温度异常是变电站较为普遍的现象,而且很 多电力事故都是因为热故障造成的。比如我厂变电站的输配电设备、发电机、变压器、高压母线接头、高压开关触点、母线接头、电缆接头、输变线路接头等长时间处于高电压大电流运行状态,非常容易出现设备表面氧化腐蚀、母线压接处老化、紧固螺栓松动等问题对于变电站设备的这些易发热部位,如果不采取可靠的监测手段,容易引起温升加剧、设备过热从而烧毁一次设备,导致供电中断、停车或恶性事故,经济损失会很严重。 对于温度监控过去电气设备大多数是开放式的,一般都 是采用肉眼和手持式测温工具对各种节点进行测温。而现在电气设备均为封闭式,各种接点、母线等都在柜体内部,肉眼看不到,手持式测量工具无法检测,只能在设备停电以后,才能打开柜体进行检查,这样就造成电气设备运行时,运行温度无法检测。而过热是电气设备常见的故障。电气设备过热的原因是多方面的,仅仅监测电流不能准确反映电气设备是否超温,因为温度是各种因素影响的综合反映,即使在正常电流下电气设备也经常超过最高允许温度。因此为保证我厂电力系统的安全稳定运行,必须对我厂变电站设备进行温度无线监测,预防和控制因设备温度过高带来的危害,把损失降到最低。

一、温度异常的原因 1、负荷过载、通过故障电流,导体通过的电流超过其额定值产生的热效应集聚导致温度过高。 2、导线散股,集肤效应使得电流集中于最外层细导线上导致表面温度过高。 3、导体接头处,不同金属的膨胀效应不同。钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多,尤其是螺栓型设备接头,在运行中随着负荷电流及温度的变化,其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变,也就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形,蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。实践证明,当接头处的运行工作温度超过80℃时,接头金属将因过热而膨胀,使接触表面位臵错开,形成微小空隙而氧化。当负荷电流减小温度降低回到原来接触位臵时,由于接触面氧化膜的覆盖,不可能是原安装时金属间的直接接触。每次温度变化的循环所增加的接触电阻,将会使下一次循环的热量增加,所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏,因而形成恶性循环,最终导致接头过热。 4、导体连接部位紧固螺栓压力不当。部分安装或检修人员在导体连接上认为连接螺栓拧得愈紧愈好,其实不然。特别是铝质母线,弹性系数小,当螺母的压力达到某个临界压力值时,若材料的强度差,再继续增加不当的压力,将会造

LHCW电气接点无源无线测温装置

LHCW-02电气接点无源无线测温装置 目录 一、概述 二、规格型号 三、技术指标 四、主要功能 五、安装方法和接线 七、高压接点无源无线测温传感器 八、储存与运输 九、订货与服务 一、概述 LHCW-02无源无线测温智能终端是保定盛辉光电科技有限公司根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(试行)中11.7.2关于“加强对运行设备温升的监视”要求而设计的高压接点无线测温装置。主要适用于2kV~35kV/50Hz户内各类高压开关设备的接头部、触头、电缆及母排的在线温度测量。本装置集在线温度测量、数据采集、数据分析、温升预警功能于一体。该装置提供了RS485通讯接口,支持MODBUS-RTU通讯协议,便于组网应用,可实现与现场计算机监控系统的配合应用。二次部分与一次部分无任何连接,传感器与智能终端通过无线通讯方式传送信号,使安装简便灵活。LHCW-02在设计上采用了多种抗干扰措施,能够在电力系统中稳定运行。 二、规格型号 LH – CW 02 3/6/9 A:3个测温点 B:6个测温点 C:9个测温点 产品序列号 电气接点无线测温 电气接点无线测温 保定盛辉 三、技术指标

四、主要功能 ①多个高压接点温升测量、显示、预警; ②报警温度上、下限及预警定值可以设定; ③本产品可以在线测量、显示、控制两路开关柜内环境温湿度; ④可远程查询最近一次超温报警数据记录,可就地查询最近200次SOE数据记录; ⑤系统自带万年历时钟功能; ⑥RS485通讯接口,MODBUS-RTU通讯协议,波特率可设; ⑦具有声、光报警接口输出功能; ⑧可以测量母排和断路器动静触头的温度; ⑨可配无线中继站, 五、安装方法和接线 无线测温智能终端为嵌入式安装。安装时,应先将LHCW-20四个角的安装卡松开取下,将LHCW-20于开关柜仪表室面板前方推放入安装孔内,然后从后方沿装置的沟槽将安装卡安上并使之挤紧面板,此时装置将牢固地固定在面板上。安装注意事项:本产品内部无用户可调元器件,安装时请勿拆开。不要带电作业。避免将装置置于强干扰源、辐射源、热源附近及粉尘多的地方。 七、高压接点无源无线测温传感器

无线无源温度检测原理

无线测温技术方案 (基于EH技术) 1。EH技术说明 1.1。EH技术简介 环境能量采集(EnergyHarvesting)技术具有可循环、无污染、低能耗等优点,它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上,是近几年发展起来的一门新兴学科,它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛:交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新,必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚,使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能.能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块.能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后,电源经过调节并存储起来.系统随后按照所需的间隔触发,将能量释放给后续负载使用. 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具),磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域.我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能,并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温,解决了传感器的能量需求问题,使得传感器摆脱了对传统电池的束缚,体积更小,可靠性更高,安装更方便,维护更简单,产品更环保,技术更先进. 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1。无线测温系统简介

无线无源测温(智能电网)方法介绍

开关柜电线监控用温度无线无源温度传感器 —电网安全知冷热,北京威创普信科技有限公司内部稿 摘要: 电网温度监测是我国智能电网目前面临的巨大挑战,本文给出了各种测温方式对比、从原理上报道了最近测温进展,提出了基于SAW原理的无线无源测温方法,并且给出了最近的解决方案。 第一节:应用领域: 电网安全生产不仅是一个庞大而复杂的系统工程,而且是电力公司乃至全社会改革、发展和稳定的基础,也是未来我国乃至全世界智能电网发展的重中之重。国务院于2006年2月发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和国家电网于4月19日发布《国家电网公司绿色发展白皮书》等一系列重要文件中,智能电网安全保障已经纳入国家重大优先发展和着手实施的主题。 电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节,尤其我国正处于经济快速增长时期,国家电网的电力供电负荷日益增加,在持续扩大供电同时给电网电器设备带来一系列的安全问题。为尽可能的避免各类电力事故,电力设备安全运营实时监控的任务迫在眉睫。 电网设备中的触头和接头的电网安全的一个重要隐患。现有统计结果表明,故障其主要发生在如下位置, 1)开关柜中动、静触头故障。开关柜作为一种广泛运用的电力设备,开关柜是输配电系统中的重要设备,承担着开断和关合电力线路、线路故障保护、监测运行电量数据的重要作用。开关设备因高压断路器动、静触头接触不良,加上长期的大电流、触头老化等因素易致其接触电阻增大,从而导致长时间发热、触头温升过高甚至最终发生高压柜烧毁故障。 2)电缆接头故障。随着运行时间的延长、压接头的松动、绝缘老化、以及局部放电、高压泄漏等,将引起发热和温度的升高,温度的升高将使这些状况进一步恶化,这将促使温度进一步提升,这一恶性循环的结果就引发短路放炮,甚至火灾。 目前对于开关柜接头触点的温度监测尚没有有效方法解决,作为监测的替代方式,通常采用效率低且代价高的人工红外探测巡检方式,实时温度监控成为目

无线测温装置的原理和应用

无线测温装置的原理和应用 彭峰陈玉茹王婧 江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴 214400 0引言 在电力系统中,温度是表征设备运行正常的一个重要参数。随着科技的进步,社会用电负荷不断增长,为了避免因设备发热而导致的起火或者温度的自动监测已经成为各行业进行安全生产和减少损失所采取的重要措施之一。传统的温度测量方式周期长,施工复杂,效率低,不便于管理,发生故障时,要耗费大量的人力物力排查和重新铺设线缆。而在特定场合下监测点分散、环境封闭或存在高电压,很多测量方式根本无法实现测量工作。 在变电站或开闭所,母排、刀闸、高压开关柜、断路器、电缆、架空线路之间一般都采用插头连接,长期过载、接头松动、触头老化等因素容易导致接触电阻增大,可能发生触头升温过高甚至烧毁等严重事故。一旦出现故障停电,首先给人民群众生活带来不便,干扰了企业的正常生产经营;其次给供电公司造成较大损失;再者变电站内开关柜、母排、电缆、架空线的分接头众多,呈网状及封闭结构,查找故障隐患非常困难,浪费了大量的人力,物力。 1.无线测温系统设计的重要性 无线测温系统是我公司自主研发的一种无线测量、安装简便的温度测量系统。它采用传感技术和无线通讯技术进行高压隔离和信号传输,利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能,解决高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。本系统适用于各种类型的高压设备的温度在线监测,具有可靠的高压隔离、抗强电场、磁场干扰及良好的热稳定等特性。10kV 高压柜是电力系统中不可或缺的部分,其安全运行是用户负荷的重要保证。高压柜的特点是负荷电流较大、容易发热,需要定期测温。从结构形式上看.10kV高压柜分为旋转刀闸式和小车式两种,小车式高压柜由于触头完全密封,在柜外无法观察测温,因此巡视人员只能通过对柜测温来间接推算内部是否发热、温度的传导损耗导致精度十分低.而且无法观察细微的变化.不满足安全运行的要求。 本无线测温装置系统通过即时监测开关触头等发热点温度,可发现异常发热故障苗头,从而防止故障的发生,并且通过温度历史记录,对开关柜“状态维修”提供科学数据依据。对开关柜等电器设备的安全运行具有重要的意义。 2.高压开关柜无线测温系统设计原理 2.1系统的主要组成 无线测温系统主要由无线温度传感器、无线温度监测仪、监控中心上位机、通信链路构成,其中.无线温度传感器主要安装在开关柜面板上.用来收集各子无线温度传感器的数据.并进行处理和储存,所有的无线传感温度监测仪都利用RS485总线和监控中心上位机进行通信,从而组成分布式监测系统。 2.2无线温度传感器 无线温度传感器主要用来测量带电物体表面温度.如对高压开关柜中的母排接头和裸露触电的运行温度进行监测.无线温度传感器主要包括测量电路、温度传感器、无线调制接口、逻辑控制电路、供电电路。通过无线网络将温度信号传送到无线温度监测仪。无线温度传感

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