某桥水电站高压开关柜测温系统的优化设计

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高压开关柜温度在线监测系统设计

高压开关柜温度在线监测系统设计

高压开关柜温度在线监测系统设计摘要:在当前的社会之中,电力资源是最重要的能源资源之一,人们对于电力资源的依赖程度也逐渐升高,到目前为止,任何人的生活与工作都不能离开电力资源,这就导致电力系统的普及型大大提高。

电力系统具有着极高的利用率和普及率,因此一个稳定的电力系统对于提高人们的生活质量以及工作效率就十分有必要,在某些电力负荷比较大的地区,就会产生高压开关柜的温度上生产从而导致开关柜封闭性下降的情况,影响到了电力设备的运行,进而降低了电力系统的稳定性和安全性。

在当前的高压开关柜温度监测之中,通常会采用电触头的传统监测方式进行监测,但是这种方法收到电触头的影响,其监测的精准程度降低,并且严重依赖于红外线温度传感器,从而导致这种监测方法的造价与成本较高,不能够大范围的进行应用。

关键词:高压开关柜;在线监测;无线测温1引言在电力系统之中,包括了多个组成部分和组成设备,其中任何一个部分和设备都必须要保持稳定的工作状态,任何一个环节出现故障,就会导致整个电力系统陷入瘫痪,而在这之中,高压开关柜设备就是非常重要的电力设备之一,其主要作用在于控制与保护电力系统的运行。

当前绝大多数的高压开关设备都会采用封闭式的结构,这种结构不仅会导致热量大量堆积,并且会给监测与维修带来一定的障碍。

当不能够及时将高压开关柜之中的温度控制到合理范围时,就有可能导致过高的温度引发火灾,最终给电力系统造成难以弥补的损失。

由此可见,一套科学并且合理的高压开关柜温度监测系统能够有效的提高电力系统的稳定性和安全性,从而确保电力系统高效运行。

当前对高压开关柜进行温度监测,主要包括以下几种方法,比如CCD摄像头监测法,示温蜡片监测法以及红外监测法等,这些方法尽管都能够对温度进行监测,但是都存在严重的缺点,那就是不能够运行环境以及负荷等其他情况进行监测,单一的监测指标局限了监测效果。

对此,设计一个能够全面监测各项指标的监测系统就显得十分有必要,本文中所设计的系统,目的就是为了应对传统高压开关柜监测方法之中的问题以及不足,从而达到更加全面的监测效果,并且还要保证监测系统结构较为简洁,操作便利,并且也具有较为可靠的性能,降低各种电力系统事故,提高电力系统的稳定性。

浅谈电网中高压开关柜点式光纤测温系统的运用论文

浅谈电网中高压开关柜点式光纤测温系统的运用论文

浅谈电网中高压开关柜点式光纤测温系统的运用论文浅谈电网中高压开关柜点式光纤测温系统的运用论文引言影响高压开关柜安全可靠运行的因素较多,而导电连接处的接触不良是最重要的因素之一,由于电流流过产生热量,所以几乎所有的电气故障都会导致故障点温度的变化。

变电站开关柜的动静触头、电缆接头等连接处位置由于接触不良而导致过热是一种严重的事故隐患。

近年来,35kV窑子坡变电站、35kV四台沟变电站均发生过类似的事故,轻则造成断电,重则引发爆炸和火灾,严重影响生产安全。

一般从开关柜接头过热开始到形成事故会有时间间隔,若能及早发现温度异常并快速处理,将大大减少电气事故发生率。

通过分析研究,决定应用“AT501高压开关柜点式光纤在线测温系统”,通过在线监视的方法,对电气设备的运行温度,尤其是敏感位置温度的监测是故障预警和预防事故的重要手段,提前发现开关柜内设备接头发热的迹象,防止出现恶性事故。

1AT501点式光纤测温系统构成1.1AT501点式光纤测温系统结构该系统主要由ATS-100光纤传感器、AT501D光纤测温仪、AT501M集中监控主机等部件,以及上位监控计算机(含远程监控管理软件)、监控机柜及所需辅助设备组成。

系统结构如图1所示。

1.2ATS-100光纤传感器ATS-100光纤传感器(见图2)将被监测部位的'温度信息转换为光信号,并传送给AT501D光纤测温仪,光纤传感器的探头尺寸为目前业内最小,可直接安装在被测点上,测温准确,响应迅速。

1.3AT501D点式光纤测温AT501D点式光纤测温仪实时接收ATS-100光纤传感器送来的携带有温度信息的光信号,并解调为温度数值,实现对被监测部位的温度测量,当实际测量值大于报警设定值时发出报警信号。

AT501D点式光纤测温仪既可单机独立工作,也可多台组网使用。

1.4AT501M点式光纤集中监控主机AT501M集中监控主机(见图3)采集总线上所有AT501D的温度、报警、故障等数据,并通过以太网接口送入上层管理系统;当有火灾发生时,还可以把每个测温度的火灾报警信号通过继电器节点送入消防火灾报警系统。

高压开关柜温度监测系统解决方案

高压开关柜温度监测系统解决方案

高压开关柜温度监测系统解决方案1.背景概述高压开关设备是高压开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持等部件及其电气和机械的连接组成的总称,是电力系统一次设备中唯一的控制和保护设备,是接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备。

高压开关刀闸等部位的连接是否紧密,开关表面是否氧化腐蚀、紧固螺栓是否松动等问题都无法在运行时发现,而这些可能造成高压开关过热甚至出现严重事故。

通过对触头的在线温度监测避免事故的发生,成为输配电部门提高电力安全的一个重要工作之一。

2.系统简介2.1.系统结构高压开关设备触点温度光纤在线监测系统分两大部分:站内传感器部分和控制室内光纤监测服务器,两部分间由光缆连接。

图1 系统拓扑结构2.2.传感器在开关柜内的安装高压开关柜内部空间狭小且有强电磁干扰,所以不适合一般的传统传感器。

但光纤光栅传感器结构简单、尺寸小、抗电磁干扰、对被测介质影响小和拆装方便,可以直接安装在高压开关柜触头内。

传感器之间以串接的方式相连,通过光缆接入控制室内的监测服务器。

光纤光栅良好的特性为长期的安全监测提供了可靠的保障。

图2光纤光栅传感器现场安装图2.3.光纤监测服务器光纤监测服务器是整个监测系统的数据采集、分析的枢纽。

监测服务器的运行能达到以下的目标:对每个高压开关柜六个触点的最高温度值实时测量、显示;测量精度为±0.5℃,分辨率为0.1℃;多级预警、告警阈值设定;根据设定的阈值,进行多级预警、告警;能够对测试的数据进行存档、分析,并针对每台设备建立独立数据库;按照用户的需求,进行相应的记录、报表和打印;提供局域网接口,能够嵌入到其他控制系统。

图3监测软件界面3.系统性能特点实时在线监测:所有监测点的单次测量时间小于1秒,最快小于3ms;无人监测:监测站全自动监测,无需现场值班人员;全光测量:监测信号为光信号,传感信号不受电磁干扰;测量精度高:测量精度±0.5℃,测温分辨率0.1℃;性能可靠稳定、寿命长:核心器件全部进口,具有相当的质量保证,MTBF>5年;方便定位:通过独有的软件关联技术,能够快速的定位测点的区域或者具体的物理位置;安全性高:整个信号的处理及控制单元处于远离工作区域的控制室,传感器对温度信号的采集在无电情况下进行,本征更安全;良好的兼容性:通过各种通讯接口(串口、网口等),可实现与外部系统的良好结合,提高系统之间的数据交换兼容性和速度。

变电站高压开关柜温度监测系统的设计与实现

变电站高压开关柜温度监测系统的设计与实现

变电站高压开关柜温度监测系统的设计与实现摘要本课题提出利用TMP102温度传感器,MSP430单片机加上无线传输芯片CC2520构成变电站高压开关柜测温节点。

在工作周期内实时的将温度传感器采集到的温度数据打包,利用无线收发芯片将数据包发送给基站,此后,基站再将各个高压开关柜测温节点的温度数据通过RS485总线传输给后台服务器,工作人员通过PC机显示器,可以对高压开关柜中各个动静触点的温度进行在线监测。

关键词无线测温节点低功耗开关柜一、系统整体设计方案本文设计的变电站高压开关柜温度监测系统主要是针对变电站高压开关柜内动静触头温度监测这一具体应用,高压开关柜温度监测系统由三部分组成:变电站高压开关柜测温节点(下位机),基站或者数据显示单元(上位机),以及后台服务器(PC机),系统的结构示意图如图1所示:图1 系统结构示意图1.每一个基站都可以设置为Master或Slave,但在一套系统中,只能有一个Master,其他的都设置为Slave。

2.有PC机应用的系统中,所有基站只能设置为Slave,PC机是Master。

在没有PC机应用的系统中,有两个以上开关柜场合时,要通过RS 485 Bus级联,并设置其中的一个为Master,其他的都为Slave。

3.每一个测温节点/基站都有自己唯一的ID号码(生产时写入),安装测温节点时要将ID号通过键盘输入给基站,以确认测温节点安装位置。

4.测温节点的参数由基站配置,基站的参数由后台服务器(PC)配置。

5.系统整体网络的结构为树形拓扑结构,由一个基站与3个测温节点组成一个星型结构,设置成网内通信的方式。

由一个后台服务器与多个(最多32个)基站组成一个星型结构,设置成网际通信方式(不同信道)。

6.其中测温节点即下位机由电源,单片机微处理器模块、数字化温度传感器模块、无线收发模块构成,电源为高能锂电池。

7.基站由单片机模块、无线收发模块、RS485转换模块、存储模块构成。

(整理)高压开关柜无线温度在线监测系统方案

(整理)高压开关柜无线温度在线监测系统方案

高压开关柜无线温度在线监测系统方案高压设备温度监测的必要性发电厂、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等重要的设备。

在长期运行过程中,开关的触点和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热,而这些发热部位的温度无法监测,由此最终导致事故发生。

近年来,在电厂和变电站已发生多起开关过热事故,造成火灾和大面积的停电事故,解决开关过热问题是杜绝此类事故发生的关键,实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。

为什么采用无线测温系统测量高压设备的温度长期以来,高压设备的接头运行温度很难监测,这是因为这些部位都具有裸露高压,通常的温度测量方法因无法解决高压绝缘问题而不能使用。

RF-sensor 无线温度监测系统采用无线电波进行信号传输,传感器安装在高压设备上,与接收设备之间无电气联系,因此该系统从根本上解决了高压设备接点运行温度不易监测的难题。

RF-sensor无线温度监测系统具有极高的可靠性和安全性。

相对低廉的价格,使得该系统可以安装到每台高压开关及母线接头上,系统配备标准通讯接口,可联网运行,通过上位计算机,可记录开高压设备运行温度的数据,为高压设备的维修提供依据,实现了设备故障的预知维修。

绝缘和抗电磁干扰在电力系统特别是在高压输电系统监测中,是经常碰到的极其关键的问题。

在当前的电力系统向着500kV以上超高压、大容量发展中,高压供电设备的运行温度监测尤为重要,光纤温度传感技术已成为其最佳解决方案。

RF-sensor无线测温系统的优势RF-sensor无线系统是专门设计用于高压带电体的运行温度监测,实现非接触温度测量。

系统包括无线温度传感器和无线接入设备构成。

能实现网络化的温度测量。

RF-sensor技术特点1.采用2.4G频段,工作在2400~2483.5MHz(ISM)频段。

2.直接序列扩频(DSSS),抗干扰能力更强。

3.采用ZigBee技术,符合IEEE802.15.4标准。

4.温度传感器采用LTCC内置天线,体积最小。

高压开关柜无线测温系统设计

高压开关柜无线测温系统设计

高压开关柜无线测温系统设计刘朝霞【摘要】在对现有高压开关柜温度检测技术进行比较的基础上,提出了高压开关柜无线测温系统的设计方案,并介绍了该无线测温系统的构成以及各部分的设计原理,同时给出了采取的绝缘和抗电磁干扰措施,从而实现了对高压开关柜温度的可靠监测.【期刊名称】《电力安全技术》【年(卷),期】2015(017)007【总页数】3页(P40-42)【关键词】高压开关柜;无线测温系统;无线温度传感器【作者】刘朝霞【作者单位】国家发展和改革委员会大连培训中心,辽宁大连116000【正文语种】中文高压开关柜是发电厂和变电站的重要电器设备,其内部通常有6组动静触头和多组母排接头。

由于这些连接部件长期处于高电压、大电流的工作状态下,只要其接触电阻存在微小的增大,就将引起触头或接头处温度升高。

如果温升没有得到及时处理,将会产生恶性循环,并最终导致开关柜烧毁,甚至造成巨大的经济损失。

因此,对高压开关柜中触头和接头的温度进行实时监测,对于保障开关柜的安全运行,乃至电网的正常运行都具有十分重要的意义。

在高电压、大电流环境下,要实现高压开关柜温度的在线监测,首先需要解决隔离和抗强电磁干扰的难题。

目前用于开关触头温度在线监测的技术主要有涂层变色测温、红外测温、光纤测温。

(1) 涂层变色测温技术。

即在母排接头和开关触点的表面涂一层会随温度变化而改变颜色的材料(如感温蜡),通过观察其颜色变化来大致确定温度范围。

这种方法准确度低、可读性差,不能进行定量和实时测量,并且对员工的技术水平要求高。

(2) 红外测温技术。

即由操作人员定时手持红外测量仪对准母排接头和开关触点进行测量。

这种方法对在0~200 ℃的温度值测量时误差小、准确度高;但是仍然无法做到实时测量,且光学器件在高电压场合使用时较不便,同时价格高。

(3) 光纤测温技术。

这种方法具体实现又可分为2种:一种是采用光纤光栅温度传感器;另一种是仅利用光纤传输温度信号。

两者都利用了光纤耐温、抗腐蚀、抗电磁干扰等优点。

高压开关柜温度在线监测系统设计

高压开关柜温度在线监测系统设计作者:刘柳陈建政来源:《无线互联科技》2015年第04期摘要:高压开关柜是重要的变电设备,其内部温度过高可能会引发局部甚至全部地区停电等事故,开关柜在线监测是预防事故发生的重要手段。

文章设计了一套经济实用的开关柜温度在线监测系统,系统包括上位机和下位机两部分,采用RS-485总线通信方式,具有数据显示存储、越限报警等功能。

关键词:高压开关柜;在线监测;温度;状态维修1引言高压开关柜设备是非常重要的输配电设备,主要用于电力系统的控制和保护,保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全。

大多数高压开关设备采用封闭结构,散热条件差,而且长时间工作于高电压、大电流等恶劣环境中,很容易引起热量的积累而导致其内部温度升高。

开关柜温度过高可能会引起大范围停电严重者还会诱发火灾,这些都将给社会造成巨大的经济损失。

因此设计出一套可靠有效的开关柜温度在线监测系统对电力系统安全、稳定的运行具有十分重要的意义。

目前高压开关柜温度在线监测方法主要有CCD摄像头监测示温蜡片测温法、红外测温法、光纤测温法和无线网络法,这些方法没有考虑开关柜实际运行环境和负荷等信息,都只孤立地对温度进行测量,属于预防性维修和试验的范畴。

本系统分析了传统开关柜监测方法的缺点和不足,并且为达到状态维修的目的,提出两组新的监测量,系统结构简单、性能可靠,能够很大程度上提高高压开关柜运行水平,降低事故发生率。

2系统设计方案高压开关内部结构分为母线室、开关室、电缆室,本设计系统的数据采集模块分别采集和实时监测三室的温度、外界环境温度以及通过开关柜的电流,并在这五组参数的基础上根据温度和电流的关系以及一定时间内温度变化对三室的影响提出了两组新的监测量进行实时监测。

2.1系统结构本设计系统主要包括数据采集模块,通讯模块,上位机监控中心3大部分,如图1所示。

数据采集模块由温度和电流采集模块组成,四路温度传感器选用薄膜铂电阻,分别传输母线室温度、开关室温度、电缆室温度和环境温度;电流传感器选用闭环霍尔电流传感器,传输开关柜的三相交流电。

高压电气设备温度在线监测系统设计及应用张林会梅志春李龙飞

高压电气设备温度在线监测系统设计及应用张林会梅志春李龙飞发布时间:2023-06-17T10:58:02.536Z 来源:《科技新时代》2023年7期作者:张林会梅志春李龙飞[导读] 高压电气设备发热是影响电力系统安全、平稳运行的一大难题。

开关柜是电力系统中重要的电气设备之一,其温度监测对于电网安全运行非常重要。

目前,常用的变电站高压开关柜的检测方式仍是人工巡检,工作人员利用外红测温仪对柜内温度进行测量。

但高压开关柜大多时候处于封闭状态,柜内各种元件数量众多,彼此间的空间不大。

红外测温为直线照射测量,对元件相互遮挡的部分很难全方位检测。

由于距离的影响,温度测量数据和实际数据可能会有较大偏差,且巡检属于间歇作业,有时无法及时检测到异常元件并做出预警。

云南无线电有限公司云南省昆明市 650000摘要:高压电气设备发热是影响电力系统安全、平稳运行的一大难题。

开关柜是电力系统中重要的电气设备之一,其温度监测对于电网安全运行非常重要。

目前,常用的变电站高压开关柜的检测方式仍是人工巡检,工作人员利用外红测温仪对柜内温度进行测量。

但高压开关柜大多时候处于封闭状态,柜内各种元件数量众多,彼此间的空间不大。

红外测温为直线照射测量,对元件相互遮挡的部分很难全方位检测。

由于距离的影响,温度测量数据和实际数据可能会有较大偏差,且巡检属于间歇作业,有时无法及时检测到异常元件并做出预警。

而且有线温度监测需要在开关柜内布置线路,使柜内结构更复杂,增加了安全隐患,且造价较高,不能满足实际生产需要。

关键词:高压电气设备;开关柜;无线无源技术;温度传感器引言随着电力工业逐渐朝着高电压、大容量、互联网化的方向发展,确保电气设备安全稳定运行具有重要意义,直接关系到电力供应的可靠性。

电力系统运行中,电气设备异常升温极易导致各种故障问题的出现,对此必须进一步加强高压电气设备温度在线监测系统研发与推广应用。

1电气设备在线监测优势特点分析当前是信息技术普及的时代。

变电站高压开关柜温度监测系统的设计与实现

2020.23设计研发变电站高压开关柜温度监测系统的设计与实现夏槌(国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司,江苏淮安,223001)摘要:变电站高压开关柜如果保持持续运行的状态,开关柜里母线的触点接触位置则会产生一定程度的偏移,这样的情况下开关柜中的动隔离触头和静隔离触头就会存在接触不良,静隔离触头如果产生接触不良则会导致发热问题的出现,这样的情况下就需要对高压开关柜温度进行检测,而本文就在这一基础上对高压开关柜温度监测系统进行设计。

关键词:无线测温;节点;功耗;监测Design and Implementation ofTemperature Monitoring System for High Voltage Switchgear in SubstationXia Yue(China Network Jiangsu Electrie Power Co.,Ltd.Huaian Power Supply Branch,Huaian Jiangsu,223001)Abstract:If the high voltage switchgear in substation keeps running continuously,the contact position of the busbar in the switchgear will produce a certgin degree of deviation.In this case,the dynamic isolation contact and the static isolation contact in the switchgear will have poor contact.Keywords:Wireless temperature measurement;node;power consumption;monitoring1温度监测系统总体设计1.1系统整体设计方案温度监测系统主要是使用无线测温节点和基站及主机构成。

高压开关柜并柜温升仿真计算及降温优化设计


2 开关柜并柜温升有限元模型
以三台 KY N- 28A 型 10kV 高压开关柜为对象, 建 立由进线柜%试验柜%边封柜组成的并柜三维实体模 型, 开关柜示意图如图 1, 并柜整体模型如图 2 所示$
1 开关柜温升研究现状
目前国内外对温升发热的模拟均是以单柜为模 型进行计算, 未考虑并柜情况, 而并柜条件下更能 反映变电站运行的真实情况 $ 在温升仿真计算方 面, 国内外在高压开关柜的发热计算中主要采用基 于传热和热流计算的解析算法和多物理场耦合计 算的数值模拟算法$传统的解析算法不能准确甚至 无法描述高压开关柜内部场的分布$多物理场耦合 方法则可通过电磁场 % 流体及热场耦合计算, 更加 精确地分析开关柜内的温度分布特性, 对于开关柜 结构优化以及散热设计具有重要意义[3]$ 常见的多物理场耦合计算主要有直接耦合法和 间接耦合法, 其中间接耦合法又可以细化为顺序耦 合法和迭代耦合法$迭代偶合法是指通过多个有限 元软件迭代耦合求解, 将不同有限元软件多个不同
$
王 栋等 ! 高压开关柜并柜温升仿真计算及降温优化设计
!"#$ 年第 % 期
理场之间往往存在着影响关系,这种影响可以是单 向的, 也可以是双向的$ 多物理场仿真计算过程为: 首先, 通过解析公式 和电磁场仿真计算得到热源; 然后, 将热源作为荷载 同各种边界条件一起加载至热场以及流体场中进行 计算$本文电磁场仿真通过 ANSY S 来实现, 热场和 流体场的耦合通过 ANSY S- CFX 来进行,仿真计算 的流程如图 4 所示$
0 概述
运行中的开关柜内部温升往往由于负荷电流 % 接触不良等原因引起,长期发热会造成开关柜过 热% 绝缘性能降低, 导致开关柜设备老化甚至引发 故障[1]$相对高电压等级设备, 开关柜继电保护配置 薄弱,一旦发生故障往往引起变电站母线停运, 影 [2] 响范围较大 $依据国家标准 GB/T 11022- 2011 和 GB 3906- 2006 的要求,开关柜需进行温升型式试 验$但单柜温升试验无法考核开关柜并柜后的主母 线和相邻柜体间的相互影响$为了客观反映开关柜 实际工作状态, 有必要研究开关柜并行运行时的温 升情况 $ 本文介绍了开关柜并柜温升仿真计算方 法,分析过境母线电流对于开关柜温升的影响, 为 开关柜实际运行以及降温优化设计提供依据$
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某桥水电站高压开关柜测温系统的优化设计
进行了优化设计。

分析表明,五一桥水电站高压开关柜内测温系统存在能效低、可靠性差等缺点。

此外,在实际运行过程中,多次出现测温不准确,运行不可靠等情况。

为此,笔者对五一桥水电站高压开关柜测温系统提出了改造意见。

通过合理选择配置测温系统,利用无线测温技术改进原本不合理的测温系统。

电力设备在正常工作时都会产生发热现象,高压开关柜设备的连接处发热现象会更加明显,尤其在环境温度升高的条件下,此种现象尤为严重,长期如此会加速电力设备的老化速度,引起电力设备的绝缘性能和工作稳定性下降,可能引起重大的电力事故,造成难以弥补的人员伤害或重大的经济损失。

以往的电力设备的温度检测仅仅是靠工作人员定期完成的,费时费力,工作效率极低,利用红外线测温仪设备无法对正在运行的封闭式高压设备进行温度监控,导致不能及时发现潜藏的隐患,有些电力设备的接头位于隐蔽之处,不便触及与测量,这又给运行人员带来了极大的不便。

为了解决上述问题,电力设备的无线测温监控系统在电站的运行应运而生。

1温度监测必要性
水电站发生高压设备因过热而引起火灾,导致设备损坏而被迫停机,短时间内无法恢复生产,从而造成重大经济损失。

引起设备过热和火灾发生的直接原因是接触电阻过大,长期运行造成的接触面过热、烧穿绝
缘等。

高压开关柜通常要能承受高达到4000A的工作电流,设备在长期运行过程中,开关的触点和母线的连接点因老化或接触电阻过大而发热并形成恶性循环,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。

传统的测温系统依靠运行人员定期的监测与测量才能得出,传统的电力设备温度的监测耗费大量的人力物力,由于人的局限性,所测得的数据存在不确定误差,甚至会出现错误,而且潜在的故障威胁不能及时发现并作出应有的处理,致使出现不必要的人员伤亡和财力的损失。

2封闭式高压开关柜温度升高原因分析
高低压开关柜采用封闭式结构,散热效果差,热积累大,并长期处于高电压、大电注和满负荷运行,其结果造成热量集结加剧,温升直接危害电气设备的电气绝缘。

全封闭高压开关柜,在设备长期运行过程中,开关柜中的触点和母线排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热,而这些发热部位的温度无法监测,由此最终导致火灾事故。

近年来,在电厂已发生多起开关柜过热事故,造成火灾和大面积的停电事故,解决开关柜过热问题是杜绝此类事故发生的关键。

五一桥水电站高压开关柜电气设备工作现状
五一桥水电站地处四川省甘孜州九龙县高海拔地区,昼夜温差较大,尤其在夏季,白天气温较高,站内共拥有11套10.5kV高压开关柜电气设
备。

由于自身的封闭式构造,使得电气设备本体温度较高,尤其高压开关柜的构造与安装位置特殊,柜体背面与墙体紧密相连,无法使柜内空气流通达到电气设备散热的效果
五一桥水电站目前针对电气设备温度的监测手段与存在的问题
目前五一桥水电站还采用传统的测温手段,共采取以下方式进行各电气设备的温度监视:
(1)日常运行人员巡检、点检与专业人员的重点巡检;
(2)按照定期工作利用红外线测温仪进行测温。

五一桥水电站温度监视存在的问题:
(1)高压开关柜为封闭式结构,无法进行人工巡查测温,红外线测温仪通过观察窗进行测温,其数值不准确;
(2)人工巡查测温具有间断性,无法及时观察到电气设备温度的实时情况。

以上存在的问题导致不能及时准确的了解电气设备运行状况,易发生不必要的电气事故。

优化方案
采用深圳泰士特科技有限公司生产的无线测温系统,结合五一桥水电站实际情况,仔细斟酌,综合比较,优化电站的测温系统:
首先针对高压开关柜内电气设备进行优化,五一桥水电站共有11套10.5kV开关柜,对柜内触头进行安装无线温度传感器(A、B、C三相静触头安装传感器,共计33个),具体位置如图3 10.5kVI段、图4 10.5kV II段和图5 10.5kV III段(注:为安装无线测温元件位置)。

测温通讯终端安装在中控室上位机监控配电柜内,采用导轨式安装,温度监测预警工作站软件安装在工业电视监控电脑内。

通讯终端负责接收各无线温度传感器发出的温度数据,并通过网线,将数据传送至上位机工业电视监控电脑,通过监测预警工作站进行温度数据实时监控。

该系统具有如下使用特点:
(1)准确,可靠地监测各触点温度,现场温度和报警信息实时传输至电站监测系统;
(2)可根据监测部位不同,对各传感器的报警值进行单独设置;
(3)监测点与接收设备之间无直接联系,无绝缘问题,不受日光或其
他光照影响;
(4)免维护安装,简便安全,一次完成,无需任何其他操作;
(5)多种报警模式选择,便于及时采取措施,减少直接跳闸停电,防范于未然,减少直接跳闸停电损失;
(6)记录功能,可对故障点现象描述和处理过程提供录入功能,方便后期进行事故分析;
优化原则
根据实际应用为出发点,并考虑到系统投资的长期效益,对高压开关柜测温系统进行优化设计,设计原则如下:
(1)实用性:设计时重点考虑系统的实用性,满足正常运行需要。

(2)可靠性:系统采用先进成熟高科技技术,读数准确,可靠性高。

(3)先进性:无线测温系统采用无线传输,减少了封闭式开关柜的布线需要,节省了人力物力,达到了优化目的。

结语
实施该优化方案后,改变了传统的测温手段,运行人员能够在中控室上
位机实时监控高压开关柜内电气设备的实际温度,在日常工作中对温升曲线进行分析,及时掌握电气设备运行工况,做好事故预想,并且为电气设备运行提供温度数据,对温度升高等不良现象能够及时发现,及时处理,避免事故扩大化,造成不必要的损失。

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