為實時掌握10kV開關柜內設備的運行工況，我局與珠海賽迪生電氣設備有限公司共同開發(fā)研制了TMS系列無線式溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)，對10kV配電柜柜內帶電設備搭接部位進行在線溫度監(jiān)測，在線診斷出即將逾限的溫度預警，提醒運行部門提前制定計劃進行發(fā)熱處理，預防事故的發(fā)生，減少事故的損失，同時還對安裝有二次保護裝置、測控設備的主控室、高壓室環(huán)境溫度進行監(jiān)測、分析和預警，在運行環(huán)境溫度越限時發(fā)出預警信號，通知整改，延長二次設備的使用壽命。
1、技術方案
1.1.1系統(tǒng)結構
系統(tǒng)采用分層分布式結構，由溫度采集模塊、溫度傳輸單元、通信管理裝置、用戶手機控制室上位機、調度中心站端上位機等單元組成，其系統(tǒng)結構圖如下：
●溫度采集模塊（簡稱TMP）
    用于溫度采集和采得數(shù)據(jù)的無線發(fā)送。分為發(fā)射盒和傳感頭，傳感頭通過導熱膠固定在高壓開關接線端、高壓電纜接頭處、母線的連接點、變壓器套管等需測溫的位置，相連的發(fā)射盒安裝在等電位的銅牌上，可根據(jù)現(xiàn)場情況選擇安裝位置。
●溫度傳輸單元（簡稱TTM）
    用于無線接收監(jiān)管區(qū)域所有TMP的數(shù)據(jù)并上傳�？稍诰�監(jiān)測99個測溫點，可與TMU安裝在一起或獨立安裝。
●通信管理裝置（簡稱TMU）
     用于現(xiàn)場設定、查詢相關信息，將其他單元的信息匯總、記錄，并上傳至手機和上位機�？勺詣由�成對應各測溫點的實時、歷史趨勢曲線，并可按照用戶習慣選擇曲線、柱狀圖顯示，可配合管理人員分析各測溫點的動態(tài)，預測故障發(fā)生部位。
●用戶手機控制室上位機
    子站監(jiān)控各測溫點的實時情況。若出現(xiàn)報警信號，采用不同的顏色提醒管理人員。
●調度中心站端上位機
    遠程監(jiān)控各子站的測溫情況。若出現(xiàn)報警信號，采用不同的顏色提醒管理人員，及時通知相關人員進行巡查。
1.1. 2TMS系列無線式溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)技術特點
    1、在線實時自動采集運行設備的關鍵部位溫度，無線通訊方式上傳數(shù)據(jù)；通過后臺軟件系統(tǒng)可同時監(jiān)測不同區(qū)域的溫度數(shù)據(jù)采集，集中指示各個檢測點的位置及對應溫度值。
    2、可獨立設定各組被測點的名稱、溫度閾值，當檢測到的溫度超過設定閾值時，自動發(fā)出過溫報警信息，并能根據(jù)不同的報警狀態(tài)調整告警級別（預警和緊急告警）及告警頻率。
    3、備具有自檢功能，設備的運行狀態(tài)在后臺軟件有顯示，并有通訊中斷或設備故障等提示或告警信號，自檢周期可在5～10分鐘范圍內任意設定。當檢測發(fā)現(xiàn)設備故障時，無線式溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)可通過多種通訊方式發(fā)出報警信息：RS-485通訊、TCP/IP、GPRS組網通訊和GSM手機短信等。
    4、軟件可保存設備三年的歷史數(shù)據(jù)，可通過報表或曲線直觀的察看各測溫點的歷史數(shù)據(jù)及趨勢曲線，并能打印，以供存檔調閱。
    5、溫度采集模塊：測溫和信息發(fā)送的間隔時間根據(jù)設備溫度和溫度變化量可在1～120分鐘范圍內任意設定，并保證在每1分鐘檢測一次測溫和信息發(fā)送的情況下，設備能正常的運行6周年不更換電池。
    6、溫度傳輸裝置：采用高頻無線電通訊方式接收溫度采集模塊的各種信息；完全與電氣設備隔離，至少可監(jiān)測60個測溫點；
    7、通信管理裝置：實現(xiàn)與管理機的數(shù)據(jù)交換。使用大屏幕顯示，用戶可定義測溫點名稱，直接將過溫點報警信息發(fā)送到指定手機。
    8、監(jiān)測管理軟件系統(tǒng)用來實現(xiàn)相關的操作和監(jiān)測，具有以下基本功能：
    1)立體流程畫面的顯示功能
    2)歷史趨勢顯示功能
    3)報警功能
    4)聲音報警
    5)數(shù)據(jù)打印功能
    6)數(shù)據(jù)上傳和導出功能
    7)系統(tǒng)自檢功能
    8)具有多種類型圖表、系統(tǒng)圖、3D/2D曲線圖、梯形圖、柱狀圖等
9)可生成相關表格：實時數(shù)據(jù)表、歷史數(shù)據(jù)及統(tǒng)計報表、設備參數(shù)表、報警
    一覽表、常用數(shù)據(jù)表、設備參數(shù)表、目錄表、備忘錄等
    10)可以在系統(tǒng)圖上直接查詢設備臺帳信息、運行參數(shù)信息、運行統(tǒng)計信息等。
    9、系統(tǒng)容量：支持互聯(lián)網方式構建系統(tǒng)，可監(jiān)測25000測溫點。
2.2小結
    目前最多采用的測溫方法是粘貼示溫臘片、使用紅外測溫儀、使用紅外成像儀等設備；但由于現(xiàn)場情況的限制，無法對開關柜內的隱蔽點、關鍵點進行實時溫度監(jiān)測。經項目組人員的共同努力，TMS系列無線式溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)于2009年07月正常投入運行。該系統(tǒng)的使用，將對開關柜內設備的發(fā)熱情況及保護裝置運行環(huán)境溫度情況發(fā)揮良好的監(jiān)控作用，可以根據(jù)預警信息及時改進保護裝置運行環(huán)境溫度和提前制定計劃發(fā)熱設備的消缺計劃，預防事故的發(fā)生，減少事故的損失，同時也減輕運行部門設備巡查負擔。本項目具有一定的實用推廣價值。
2、測試報告
3、2.1溫度采集模塊精度測試報告
標準輸入值：0℃【冰水混合物】、100℃【沸水】測試人：朱浩、許文才、姚冠雄
2.3小結
    經過近5個月的試運行，對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析、對比，初步判斷該系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定，并能夠反映10kV開關柜柜內設備的實際運行狀況，基本達到預期的設計目的，小結如下：
    1)經測試溫度采集模塊的精度，平均相對誤差小于0. 99%，最大誤差小于1.15%，低于技術指標規(guī)定的2%，從而保證無線式溫度在線系統(tǒng)的監(jiān)測實時精度，實現(xiàn)溫度預警與溫度告警。
    2)實現(xiàn)了10kV開關柜柜內設備關鍵、隱蔽部位以及主控室、高壓室環(huán)境溫度的實時監(jiān)測；
3)該系統(tǒng)通過對各關鍵點、隱蔽點的實時監(jiān)測，為實現(xiàn)10kV開關柜的“狀態(tài)檢修”提供了重要的數(shù)據(jù)支持，對10kV開關柜設備的運行管理，防止開關柜中的觸點和母排、電纜連接處等部位因老化、松動或接觸不良導致接觸電阻過大，而導致在正常負荷下出現(xiàn)過熱現(xiàn)象起到重要的作用。
3、總結
    本項目自立項之初，嚴格遵循考察一一設計一一施工一一驗收等系列的標準，在施工進度上，基本按照要求完成工期，在系統(tǒng)功能、性能、穩(wěn)定性方面也經受了一定的考驗，目前項目已經全部完成并投入運行，實時對110kV金里變電站設備在線溫度監(jiān)測，通過詳細記錄設備溫度變化的曲線、環(huán)境溫度，分析設備發(fā)熱故障特性，以達到提高設備的可靠性，防止發(fā)生嚴重故障的目的，并為今后分析、整改設備的運行環(huán)境溫度提供充足的數(shù)據(jù)支持，從而節(jié)省人力物力資源，實現(xiàn)了項目立項的預期目標，本項目的投入使110kV金里變電站的設備維護管理水平提升到一個新的高度。
    目前，在提倡節(jié)能、節(jié)約的大環(huán)境下，如何有效地利用資源是重要的問題，以往的計劃檢修往往會造成人力、物力的浪費，甚至會造成過度的維修，而以設備實時在線狀態(tài)為基礎的“狀態(tài)檢修”技術必將引起電力系統(tǒng)檢修方式的變革，我局在本項目的基礎上，將會進一步探討今后實施“狀態(tài)檢修”的理論和實踐基礎，從而提高工作效率，更好地服務于社會。其主要推廣前景如下：
    1、采用無線式溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)，替代紅外線測溫、粘貼示溫蠟片測溫等的傳統(tǒng)測溫方法，解決隱蔽設備的測溫問題。
    2、實時監(jiān)測隱蔽設備關鍵點的溫度變化，實現(xiàn)遠方溫度采集監(jiān)測、實時溫度數(shù)據(jù)顯示，通過接入綜自系統(tǒng)，實現(xiàn)超溫報警功能，使設備維護人員及時、準確的判斷設備的運行情況，確保設備的安全運行，提高電網的供電可靠性。
    3、  通過對高壓室、主控室的環(huán)境溫度進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度過高，避免對環(huán)境溫度較為敏感的保護及自動裝置出現(xiàn)故障，造成誤動或拒動。
    4、通過本項目的實施，獲得相關的運行數(shù)據(jù)，為今后在變電站加裝無線式溫度在線監(jiān)測預警系統(tǒng)提供可靠的依據(jù)。
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