江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要：針對(duì)目前國(guó)內(nèi)礦用移動(dòng)變電站配置溫度檢測(cè)功能的技術(shù)落后、數(shù)據(jù)采集不全面、模式單一等問(wèn)題，在使用過(guò)程中隔爆型移動(dòng)變電站燒毀的絕大部分與過(guò)熱有關(guān)，然而高壓分接頭、低壓星角轉(zhuǎn)換接頭、高壓隔離刀閘、斷路器與變壓器連換的穿墻套管是主要的發(fā)熱起火位置。因此，研究移動(dòng)變電站在線溫度檢測(cè)，已經(jīng)成為煤礦井下供電系統(tǒng)中安全運(yùn)行所急需解決的實(shí)際問(wèn)題，是提高移動(dòng)變電站可靠運(yùn)行的迫切需要，采用移動(dòng)變電站無(wú)線溫度檢測(cè)技術(shù)，保證了煤礦井下供電系統(tǒng)中安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)變電站 無(wú)線溫度檢測(cè) 安全運(yùn)行

1引言

隨著煤礦井下高產(chǎn)高效工作面自動(dòng)化水平的提高，礦用隔爆型移動(dòng)變電站普及與應(yīng)用，以及移動(dòng)變電站的不斷擴(kuò)容，對(duì)移動(dòng)變電站的可靠性要求越來(lái)越高。其中，移動(dòng)變電站自身安全運(yùn)行問(wèn)題是影響智能化礦山供電安全運(yùn)行的重要因素。

因移動(dòng)變電站為隔爆型封閉結(jié)構(gòu)，散熱采用波紋殼體散熱，且經(jīng)常在大電流和滿負(fù)荷的條件下運(yùn)行，如果不對(duì)溫升采取有效的檢測(cè)措施，將會(huì)危及與其連接的電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。特別是短路故障時(shí)，強(qiáng)大的電流使隔爆變電站內(nèi)部溫升加劇，可能出現(xiàn)變壓器一次分接連接件、低壓星角的固定換點(diǎn)松動(dòng)，按觸電阻加大的情況，造成移動(dòng)變電站燒毀的嚴(yán)重事故。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，隔爆型移動(dòng)變電站燒毀的絕大部分與過(guò)熱有關(guān)，高壓分接頭、低壓星角轉(zhuǎn)換接頭、高壓隔離刀閘、斷路器與變壓器連換的穿墻套管，是主要的發(fā)熱起火位置處。因此，移動(dòng)變電站在線溫度檢測(cè)，已經(jīng)成為煤礦井下供電系統(tǒng)中安全運(yùn)行所急需解決的實(shí)際問(wèn)題，是提高移動(dòng)變電站可靠運(yùn)行的迫切需要，然而目前的移動(dòng)變壓器中并不具備溫度檢測(cè)功能。

2溫度檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1移動(dòng)變電站主要結(jié)構(gòu)

礦用隔爆型移動(dòng)變電站用于有甲烷混合氣體和煤塵，并有爆炸危險(xiǎn)的礦井中，作為煤礦井下綜合機(jī)械化采掘設(shè)備的配電裝置，見(jiàn)圖1。

圖1礦用隔爆型移動(dòng)變電站結(jié)構(gòu)

該裝置主要包括3打部分組成：隔爆型高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)箱、礦用隔爆型干式變壓器、隔爆低壓保護(hù)箱。

2.2溫度測(cè)試的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

目前，礦用隔爆型移動(dòng)變電站主要的溫度保護(hù)是對(duì)移動(dòng)變電站變壓器的保護(hù)，然而在實(shí)際的生產(chǎn)使用過(guò)程中，移動(dòng)變電站燒毀的絕大部分表現(xiàn)在高壓分接頭、低壓星角轉(zhuǎn)換接頭、高壓隔離刀閘、斷路器與變壓器連換的穿墻套管處，因這些位置接觸部位氧化、松動(dòng)、負(fù)荷過(guò)大、相間短路，散熱環(huán)境等原因使溫度升高，造成移動(dòng)變電站燒毀。如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理將會(huì)造成安全事故，影響礦井供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。從長(zhǎng)期安全運(yùn)行要求考慮，移動(dòng)變電站的各個(gè)接點(diǎn)溫度應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)。因此，移動(dòng)變電站在線溫度檢測(cè)，已經(jīng)成為煤礦井下供電系統(tǒng)中安全運(yùn)行所急需解決的實(shí)際問(wèn)題，是提高移動(dòng)變電站可靠運(yùn)行的迫切需要。

3無(wú)線溫度檢測(cè)技術(shù)

因移動(dòng)變電站為隔爆型封閉結(jié)構(gòu)，散熱采用波紋殼體散熱，經(jīng)常在大電流和滿負(fù)荷的條件下運(yùn)行，造成移動(dòng)變電站內(nèi)部溫度較高，且移動(dòng)變電站內(nèi)部空間受限，走線不方便且后期維護(hù)難度較大等。因此，急需探索研究一種移動(dòng)變電站無(wú)線溫度檢測(cè)技術(shù)。

3.1無(wú)線溫度檢測(cè)系統(tǒng)組成

圖2礦用隔爆型移動(dòng)變電站無(wú)線溫度檢測(cè)系統(tǒng)

移動(dòng)變電站無(wú)線溫度檢測(cè)系統(tǒng)見(jiàn)圖1，包括該系統(tǒng)①無(wú)線溫度傳感器，設(shè)置于移動(dòng)變電站內(nèi)部，用于檢測(cè)所述移動(dòng)變電站內(nèi)部的溫度值，其輸出端輸出表征所述溫度值大小的溫度信號(hào)。②溫度控制模塊，其內(nèi)部有無(wú)線溫度信號(hào)接收模塊，可將接收到所述溫度信號(hào)傳輸至高壓綜合保護(hù)器。③信號(hào)導(dǎo)向板，設(shè)置于所述無(wú)線發(fā)送模塊上，用于使所述溫度信號(hào)延特定方向傳播，所述特定方向?yàn)楸诚蛩鲆苿?dòng)變電站的變壓器的方向。④高壓綜合保護(hù)器，其輸入端和溫度控制模塊的輸出端相連接，通過(guò)溫度控制模塊輸入各檢測(cè)點(diǎn)的溫度信號(hào)。高壓綜合保護(hù)器的顯示屏可顯示溫度值，并且通過(guò)高壓綜合保護(hù)器的內(nèi)部計(jì)算和設(shè)定值進(jìn)行比較，高壓綜合保護(hù)器做出適當(dāng)?shù)膭?dòng)作，如溫度變化異常、超溫報(bào)警、超溫跳閘等。

3.2系統(tǒng)的工作原理

移動(dòng)變電站無(wú)線溫度檢測(cè)系統(tǒng)，適用于各接點(diǎn)的接觸檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)接點(diǎn)溫度出現(xiàn)異常時(shí)，采用的紅外線測(cè)溫傳感器采集溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線傳輸模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。期間加裝弧形鋁材料信號(hào)導(dǎo)向板，無(wú)線溫度傳感器位于所述弧形板所圍成的空間內(nèi)，用于反射所述溫度信號(hào)，使所述溫度信號(hào)延特定方向傳播，且可避開(kāi)變壓器產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾，減少溫度信號(hào)的損失。溫度控制模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)和傳輸，通過(guò)RS485串口通信至移動(dòng)變電站高壓綜合保護(hù)器。高壓綜合保護(hù)器將接收到的溫度值與綜合保護(hù)器內(nèi)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，發(fā)出告警或輸出跳閘，也可以通過(guò)移動(dòng)變電站用高壓綜合保護(hù)器的顯示屏或通過(guò)上位機(jī)實(shí)時(shí)記錄溫度數(shù)據(jù)

，并設(shè)置預(yù)警、報(bào)警溫度值，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聲光預(yù)警。維修及維護(hù)人員可以通過(guò)該移動(dòng)變壓器的溫度歷史數(shù)據(jù)，對(duì)移動(dòng)變電站例行檢修，并進(jìn)行預(yù)判分析。

3.3無(wú)線溫度檢測(cè)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)和積極效果

能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)變電站隔離刀閘、斷路器與變壓器連換的穿墻套管、高壓分接頭、低壓星角轉(zhuǎn)換點(diǎn)的溫度在線檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析，提前實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的溫度狀態(tài)檢測(cè)告警，避免接點(diǎn)的燒毀損壞，造成煤礦井下大面積停電事故的發(fā)生。

通過(guò)無(wú)線溫度傳感器檢測(cè)移動(dòng)變電站各連接點(diǎn)溫度，通過(guò)無(wú)線上傳至移變綜合保護(hù)器及上位機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、故障報(bào)警及跳閘輸出。

4安科瑞Acrel-2000T無(wú)線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)及在線測(cè)溫產(chǎn)品介紹

4.1系統(tǒng)介紹

Acrel-2000T無(wú)線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)，是我司根據(jù)電力設(shè)備安全性的要求，總結(jié)國(guó)內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，專門研制出的新一代無(wú)線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有超溫告警等功能，可以幫助值班人員盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，消除隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為電力設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行提供了全新的解決方案。

4.2結(jié)構(gòu)圖

4.3主要功能

數(shù)據(jù)采集與處理（模擬量、開(kāi)關(guān)量、電度、SOE、定值）

控制操作（斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、分接頭、復(fù)歸）

報(bào)警及處理功能（設(shè)備狀態(tài)異常或故障、測(cè)量值越限，聲音、顏色、閃爍）

事件順序記錄SOE（分合閘記錄、保護(hù)及自動(dòng)裝置的動(dòng)作順序記錄）

遠(yuǎn)動(dòng)功能（為調(diào)度中心提供相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)）

時(shí)鐘同步（北斗GPS納秒級(jí)，滿足間隔層子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘誤差不大于1ms）

人機(jī)聯(lián)系與運(yùn)行管理（控制、查看、數(shù)據(jù)庫(kù)定義修改、報(bào)警確認(rèn)、二次開(kāi)發(fā)、事故記錄檢索、在線設(shè)備管理）

與其他設(shè)備接口（微機(jī)保護(hù)、電力儀表、直流屏、故障錄波儀、模擬屏、調(diào)度）

4.4軟件功能

4.5測(cè)溫產(chǎn)品介紹

溫度傳感器

a.電池供電型無(wú)線溫度傳感器

安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

目前安科瑞無(wú)線溫度傳感器：

b.CT感應(yīng)取電無(wú)線溫度傳感器

安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處，采集溫度量并通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

目前無(wú)線溫度傳感器：

接收/顯示單元

a.接收單元

b.顯示單元

5結(jié)束語(yǔ)

（1）移動(dòng)變電站無(wú)線溫度檢測(cè)技術(shù)符合煤炭工業(yè)向自動(dòng)化、智能化發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì)。

（2）移動(dòng)變電站無(wú)線溫度檢測(cè)技術(shù)能夠滿足煤礦自動(dòng)化生產(chǎn)的需求，可提高礦井供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，降低設(shè)備的故障率。

（3）此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交實(shí)用新型ZL申請(qǐng)。

參考文獻(xiàn)

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