淺談關(guān)于礦用移動變電站無線溫度檢測技術(shù)的研究

江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要：針對目前國內(nèi)礦用移動變電站配置溫度檢測功能的技術(shù)落后、數(shù)據(jù)采集不全面、模式單一等問題，在使用過程中隔爆型移動變電站燒毀的絕大部分與過熱有關(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，研究移動變電站在線溫度檢測，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)際問題，是提高移動變電站可靠運(yùn)行的迫切需要，采用移動變電站無線溫度檢測技術(shù)，保證了煤礦井下供電系統(tǒng)中安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：移動變電站 無線溫度檢測 安全運(yùn)行

1引言

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

因移動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，如果不對溫升采取有效的檢測措施，將會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，按觸電阻加大的情況，造成移動變電站燒毀的嚴(yán)重事故。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，隔爆型移動變電站燒毀的絕大部分與過熱有關(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，移動變電站在線溫度檢測，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)際問題，是提高移動變電站可靠運(yùn)行的迫切需要，然而目前的移動變壓器中并不具備溫度檢測功能。

2溫度檢測技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1移動變電站主要結(jié)構(gòu)

礦用隔爆型移動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，見圖1。

圖1礦用隔爆型移動變電站結(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溫度測試的現(xiàn)狀及存在問題

目前，礦用隔爆型移動變電站主要的溫度保護(hù)是對移動變電站變壓器的保護(hù)，然而在實(shí)際的生產(chǎn)使用過程中，移動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、負(fù)荷過大、相間短路，散熱環(huán)境等原因使溫度升高，造成移動變電站燒毀。如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理將會造成安全事故，影響礦井供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。從長期安全運(yùn)行要求考慮，移動變電站的各個(gè)接點(diǎn)溫度應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)。因此，移動變電站在線溫度檢測，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)際問題，是提高移動變電站可靠運(yùn)行的迫切需要。

3無線溫度檢測技術(shù)

因移動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，造成移動變電站內(nèi)部溫度較高，且移動變電站內(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變電站無線溫度檢測技術(shù)。

3.1無線溫度檢測系統(tǒng)組成

圖2礦用隔爆型移動變電站無線溫度檢測系統(tǒng)

移動變電站無線溫度檢測系統(tǒng)見圖1，包括該系統(tǒng)①無線溫度傳感器，設(shè)置于移動變電站內(nèi)部，用于檢測所述移動變電站內(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。②溫度控制模塊，其內(nèi)部有無線溫度信號接收模塊，可將接收到所述溫度信號傳輸至高壓綜合保護(hù)器。③信號導(dǎo)向板，設(shè)置于所述無線發(fā)送模塊上，用于使所述溫度信號延特定方向傳播，所述特定方向?yàn)楸诚蛩鲆苿幼冸娬镜淖儔浩鞯姆较颉＂芨邏壕C合保護(hù)器，其輸入端和溫度控制模塊的輸出端相連接，通過溫度控制模塊輸入各檢測點(diǎn)的溫度信號。高壓綜合保護(hù)器的顯示屏可顯示溫度值，并且通過高壓綜合保護(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)膭幼鳎鐪囟茸兓惓！⒊瑴貓?bào)警、超溫跳閘等。

3.2系統(tǒng)的工作原理

移動變電站無線溫度檢測系統(tǒng)，適用于各接點(diǎn)的接觸檢測。當(dāng)檢測接點(diǎn)溫度出現(xiàn)異常時(shí)，采用的紅外線測溫傳感器采集溫度數(shù)據(jù)，通過無線傳輸模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。期間加裝弧形鋁材料信號導(dǎo)向板，無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，使所述溫度信號延特定方向傳播，且可避開變壓器產(chǎn)生的磁場干擾，減少溫度信號的損失。溫度控制模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)和傳輸，通過RS485串口通信至移動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，發(fā)出告警或輸出跳閘，也可以通過移動變電站用高壓綜合保護(hù)器的顯示屏或通過上位機(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)自動聲光預(yù)警。維修及維護(hù)人員可以通過該移動變壓器的溫度歷史數(shù)據(jù)，對移動變電站例行檢修，并進(jìn)行預(yù)判分析。

3.3無線溫度檢測系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)和積極效果

能夠?qū)崿F(xiàn)移動變電站隔離刀閘、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)的溫度在線檢測和數(shù)據(jù)分析，提前實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的溫度狀態(tài)檢測告警，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。

通過無線溫度傳感器檢測移動變電站各連接點(diǎn)溫度，通過無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、分析、故障報(bào)警及跳閘輸出。

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

4.1系統(tǒng)介紹

Acrel-2000T無線測溫監(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線測溫監(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、開關(guān)量、電度、SOE、定值）

控制操作（斷路器、隔離開關(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)及自動裝置的動作順序記錄）

遠(yuǎn)動功能（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，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)庫定義修改、報(bào)警確認(rèn)、二次開發(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測溫產(chǎn)品介紹

溫度傳感器

a.電池供電型無線溫度傳感器

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

目前安科瑞無線溫度傳感器：

b.CT感應(yīng)取電無線溫度傳感器

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

目前無線溫度傳感器：

接收/顯示單元

a.接收單元

b.顯示單元

5結(jié)束語

（1）移動變電站無線溫度檢測技術(shù)符合煤炭工業(yè)向自動化、智能化發(fā)展的技術(shù)趨勢。

（2）移動變電站無線溫度檢測技術(shù)能夠滿足煤礦自動化生產(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)向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交實(shí)用新型ZL申請。

參考文獻(xiàn)

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