工厂6Kv配电室无线测温系统的应用

建设背景与设备运行维护现状

    在全厂范围内，共设置了三个关键的6kV中压开配电室，这些配电室中总计配置了高达161面的中压开关柜。6kV配电室的中压开关主要采用了两种类型的设计。一方面，部分开关柜采用了真空断路器的中置式设计，其中，断路器的型号主要是150V C P-W 50型真空断路器，同时还包括了A B B 公司生产的V D 4型真空断路器，这些断路器在电力系统中扮演着至关重要的角色。

    另一方面，还有部分开关柜则是由熔断器和原装进口的CV一6HAL接触器（F—C）所组成的回路开关柜，另外也包含了ABB公司制造的VFC型接触器开关。这些开关柜的多样性和复杂性，使得我们的电力系统更加灵活和可靠。

    然而，在日常的运行过程中，这些工厂6 kV 开关面临着诸多挑战。由于它们常常需要长时间带电运行，且运行电流往往偏大，因此停电进行维护检修的机会相对较少。更为棘手的是，由于五防设计的原因，开关柜门闭锁不能随意打开，这给我们的运行和维护人员带来了极大的不便。他们往往只能依赖测温枪或红外成像仪等工具，对开关柜的易发热部位如动静触头、出线母排等进行温度监测，但这种方式的效果往往不尽如人意。

    过去，曾经历过数次因开关过热导致的事故。例如，6号机的2号引风机开关出线母排曾因过热变色，导致风机不得不退出运行；5号机的6 kV A段母线进线开关触头也因过热而发生跳闸，使得母线失电；同样，6号机的6kVA段母线进线开关触头过热也导致了母线失电，这些事故都对机组的安全稳定运行造成了严重影响。

    深入分析这些事故的原因，我们发现缺乏有效的无线测温系统是一个关键问题。由于缺乏实时、有效的监测手段，我们很难提前预防过热故障的发生。而当开关元件已经发热后，我们往往又无法及时进行处理，这进一步加剧了问题的严重性，甚至可能导致开关损坏或机组非计划停机。显然，目前工厂6 kV 开关的运行状况并不能满足机组安全稳定运行的要求，这迫切需要我们寻求更加有效的解决方案来改进和优化我们的电力系统。

无线测温监测技术的应用情况

    随着电力工业的发展，对设备的安全性、可靠性要求越来越高。以往人工巡视设备的方法作用已逐渐弱化，在这种条件下，开关无线测温系统应运而生。这种技术主要通过无线传输方式将采集点的温度数据转化为射频信号，通过以太网或光纤传输至后台监控站显示，可以实现对高压设备温度的不间断实时在线监测，同时基于对温度数据的长期分析对比，帮助监控人员准确地分析设备劣化过程，实现由定期计划检修到状态检修的升级，提高供电可靠性，减少停电检修时间，降低检修成本。

    目前我国许多地方的电网公司、变电站、钢铁公司等都已在高压设备上采用这种无线温度监测系统。相对来说，火力发电厂由于各自不同的原因较少采用这种技术，多数火电厂仍然采用试温蜡片、测温仪等传统手段借助人力进行设备监控。

工厂6 kV开关无线测温系统组成

    工厂6 kV开关无线测温系统主要由数据采集系统、数据传输系统和主站监测系统三部分组成，对3个工厂6 kV 配 电室内161面中压开关柜的动静触头、出线母排等易发热部位进行集中监测，通过实时状态监测与诊断，实现中压开关运行安全预警，帮助监控人员及时发现缺陷及隐患，从而采取有效处理措施，避免设备损坏。

    温度数据采集系统：数据采集系统主要为无线测温模块。无线测温模块由温度传感器、高效锂电池、信号调理放大电路及硅胶阻燃材料组成。主要安装在中压开关柜带电部位表面，将测量的温度信号以433 M H z的无线射频信号定时发送至配电室内的无线温度汇聚终端。高效锂电池使用寿命为3～5年，模块测温范围在-40～+ 125℃，传输距离在20～50m。安装时采用黄、绿、红三种颜色分别对应相应相序。

    温度数据传输系统：数据传输系统主要包括无线测温汇聚终端以及传输光纤。无线测温汇聚终端采集温度数据，向无线测温模块发送指令，通过光纤向测温主站传输信号，在整个测温系统中处于核心地位，由它来调节整个无线测温通讯的网络。每个无线测温汇聚终端可以接收500个测温信号，数据采用地址编码识别方式，只接收与自身网络地址匹配的数据，自动过滤地址不匹配的数据，且数据在无线传输时不会相互干扰。

    主站监测系统：主站监测系统设立在集控室电子间内，由通讯模块、显示模块、告警输出模块、数据存储和事件记录模块、后台软件块组成。其作用是将3个工厂6 kV配电室无线测温汇聚终端传输过来的信号转换成温度模拟量，显示在主站的显示器上，实现温度实时显示、历史数据记录对比分析、超温预警及报警、运行状态全程记录等功能，帮助监控人员监测、分析开关温度监测点的过热情况，预测出故障发生的部位，保证高压设备安全运行。

工厂6 kV开关无线测温系统功能介绍

    1、主界面实时展示各个监测点的温度数据，这些数据不仅直观易懂，而且准确无误，为用户提供了便捷的温度监测体验。

    2、监控人员能够便捷地通过后台主站系统，查询各个监测点的历史温度数据，并利用这些数据绘制成温度曲线进行分析，从而更好地掌握温度变化情况。

    3、一旦被监测点的温度数据超过了预设的报警阈值，系统便会自动发出告警信号，及时提醒监控人员注意，确保异常情况能够得到及时处理。

    4、用户可以根据现场的实际情况，灵活地对各个监测点进行参数设置，包括设备名称、报警值、采集频率等，以满足不同的监测需求。

工厂6 kV开关无线测温系统的特点

    1、无线测温模块安全可靠、安装维护简便，适合对中压开关高电压、大电流接点处进行温度监测，被测设备的结构不需要变动。

    2、整个测温系统通过无线方式通讯，信号传输方便 。

    3、无线测温系统抗干扰能力强，对脉冲干扰、快速瞬变干扰、静电辐射、电磁场辐射等的抗干扰能力达到国家四级标准，同时设备运行不影响中压开关的分、合闸操作以及保护装置 的动作。

    4、 组网方式灵活多变，支持RS485、以太网、4G、LoRa多种网络接口等多种通讯协议，便于系统集成。

工厂电气接点在线测温产品选型

    1、电池供电型温度传感器：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。

    2、CT 感应取电温度传感器：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。

工厂6 kV开关无线测温系统实现的效果

    经过实际运行的严格检验，工厂6kV无线测温系统已经充分证明了其能够满足现场安全、稳定运行的迫切需求。该系统实现了对开关温度的在线实时监测功能，这一功能的实现不仅显著降低了开关设备的日常维护和检修工作量，减轻了工作人员的负担，而且有效地预防了重大事故的发生，显著提升了设备的运行安全性和可靠性。这对于确保工厂6kV设备的正常运行、维持生产秩序的稳定具有极其重要的意义。

    同时，这一成功案例也为系统内部其他公司在进行设备测温装置改造工作时提供了宝贵的借鉴和指导作用。通过借鉴工厂6kV无线测温系统的成功经验和技术方案，其他公司可以更加高效地推进自身的设备改造工作，提升设备管理的智能化和自动化水平，从而为企业的发展注入新的动力。