智能变电站电气设备运行安全的温度预警模块设计及测试

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月7期   作者: 许平原 万井培
[导读] 变电站温度测试过程,原来的方法即人工利用远红外测温仪来测试电气装置温度,但伴随智能变电站的出现,
        许平原   万井培
        国网安徽省电力有限公司长丰县供电公司  安徽省合肥  231100
        摘要:变电站温度测试过程,原来的方法即人工利用远红外测温仪来测试电气装置温度,但伴随智能变电站的出现,传统方式已经无法满足现代系统要求。由此,文章介绍了一种先进的温度预警监控软件,依靠专门的高压含电体展开24h温测,建立依靠利用ZigBee无线系统的温测平台。
        关键词:智能变电站;电气装置;温度检测;温度预警

        智能变电站重点是发挥出数据的数字化传递、网络系统通讯等功能,而且还把变电站温湿度调整、测试、计算、管控、维护与数据的无线通讯等功能集中起来。变电站电网内,温度测试属于较为重要的指标,其直接影响到变电站安全可靠运转。
1、智能变电站电气装置运转安全的温度测试平台结构
        按照变电站电气装置温度具体状况,建立变电站温度检测预警平台,整个平台能够由线上检测模块与无线检测模块所组成。
        (1)线上检测模块。这一模块是依靠B/S网络系统创建的,其可以简单高效测试用户端和系统衔接状况。
        (2)无线检测模块。该模块是通过信息收集与储存、结构规划等模块组成。在无线网络条件下按照通讯协议ZigBee来测温,能够借助总线RS485完成控制室主机信息传送。信息收集与储存部分将记载温测结果。
2、无线测温模块规划
2.1测温网络系统
        测温模块是借助总线RS485处理无线网络温度出现的问题。有关无线ZigBee与RS485无线系统协议特征,如表1所示。
                        

        在远程通讯过程,无线通讯信号将由于距离很远而产生信号衰弱现象,此时就要安装无线中继设备,进而提高无线信号覆盖质量。当变电站规模很大时,若装置测试信号覆盖很广,例如在保障正常的测试设备温度条件下,需要大量无线中继设备完成信号覆盖,如此会增多系统投资[1]。若存在穿墙设置无线的状况,所需的中继无线节点很多。为防止这种问题的产生,可以借助RS485总线衔接控制室主机与测温装置。
在ZigBEE无线系统测温过程,依靠网络星型拓扑框架,能够有效实现网络管理与监控。若设备数量很多,能够增多路由器用作中间节点,进而建立一个簇状拓扑系统。然后按照实际要求划分温度传感器,通常均是按照设备种类分组,如此能够加强电网内温度传感器的辨别与管控,这种无线网络测温平台能够用于多种系统内。
2.2红外线温度收集终端装置
        选择MIK-AL-10型红外温度收集终端装置用作红外探头,该种探头是非接触式测温探头,其存在发射频率高、对应时间少、检测精度高、应用安全、传递迅速、应用简便等优点[2]。在变电站测温过程能够借助红外温差对比法评价温度故障现象,按照设备能够承担的最高温度为前提来判断,较为适合用于致热型电流装置内。有关对比法红外温差的界定:

其中,T1代表正常测点温度;T2代表升温测点温度;T0代表环境温度。
测试过程,δ大于30%,代表温度很高,其中有关红外温度终端与装置硬件组成,如图2所示。

2.3RS485传输线路
变电站内由于有较强的电磁干扰,因此,传传递数据时极易受到电磁影响,而RS485能够在繁琐电磁条件的干扰下,顺利传输。借助这种传输线路,能够采取差分方式完成信息传输,进而提高电网防干扰性能,保障信息获取与传递的可靠性,而且可以完成二次汇总。在输送给上位机信息时,要求把RS485调换成RS232,如此能够便于上位机使用软件。
2.4GSM模块
   采集二次低压侧信息后,还必须及时汇总,对比特定温度值与汇总信息。若发现某一测温点存在故障,必须对系统展开智能声光二次报警测试,而且形成报警数据,把该数据借助GSM传送给移动终端,如此能够更好排除故障[3]。而测温平台内的GSM模块是GTM900C型,最大温度承载为80℃,其和通用标准不同时接收、传输端口有效衔接,能够和串行总线、RS323接口完成衔接,可以得到单片机通讯。
2.5实时测温图原理
依靠SVGA图形格式创建实时测温平台。SVG属于一种能够缩小和扩大的矢量图形,其是通过XML得到交互性动态图形模式,能够在IEC61970内完成图形转换。在实时测温系统内,变电站能和SVG绘制接线图有效衔接。
在后台信息服务平台能够显示实时测温结果,有关实时测温通讯结构如图3所示。
                         

        由图3得知,SVG呈现的测温结果均是从信息库内获得,而Web系统主要是读取与查询信息。SVG与信息库属于两个单独的模块,信息库把信息传送给SVG界面时,要求与温度数据及传感器ID呼应,方可保障信息传送的准确性,进而保障SVG信息及时更新,并且客户能在WAE系统完成信息读取,进而按照要求排序SVG信息[4]。排序后的信息不用ID也可以完成查询对应,并且可以一次性把纯信息存储于SVG模型内。
3、线上测试温度软件实现
3.1设置传感器
在变电站内分开开关接触点,在极易发热的地方设置避雷器与电容器,由于母线与主变先在长时间运转过程,接触点与套管极易由于发热而老化,因此,这些位置也是温度测试的重点。
3.2信息储存与收集
在无人看守的220kV变电站内,能够安装独立的信息集中器,产生一个无线星型系统。信息集中器负责汇总系统内多种传感器监测的结果,基于总线传送给服务器,接着服务器把信息存储于信息库内。
3.3实时测试图演示
        文章对于某无人看守的220kV监测系统展开探究,变电站值班员工主要是基于IE浏览器操控集控中心电脑,登录至变电站机房线上温度测试系统,展开各个装置服务范围内的温度测试。
4、结束语
        线上变电站温度检测预警,能够有效削减人工测试引起的偏差,而且可以提高变电站电网智能化程度。文章借助ZigBee建立了一个变电站电气装置运转温度实时测试系统,该系统存在较强的拓展性,并且通用性很好,较为适用于无人值班的变电站。

参考文献:
[1]金晶,郑紫尧.智能变电站预制舱二次设备布置及走线方案优化研究[J].机电信息,2020(29):56-57.
[2]顾斌.智能变电站二次设备缺陷试验验证方法研究[J].科技创新与应用,2020(29):139-140.
[3]郏运兴.智能变电站二次设备常见异常分类及处理思路[J].科学技术创新,2020(21):165-166.
[4]朱宁,丁晖,彭涛.智能变电站电气设备运行安全的温度预警模块设计及测试[J].自动化应用,2018(07):53-54.
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