Một cuộc thảo luận ngắn về thiết kế và ứng dụng hệ thống đo nhiệt độ không dây trong thiết bị chuyển mạch điện áp cao

Tóm tắt: Máy chuyển mạch điện cao là một thiết bị điện quan trọng trong trạm phụ.Nó chịu trách nhiệm về hai chức năng đóng và ngắt dây điện và bảo vệ an toàn của hệ thốngCác thiết bị chuyển mạch cao áp hoạt động trong môi trường cao áp, dòng điện lớn và từ trường mạnh trong một thời gian dài.Ôxy hóa và kháng tiếp xúc thường làm cho các tiếp xúc nóng lên và nhiệt độ quá caoNếu không được phát hiện và xử lý kịp thời, nó có thể gây ra tai nạn nghiêm trọng như hỏa hoạn, mất điện, v.v.vấn đề giám sát nhiệt độ trong thời gian thực trong tủ chuyển mạch điện áp cao đã trở thành một vấn đề cấp bách cần giải quyết trong hệ thống điệnBài báo về các vấn đề thực tế đề xuất một hệ thống đo nhiệt độ không dây cho tủ chuyển mạch điện áp cao dựa trên một máy vi tính một con chip.Hệ thống có đặc điểm cấu trúc đơn giản, đo nhiệt độ, và độ chính xác cao.

Từ khóa: thiết bị chuyển mạch điện áp cao; hệ thống đo nhiệt độ không dây

0Lời giới thiệu

Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế nhân dân, nhu cầu về năng lượng điện từ tất cả các tầng lớp xã hội ngày càng cao hơn.Hoạt động an toàn và đáng tin cậy của thiết bị điện là một phần quan trọng của an ninh lưới điệnCác thiết bị chuyển mạch cao áp là một trong những thiết bị quan trọng trong trạm phụ. Hầu hết các thiết bị chuyển mạch cao áp dụng cấu trúc đóng và có điều kiện phân tán nhiệt kém.Khi thiết bị hoạt động trong một thời gian dài, các liên lạc trong thiết bị chuyển mạch dễ bị nóng, gây ra các thành phần lão hóa và gây ra hỏa hoạn.hiện tượng quá nóng bên trong của tủ chuyển mạch điện áp cao cấu trúc khép đã trở thành một vấn đề phổ biến trong tủ chuyển mạch.

1 Phương pháp phát hiện nhiệt độ tiếp xúc bên trong của công tắc điện áp caodụng cụ

Hiện tại, các điều kiện sưởi ấm của các thiết bị liên lạc bên trong thiết bị chuyển mạch điện áp cao được theo dõi và thay đổi nhiệt độ có thể được nắm bắt bất cứ lúc nào,để chúng có thể được xử lý ngay lập tức trước khi đạt đến nhiệt độ nguy hiểmHiện nay, các phương pháp phát hiện thường được sử dụng chủ yếu bao gồm kiểm tra T, đo nhiệt độ chip màu,đo nhiệt độ sợi quang và đo nhiệt độ hồng ngoại. kiểm tra con người chủ yếu dựa trên máy đo nhiệt N màu đỏ cầm tay của người vận hành để đo nhiệt độ bên trong tủ công tắc điện áp cao.do cấu trúc kín của tủ chuyển mạch điện áp cao và tắc nghẽn các mạch hoặc thành phần trong tủ, nhiệt độ bên trong tủ chuyển đổi bị chặn. do đó, nhiệt kế hồng ngoại không thể đo chính xác dữ liệu nhiệt độ bên trong tủ.Phương pháp đo nhiệt độ chip màu dựa trên màu sắc khác nhau của chip màu để xác định nhiệt độ bên trong tủPhương pháp này không thể phản ánh chính xác nhiệt độ bên trong tủ. Optical fiber temperature measurement uses optical fiber as a temperature sensor and modulates the light intensity passing through the optical fiber through temperature changes to determine the temperatureNó đòi hỏi thiết bị cao hơn như nguồn ánh sáng, truyền và nhận mạch.Phương pháp nhiệt độ I-N màu đỏ xác định nhiệt độ của mục tiêu đo bằng cách phản ứng với sự thay đổi trong bức xạ hồng ngoạiPhương pháp đo nhiệt độ này có độ chính xác thấp.bài viết này đề xuất một hệ thống đo nhiệt độ không dây cho tủ chuyển mạch điện áp cao dựa trên một máy vi tính một chipHệ thống này có đặc điểm đo nhiệt độ chính xác và dễ cài đặt.

2 Thiết kế hệ thống tổng thể

2.1 Yêu cầu thiết kế hệ thống

Máy chuyển mạch điện áp cao là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện.Nó hoạt động trong môi trường có tiếng ồn điện từ mạnh trong một thời gian dài và có yêu cầu cao về độ tin cậy và ổn địnhDo đó, đối với môi trường hoạt động đặc biệt của thiết bị chuyển mạch điện áp cao, hệ thống giám sát nên đáp ứng các yêu cầu sau.(1) Nó có thể hoạt động ổn định trong một thời gian dài mà không cần thay pin thường xuyên(2) Nó có thể thích nghi với môi trường tiếng ồn điện từ phức tạp; (3) Nó nhỏ và dễ dàng triển khai tại vị trí tiếp xúc; (4) Hệ thống đòi hỏi độ tin cậy cao.

2.2 Kế hoạch thiết kế hệ thống tổng thể

Hệ thống đo nhiệt độ không dây cho tủ chuyển mạch điện áp cao được đề cập trong bài viết này chủ yếu bao gồm ba bộ phận: mô-đun đo nhiệt độ không dây, bộ thu khăn,và máy chủ máy tính chủMô-đun đo nhiệt độ không dây được lắp đặt tại các thiết bị tiếp xúc trong tủ chuyển mạch điện áp cao để phát hiện nhiệt độ tiếp xúc,và Các tín hiệu nhiệt độ phát hiện được gửi đến bộ thu nhiệt độ không dâyBộ thu nhiệt độ được kết nối với máy chủ máy tính máy chủ thông qua một mạng có dây,và truyền nhiệt độ của các liên lạc trong tủ chuyển mạch điện áp cao để máy chủ máy tính chủ trong thời gian thực. Máy tính chủ có thể nhận ra chuyển mạch điện áp cao. Nó có thể hiển thị, lưu trữ, báo động và truy vấn dữ liệu lịch sử của dữ liệu nhiệt độ tủ,do đó hoàn thành việc phát hiện và cảnh báo sớm về nhiệt độ sốc điện trong tủ chuyển mạch điện áp cao.

Hình 1 Kiến trúc hệ thống đo nhiệt độ không dây của tủ chuyển mạch điện áp cao

Đối với mô-đun lấy nhiệt độ của máy tính dưới, nó chủ yếu bao gồm một mô-đun điều khiển microcomputer một chip, một mô-đun cảm biến nhiệt độ, một mô-đun phát tín hiệu không dây,và một mô-đun cung cấp điệnCấu trúc của nó được hiển thị trong hình 2.

Hình 2 Kiến trúc thu thập nhiệt độ

3. AchănGiải pháp hệ thống giám sát nhiệt độ trực tuyến

3.1 Tổng quan

Thiết bị đo nhiệt độ trực tuyến tiếp xúc điện là phù hợp để theo dõi nhiệt độ của các khớp cáp, các khớp nối bộ ngắt mạch, công tắc dao, đầu giữa cáp điện áp cao,Máy biến đổi loại khô, thiết bị điện áp thấp và điện dòng cao trong tủ chuyển mạch điện áp cao và thấp để ngăn ngừa oxy hóa do oxy hóa trong quá trình hoạt động. , lỏng lẻo, bụi và các yếu tố khác gây ra kháng tiếp xúc quá mức và làm nóng, trở thành một mối nguy hiểm an toàn.liên tục và chính xác phản ánh tình trạng hoạt động của thiết bị, và giảm tỷ lệ tai nạn thiết bị.

Hệ thống đo nhiệt độ và giám sát không dây Acrel-2000T giao tiếp trực tiếp với thiết bị trong lớp vòm thông qua bus RS485 hoặc Ethernet.Thiết kế hệ thống tuân theo tiêu chuẩn quốc tế Modbus-RTU, Modbus-TCP và các giao thức truyền tải khác, và an ninh, độ tin cậy và tính cởi mở đều đạt được. cải thiện đáng kể.,cài đặt từ xa, báo động sự kiện, đường cong, biểu đồ thanh, báo cáo và các chức năng quản lý người dùng. Nó có thể theo dõi tình trạng hoạt động của thiết bị của hệ thống đo nhiệt độ không dây,đạt được phản ứng báo động nhanh chóng, và ngăn ngừa sự thất bại nghiêm trọng. .

3.2 Nơi sử dụng

Nó phù hợp cho việc giám sát nhiệt độ của thiết bị điện trong năng lượng phổ biến Internet of Things, nhà máy thép, hóa chất, xi măng, trung tâm dữ liệu, bệnh viện, sân bay, nhà máy điện,mỏ than và các nhà máy và mỏ khác, và các trạm chuyển đổi và phân phối điện.

3.3 Cấu trúc hệ thống

Sơ đồ cấu trúc hệ thống theo dõi nhiệt độ trực tuyến

3.4 Chức năng hệ thống

Hệ thống đo nhiệt độ chủ nhà Acrel-2000T được cài đặt trong phòng giám sát nhiệm vụ và có thể theo dõi từ xa tình trạng nhiệt độ hoạt động của tất cả các thiết bị chuyển mạch trong hệ thống.Hệ thống có các chức năng chính sau::

3.4.1 Hiển thị nhiệt độ

Hiển thị giá trị thời gian thực của mỗi điểm đo nhiệt độ trong hệ thống phân phối điện, và cũng có thể xem dữ liệu từ xa thông qua máy tính WEB / điện thoại di động APP.

3.4.2 Đường cong nhiệt độ

Xem đường cong xu hướng nhiệt độ của mỗi điểm đo nhiệt độ.

3.4.3 Quay báo cáo

Tìm kiếm và in dữ liệu nhiệt độ tại mỗi điểm đo nhiệt độ.

3.4.4 Cảnh báo thời gian thực

Hệ thống có thể phát ra báo động về nhiệt độ bất thường tại mỗi điểm đo nhiệt độ. Hệ thống có chức năng báo động bằng giọng nói thời gian thực, có thể phát ra báo động bằng giọng nói cho tất cả các sự kiện.Các phương pháp báo động bao gồm cửa sổ bật lên, báo động bằng giọng nói, v.v. Nó cũng có thể đẩy tin nhắn báo động thông qua SMS / APP để nhắc nhở nhân viên làm nhiệm vụ ngay lập tức.

3.5 Cấu hình phần cứng hệ thống

Hệ thống giám sát nhiệt độ trực tuyến chủ yếu bao gồm các cảm biến nhiệt độ và các đơn vị thu thập / hiển thị nhiệt độ ở tầng thiết bị, cổng điện toán cạnh ở tầng truyền thông,và hệ thống đo nhiệt độ tại lớp điều khiển trạm để thực hiện giám sát nhiệt độ trực tuyến của các bộ phận điện chính của hệ thống chuyển đổi và phân phối điện.

Địa chỉ:

[1] Hướng dẫn thiết kế và ứng dụng Acrel Enterprise Microgrid. Phiên bản 2022.05