Ứng dụng hệ thống đo nhiệt độ không dây trong thiết bị điện cao áp mỏ than

Tóm lại:Với sự phát triển liên tục của nền kinh tế xã hội, hệ thống điện đang di chuyển theo hướng điện áp cao và công suất cao.Các công nghệ và thiết bị mới của hệ thống điện xuất hiện trong một dòng không ngừng, và công suất truyền điện tiếp tục được cải thiện.tải điện cao áp được vận chuyển bởi các thiết bị điện cao áp cũng làm cho nhiệt độ của mình tăng thủ phạm đe dọa sự ổn định của lưới điệnNhiệt độ thiết bị đã trở thành một tham số quan trọng cho hoạt động ổn định của thiết bị truyền tải điện trong lưới điện hiện tại.Dựa trên lý do tăng nhiệt độ của thiết bị điện cao áp, bài viết này phân tích cấu trúc và ứng dụng của hệ thống đo nhiệt độ không dây, phân tích những lợi thế và nhược điểm của ứng dụng,và cung cấp các ví dụ ứng dụng để cung cấp tham chiếu cho hoạt động ổn định và phát triển hệ thống điện của đất nước chúng ta.

Từ khóa:Hệ thống đo nhiệt độ không dây; thiết bị điện cao áp; lợi thế và nhược điểm

Các thiết bị điện cao áp trong hệ thống điện của đất nước chúng tôi có nhiều điểm kết nối khác nhau, chẳng hạn như các khớp chuyển mạch cô lập, các nút busbar, v.v.Do các vấn đề về chất lượng trong quá trình sản xuất hoặc an toàn, nhiều thiết bị sẽ có các vấn đề liên lạc kém và một kháng cự lớn sẽ được tạo ra trong khi sử dụng, dẫn đến các vấn đề tăng nhiệt độ.

Lý do tăng nhiệt độ của thiết bị điện cao áp

Việc áp dụng hệ thống đo nhiệt độ là không thể tách rời khỏi việc phân tích nguyên nhân của vấn đề tăng nhiệt độ.Thứ nhất là các vấn đề về chất lượng và lắp đặt của thiết bị điện cao áp, đặc biệt là ở các khớp nối của các cọc thiết bị.Nhiều kết nối thiết bị sẽ có vấn đề không đồng đều và thô trong quá trình lắp đặt. Máy nghiền không đầy đủ cũng sẽ dẫn đến tăng kháng và tiếp xúc kém, điều này sẽ ảnh hưởng đến việc sử dụng thiết bị và làm cho vấn đề tăng nhiệt độ trở nên rõ ràng.bảo vệ không cẩn thận trong quá trình vận chuyển thiết bị điện cao áp sẽ gây ra va chạm, dẫn đến biến dạng các điểm kết nối hoặc các bộ phận chính, do đó dẫn đến tiếp xúc kém.bề mặt kim loại của thiết bị điện cao áp tự nó dễ bị phản ứng ăn mòn hoặc oxy hóaCác môi trường làm việc kém của một số thiết bị điện, chẳng hạn như nhiệt độ cao, mưa, tuyết,và gió mạnhThứ tư, các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến sự tiếp xúc kém tại việc kết nối thiết bị.Nhiều trang web vận hành thiết bị tương đối phức tạp, và các liên kết khác nhau như lắp đặt, sử dụng và bảo trì thiết bị cũng dễ mắc lỗi, dẫn đến sự tiếp xúc kém của nhiều đầu nối cáp và công tắc cô lập,và vấn đề nhiệt độ tăng nghiêm trọngThứ năm, thiết bị phải chịu áp suất tải cao trong một thời gian dài.Một khi dòng chảy quá lớn và vượt quá khả năng mang thiết bị, kết hợp với hiệu ứng nhiệt của dòng điện, nhiệt độ của thiết bị sẽ tăng nhanh chóng.

Trong hoạt động thực tế của thiết bị, năm vấn đề trên sẽ xảy ra tại các khớp của bộ ngắt mạch, ngắt kết nối, khớp cáp, vỏ và thanh bus, v.v.Những khu vực này có nhiều lỗi và dễ bị vấn đề tăng nhiệt độTrong kiểm tra và bảo trì hàng ngày, nhân viên nên tập trung vào kiểm tra và bảo trì.đo nhiệt độ của thiết bị không chỉ có thể nắm bắt tình trạng của thiết bị trong khi sử dụng, nhưng cũng kịp thời phát hiện nhiệt quá mức do tiếp xúc kém hoặc tải quá mức. Trong trạng thái sạc, do ảnh hưởng của dòng điện và nhiệt,bình thường là nhiệt độ bên trong cao hơn thế giới bên ngoài, nhưng sự thay đổi nhiệt do sự cố của chính thiết bị hoặc tải quá mức cần phải được theo dõi chặt chẽ.do đó làm giảm tuổi thọ của thiết bịDo đó, rất cần thiết phải áp dụng hệ thống đo nhiệt độ cho thiết bị điện cao áp.

Ở Trung Quốc, các phương pháp đo nhiệt độ được sử dụng phổ biến nhất cho thiết bị điện cao áp là phương pháp hiển thị nhiệt độ bằng chip sáp, phương pháp đo nhiệt độ hồng ngoại,Phương pháp đo nhiệt độ bằng sợi quang và hệ thống đo nhiệt độ không dâyCả phương pháp hiển thị nhiệt độ và nhiệt kế hồng ngoại đều được điều khiển bằng tay, và dữ liệu không thể được thu thập trong thời gian thực.có thể thu được kết quả đo thời gian thựcTuy nhiên, trong trường hợp điện áp cao và thấp, nó không thể cô lập hoàn toàn các yếu tố môi trường.và không thể đáp ứng các yêu cầu của các thông số kỹ thuật thiết bị điện cho các thiết bị điện áp caoHơn nữa, khi lắp đặt trong tủ,cũng có những trở ngại lớn để lắp đặt nó do các vấn đề như sợi quang không chịu được nhiệt độ cao và dây điện là khóCông nghệ đo nhiệt độ không dây hiện có chủ yếu dựa trên chế độ truyền tải không dây hiện tại để khắc phục các vấn đề kết nối và gắn kết của các vòng mạch chính và thứ cấp,do đó cải thiện an toàn sử dụng điện cao áp.

2. Phân tích cấu trúc hệ thống đo nhiệt độ không dây và ứng dụng thiết bị

Thành phần của hệ thống đo nhiệt độ không dây có thể được chia thành phần cảm biến nhiệt độ và phần hiển thị và phân tích kết quả giám sát nhiệt độ,cũng như phần cứng và phần mềm của hệ thống.Cấu trúc của hệ thống đo nhiệt độ không dây cho thiết bị điện cao áp như được hiển thị trong hình 1 thường được lắp đặt với các cảm biến nhiệt độ tại các giao điểm của tủ chuyển mạch,nối cápĐể đảm bảo độ chính xác của phép đo, cảm biến thường ở cùng vị trí điện áp với đối tượng thử nghiệm,và sau đó tín hiệu thu thập được truyền và hiển thị bằng cách sử dụng công nghệ không dâyĐể đảm bảo sự an toàn của đo nhiệt độ, các bộ phận làm việc điện áp cao và điện áp thấp được cách nhiệt để ngăn ngừa rò rỉ và các tai nạn khác.Nhiều kênh được cung cấp trên bề mặt bên ngoài của thiết bị làm việc để theo dõi và xử lý dữ liệu theo thời gian thực ở nhiều vị tríSau đó, dữ liệu nhận được bởi máy thu được truyền đến máy tính thông qua cổng nối tiếp hoặc song song, và được phân tích và xử lý bởi chương trình được lập trình trước.

Hình 1 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống đo nhiệt độ không dây cho thiết bị điện cao áp

2.1 Cảm biến nhiệt độ

Chức năng của cảm biến nhiệt độ là chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ thành tín hiệu điện. Thông thường, một đồng hồ đo nhiệt Pt100 được sử dụng, và độ chính xác đo của nó có thể đạt đến 0.1 độ C. Một cảm biến dòng chảy thu nhỏ không lưu lượng cũng có thể được sử dụng, cũng có giá trị ứng dụng cao. Về mặt kỹ thuật, cảm biến từ chọn Permalloy mất mát thấp làm lõi sắt,và sử dụng công nghệ áp suất âm đặc biệt và phương tiện bảo vệ để nhận ra bù tự động cho lõi sắt, để lõi sắt ở trong điều kiện hoạt động lý tưởng của dòng chảy từ tính bằng không. Ngoài thiết bị đo nhiệt độ, cảm biến nhiệt độ không dây cũng bao gồm nguồn cung cấp điện,một mạch đo, một mạch điều khiển logic và một mạch liên lạc vô tuyến ở tần số cụ thể. Để thích nghi với điều kiện làm việc cao hơn, nó thường được đóng gói ở nhiệt độ cao,ống thu nhỏ nhiệt áp suất cao, và có một số tính chất chống nước và chống bụi để đảm bảo sử dụng lâu dài.kích thước của nó nên được giảm càng nhiều càng tốt để đáp ứng các điều kiện làm việc trong khi sử dụngKhi sử dụng cảm biến nhiệt độ, dây dán chống nhiệt hoặc công nghệ dán có thể được sử dụng để kết hợp các yếu tố nhạy cảm với nhiệt với bề mặt của vật thể,nhưng cần phải cẩn thận để giữ các điểm tiếp xúc gần nhau để giảm các lỗi đoCác cảm biến nhiệt độ không dây nên có một phạm vi hoạt động tuyến tính rộng.và cảm biến nhiệt độ được chọn theo yêu cầu về độ chính xác đo lường và lỗi đo lường trong các điều kiện làm việc khác nhau.

2.2 Máy phát hiện nhiệt độ không dây

Hệ thống cảm biến nhiệt độ không dây có nhiều kênh nhận, có thể xử lý và hiển thị nhiều điểm đo khác nhau trong thời gian thực.Có phán đoán và xử lý lỗi chức năng trong cảm biến nhiệt độ không dâyMột khu vực an toàn được đặt trước bởi nhân viên, và thông tin thu thập được so sánh với ngưỡng được đặt bởi máy dò nhiệt độ không dây.nó sẽ nhập vào mô-đun xử lý lỗi và đầu ra văn bản cảnh báo, và phát ra một bộ các mức cao và thấp để bắt đầu tín hiệu báo động và âm thanh.máy dò nhiệt độ không dây cũng có khả năng truyền thông tinNó có thể được kết nối với máy tính thông qua một đường truyền dữ liệu hoặc một chip liên lạc cổng nối tiếp / song song và nhân viên có thể theo dõi nhiều công tắc và các bộ phận liên lạc trong thời gian thực,và kiểm soát tình trạng hoạt động của họ, để phát hiện ra các vấn đề an toàn hiện có kịp thời.

2.3 Hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực

So với các thiết bị phần cứng được đề cập ở trên như cảm biến và máy dò,hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực có xu hướng hơn đến hệ thống phần mềm trong hệ thống đo nhiệt độ không dâyHệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực là sự tích hợp hoạt động phần cứng đo nhiệt độ không dây tổng thể, xử lý dữ liệu, thu thập tín hiệu và các chức năng khác.Nó giao tiếp với nhân viên thông qua giao diện khách hàng và tải lên và phát hành hướng dẫnĐể giảm cường độ lao động của các nhà điều hành, các nhân viên kỹ thuật đã phát triển một hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực đáp ứng mô tả trên,để phân tích và xử lý kết quả đo nhiệt độ của phần cứngHệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực có các chức năng hiển thị nhiệt độ, lưu trữ dữ liệu, phân tích và so sánh dữ liệu lịch sử, cảnh báo lỗi, phân tích lỗi,Phân tích tình trạng vận hành thiết bị, vv, và nó có thể tích hợp và bổ sung các chức năng của phần cứng.một số phương pháp thiết kế mô-đun có thể được sử dụng cho công việc xử lý dữ liệu dư thừa, và mỗi đơn vị mô-đun được phân chia theo chức năng, và dữ liệu được lưu trữ và xử lý theo danh mục.Phương pháp thiết kế mô-đun này có thể làm cho hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực có khả năng áp dụng và an toàn cao hơnHệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực có thể hỗ trợ nhân viên kỹ thuật thu thập, trích xuất, so sánh và phân tích một lượng lớn dữ liệu.và có thể báo cáo các điều kiện bất thường khác nhau trong thời gian thực theo nhiệt độ khác nhau của các thiết bị khác nhau để đảm bảo hoạt động bình thường của các thiết bị khác nhauĐồng thời, hệ thống giám sát nhiệt độ thời gian thực cũng có hoạt động toán học và hiệu suất trực quan tốt,có thể hiển thị dữ liệu của một khoảng thời gian nhất định dưới dạng biểu đồ và đánh dấu dữ liệu để tạo điều kiện bảo trì sau đó.

3- Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống đo nhiệt độ không dây áp dụng cho thiết bị điện cao áp

3.1 Ưu điểm kỹ thuật của hệ thống đo nhiệt độ không dây được áp dụng trong thiết bị điện

Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, hệ thống đo nhiệt độ không dây đã trải qua nhiều nâng cấp và cập nhật, hiệu suất của nó đã trở nên mạnh hơn và mạnh hơn,và việc theo dõi nhiệt độ đã trở nên càng ngày càng chính xácXây dựng năng lượng hiện tại đòi hỏi hệ thống đo nhiệt độ không dây phải ngày càng thời gian thực và chính xác hơn, đặc biệt là cho thiết bị điện cao áp.Hệ thống đo nhiệt độ không dây cũng được điều chỉnh liên tục bằng cách áp dụng thiết bị điện cao ápVề mặt nhận tín hiệu, hệ thống đo nhiệt độ không dây mở rộng tần số tín hiệu cao hơn dựa trên các đặc điểm của thiết bị điện cao áp,có độ ổn định tốt và không dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoàiCông nghệ truyền thông không dây được sử dụng trong truyền tín hiệu, tương đối đơn giản, tiêu thụ năng lượng và chi phí thấp, và có thể được phân tích và xử lý theo dữ liệu nhận được,và tình trạng hoạt động của thiết bị có thể được theo dõi trong thời gian thực mà không bị ảnh hưởng bởi các hạn chế điều kiện thời tiết. Nhiệt độ của thiết bị có thể được theo dõi trong thời gian thực để tránh phát hiện bị bỏ lỡ.và người vận hành có thể được nhắc nhở vị trí thiết bị cụ thể thông qua âm thanh và tín hiệu.

3.2 Không áp dụng đầy đủ hệ thống đo nhiệt độ không dây trong thiết bị điện

The temperature measurement of high-voltage electrical equipment using the wireless temperature measurement system reduces the inspection work intensity of substation operators and improves the safety performance of the equipment at the same timeTuy nhiên, cũng có một số thiếu sót trong hệ thống đo nhiệt độ không dây trong sử dụng thực tế.yêu cầu pin tích hợp để cung cấp năng lượngKhi pin hết, hệ thống đo nhiệt độ không dây sẽ tự động tắt, và nhân viên không thể thấy nhiệt độ của thiết bị.và chỉ có thể khôi phục kết nối bằng cách ngắt kết nối dây để thay thế pinKết quả là, số lượng các hoạt động chuyển mạch và mất điện không dự kiến trong trạm điện tăng lên rất nhiều. Để giải quyết vấn đề này, chúng ta có thể cải thiện công nghệ,thay thế pin tích hợp bằng nguồn điện thụ động, và sử dụng sóng điện từ được tạo ra bởi dòng điểm cố định như là sức mạnh, do đó độ tin cậy của toàn bộ hệ thống đã được cải thiện.một số chỉ số điều khiển nhiệt độ của thiết bị cung cấp điện thường thất bại trong các ứng dụng thực tế. Nó được đánh giá sơ bộ rằng pin của cảm biến đo nhiệt độ không dây là không đủ. Sau khi mất điện và thay thế cảm biến đo nhiệt độ không dây,hiện tượng này vẫn tồn tạiTrong trường hợp này, nó là cần thiết để phát hiện các trang web, gỡ lỗi cài đặt của đầu nhận,rút ngắn khoảng cách giữa điểm đo nhiệt độ và hệ thống đo nhiệt độ không dây, và tránh tình huống này. Ngoài ra, cảm biến nhiệt độ không dây với công nghệ hoạt động của riêng nó không thể thay thế pin. Nếu nó phát hiện ra rằng pin không đủ, nó sẽ thay thế pin.cảm biến không dây phải được thay thếĐiều này sẽ không chỉ làm tăng chi phí bảo trì của dụng cụ, mà còn gây ra sự tiêu thụ tài nguyên của thiết bị.

Ví dụ ứng dụng của hệ thống đo nhiệt độ không dây

So với công nghệ hệ thống đo nhiệt độ không dây nước ngoài, sự phát triển của công nghệ đo nhiệt độ trong nước tương đối tụt lại.nhưng do sự chú ý liên tục của ngành công nghiệp trong nước trong những năm gần đây, đầu tư, nhân lực và tài nguyên vật chất trong lĩnh vực này đã được cải thiện.đặc biệt là thiết bị giám sát hoạt động điệnĐó là, khi đường dây chạy đến một tải trọng nhất định hoặc nhiệt độ cao, thiết bị sẽ tự động ngừng cung cấp điện để tránh tai nạn.Những sản phẩm mới thực tế này chủ yếu được sử dụng trong thiết bị điện cao áp, và giao diện của chúng được cài đặt sẵn và không thể thay thế. Mặc dù nó sẽ làm giảm sự tạo ra kháng cự ở một mức độ nhất định, nhưng nó dễ dàng gây ra sự cố do làm việc lâu dài,sẽ làm tăng sức đề kháng của thiết bị và tăng nhiệt trong quá trình hoạt độngVì vậy, trong một thời gian dài, nó dễ dàng gây ra tai nạn an toàn, gây nguy hiểm cho sức khỏe của con người và tài sản.một số công ty trong nước đã áp dụng công nghệ đo nhiệt độ không dây để sản xuất điệnVới sự phổ biến của công nghệ này, nó hiện được sử dụng rộng rãi không chỉ trong ngành công nghiệp điện, mà còn trong các ngành công nghiệp khác với các vấn đề tăng nhiệt độ.

5Các kịch bản ứng dụng

Thiết bị đo nhiệt độ trực tuyến tiếp xúc điện là phù hợp cho việc giám sát nhiệt độ của các khớp cáp trong tủ chuyển mạch điện áp cao và thấp, các liên lạc ngắt mạch, công tắc dao,đầu trung gian cáp điện áp caoNó có thể ngăn ngừa các mối nguy hiểm an toàn tiềm ẩn do kháng tiếp xúc quá mức và làm nóng do oxy hóa, lỏng lẻo,bụi và các yếu tố khác trong quá trình vận hành, do đó cải thiện an toàn thiết bị, phản ánh đúng thời điểm, liên tục và chính xác tình trạng hoạt động của thiết bị và giảm tỷ lệ tai nạn thiết bị.

6. Cấu hình phần cứng hệ thống

Hệ thống giám sát nhiệt độ trực tuyến chủ yếu bao gồm một cảm biến nhiệt độ và một đơn vị thu thập nhiệt độ / hiển thị ở tầng thiết bị,một cổng máy tính cạnh ở lớp truyền thông, và một máy chủ hệ thống đo nhiệt độ ở 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.

7Kết luận

Do sự phát triển liên tục của các cảm biến, truyền thông dữ liệu không dây, khai thác dữ liệu và các công nghệ khác,hệ thống giám sát thời gian thực của nhiệt độ điện cao áp sẽ trở nên khoa học hơnVới việc áp dụng và phổ biến hệ thống đo nhiệt độ không dây, ngành công nghiệp điện của đất nước chúng ta cũng ổn định và an toàn hơn.và tiến bộ công nghệ của nó đã góp phần vào sự phát triển của đất nước chúng ta.

Địa chỉ:

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