电力系统电气节点组网测温系统方案
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作者:pmo1f81ab
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发布时间: 2017-11-15
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电力系统的一次系统一般由供电线路（包括架空线路和电缆）、变压器、母线、开关柜等电气设备组成。其相互之间存在大量的电气连接点,由于电流流过产生热量，所以几乎所有的电气故障都会导致故障点温度的变化。例如架空线路搭接点、电缆接头、电缆中间连接处、电缆敷设弯折处、高压电缆的局部放电、高压开关柜的动静触头及其他连接处、低压电气连接处等
随着我国电网事业的迅猛发展，电力设备也随之增多，变电系统作为电力设备的重要组成部分，作为重大。因设备长时间运行和逐渐发热，有的因磨损老化，极易对正常运作产生安全隐患。长期以来的使用均以利用红外测温仪、红外成像仪、感温电缆、传统的点式测温系统希望解决上述问题，但都无法实现开关柜内如断路器、刀闸联接点和触头测温。
目前，国内电力测温应用以红外点测温仪为主，而在线方式由于无法解决高压绝缘问题，所以高压开关的触点等空间有限的电气设备基本上都是处于完全无监控的状态下运行，存在重大安全隐患。
近年来，无线测温系统开始出现。内置电池和无线发射模块的测温传感器安装于各测温点，由于体积小，且无需任何接线，其电气安全性得到保证。传感器周期性的将测温数据无线发送至接收单元，接收单元可联网将数据送至主站。以此实现一个区域系统的电气温度检测。
当前产品的接收单元一般安装于开关柜面板，接收本柜内的无线测温传感器的数据。本地显示比较直观方便，由于距离很短，对无线传输的距离要求较低，各个开关柜之间的无线数据干扰和冲突问题也可通过信道分配等方式避免。但存在的问题是改造现有变电站的开关柜将会带来很大的工作量：柜体面板需要开孔以安装接收单元，有些开关柜可能很难找到合适的开孔位置，接收单元需要连接电源线，接收单元和主站之间需要布设联网数据线等等。大量的改造工程需要较长的停电时间，这往往使得有些重要变电站的改造实际上无法进行。
对于野外设备，现在有少量产品可用于变电站内的户外设备无线测温，但对于长距离线路的节点测温，因其存在电源和通信问题，尚未出现。
电气节点测温的特点：
电力系统的一次系统一般由供电线路（包括架空线路和电缆）、变压器、母线、开关柜等电气设备组成。其相互之间存在大量的电气连接点,由于电流流过产生热量，所以几乎所有的电气故障都会导致故障点温度的变化。例如架空线路搭接点、电缆接头、电缆中间连接处、电缆敷设弯折处、高压电缆的局部放电、高压开关柜的动静触头及其他连接处、低压电气连接处等位置过热是大型事故的征兆,也是事故多发的重灾区。
如果能够采用先进的技术手段，实现对各电气节点温度的安全、方便、实时和连续的测量，对超温故障进行报警和预警，指明故障位置，并且为故障分析提供详尽的历史数据。对于保证电气设备的安全可靠运行，尤其对于像冶金行业等大电流负荷用户具有重大意义。
应用目标：
总体目标：实时测温需求和信号反馈，一次性的投入，长期使用，减少维护人工和费用。
方案结构：
通过与客户的交流、大量的实际应用中，完善的方案如下：
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变电站：采用先进的的集中数据接收和显示方案。一个集中式接收装置可以接收多达几十面开关柜，数百个测温点的无线数据，开关柜柜面无需开孔，无需布线，仅仅需要很短的停电时间，将无线测温传感器固定于测温点即可，整个改造工程量远小于现有产品，对无线测温系统的使用意义重大。集中式接收装置功能强大，显示直观，具备多种可选的数据传输手段（如以太网、RS485、光纤、GPRS或3G）和主站联网，具有本地声光报警和可选的短信报警功能，实现无人值守。
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户外线路节点：(包括户外设备、桥架敷设的电缆、架空线等)，在每个测温点比较集中的区域，安装数据远传终端，可集中接收本区域测温传感器的数据，并转发至主站。
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信号传输、处理：变电站和户外线路节点的测温数据全部发往主站，需要主站软件接收、显示和分析。除常规功能外，由于测温点较多，本项目需在人机界面上做出创新设计，实现观察直观方便，报警迅速，定位准确的要求。
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专用型软件：软件接收、显示和分析等常规功能外，由于测温点较多，本软件在人机界面上设计考虑实用功能，实现观察直观方便，报警迅速，定位准确的要求。
系统方案
整个系统由变电站开关柜无线测温子系统、户外线路节点无线测温子系统、主站组成。
其中，变电站开关柜无线测温子系统采用RS485、光纤、以太网或GPRS方式和主站通信，户外线路节点无线测温子系统采用GPRS方式和主站通信。
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户外线路节点无线测温子系统使用的太阳能供电、GPRS组网数据远传终端：
对于户外线路节点(包括户外设备、桥架敷设的电缆、架空线等)，在每个测温点比较集中的区域，安装一个太阳能供电、GPRS组网的数据远传终端，可集中接收本区域内所有无线测温传感器的数据，并通过GPRS转发至主站。太阳能电池加内置储能蓄电池的供电方案解决了野外无处接电源的问题，GPRS组网解决了数据信道问题。经综合分析，本方案是应用于户外设备测温的最佳方案，免布线（包括电源线和通信线），安装方便，综合费用最低。
一定距离内所有测温点集中显示
大屏幕彩色触摸屏人机界面
实时棒形图方式显示温度
数据库存储管理，历史曲线功能
声光报警，继电器空接点输出
多种通讯报警方式可选配：RS-485、光纤、以太网通讯组网、报警方式多
推荐产品：
CES115可组网的红外测温仪的技术参数
主要参数：
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温度测量范围：0-500℃
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距离系数：15:1
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系统精度:±1% 或±1.5℃（取大值）(环温: 23 ℃ ±5℃)
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重复精度:±0.5% 或±1℃（取大值）(环温: 23 ℃ ±5℃)
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温度分辨率:0,1 ℃
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响应时间:500 ms (95 %)
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数字信号:RS485；模拟信号:0~5V输出
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支持点数:128个
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可选配绝缘安装镜头、耐压防水密封镜头
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可选配电源、信号隔离防护器
