探究物联网技术的变电站设备在线测温系统.doc

1、1探究物联网技术的变电站设备在线测温系统摘要：在物联网与智能电网双重背景之下，我国的现代电力事业得到了较大的发展。在这一情况之下，设备的故障率也在不断增加，并且排除设备故障所需要的时间也越来越长。因此，每年变电站的设备由于发热带来的损失也在不断增加，测温系统也发挥着越来越重要的作用。通过测温系统可以及时发现变电设备在运行的过程中存在的威胁或者出现的障碍，进而实施针对性的预防，保证设备运行的安全性与可靠性，提高设备运行的效率。 关键词：物联网技术；变电站设备；在线测温系统 中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号： 现代社会不管是人们的生活还是生产均对电能的安全性与可靠性提出了较高的

2、要求，所以对于电力系统的电气设备的安全性也提出了更高的要求。变电站的电容器、开关触点、线缆、电缆接头以及消弧线圈等均有可能会由于紧固松动、过载以及散热不良等原因出现发热现象。物联网技术设备在线测温系统可以实现对变电站的电气设备、电容器、接头以及动力电缆等设备运行温度实施在线监测，同时还可以为全站的状态检修信息化提供必要的数据支持。 物联网技术的变电站设备在线测温系统 系统的组成 2物联网技术的变电站设备在线测温系统主要是由无线的温度传感器、数据传输基站以及管理中心等部分组成。 管理中心主要是由一台 Windows OS 控制主机和组态化的监控软件所组成，并且控制主机集成了所有通讯协议，同时还具

3、备比较完善的软件功能管理平台，其人机交互界面为图形化，其数据库也比较完备与稳定，其主要工作是接受来自测温工作站的温度异常的各种报警，同时还负责查询、处理、分析与统计该系统温度测量相关数据。这个管理平台能够完成 220kV 级的变电站的所有重要设备、电缆以及母线接头的温度管理工作，还可以嵌入一些其他的控制与管理功能，真正实现单一平台运行多种管理任务的功能，进而实现多个信息的集成及融合，使用户的成本大大降低。 无线的温度传感器在每各温度监测的目标节点上均有安装，该传感器在其设定好的时间间隔内会自动测量该位置的温度，还负责把测到的温度数据通过无线信号输出，并且每个无线的温度传感器的 ID 编号是唯一

4、的，在实际使用的过程中必须要记录以及分配每个传感器具体的安装位置，然后和编号一同存入至相关配置文件当中。 系统的工作原理 无线的温度传感器实施定时测量时该监测点当前的运行温度时，相应环境温度无线传感器也会对当前的环境温度进行自动测量，并且将这些温度数据信息通过无线通道快速地传输至基站，然后基站会对这些数据信息进行保存与记录。 另外，主机会采用 RS-485 总线来定时对各基站轮询，各个基站会把3其受到的相关温度数据信息传输至主机，然后主机对总线的温度数据信息实施处理和保存。然后主机再通过比较设备和环境以及室外和室内大气相对升温，来对各种可能出现的过热情况进行有效的分析，并提前发出报警信号，及时

5、提醒管理人员来实施有效的处理。并且主机和集控站还可以由以太网的方式来实现通讯。 软件系统的主要功能 首先，具备温度数据信息的采集功能。可以通过无线传感器来采集相关目标设备当前的温度，比如说高压开关柜里面的母线与触头连接处的温度等，通常无线传感器要紧密安装于被测的目标点上面，来对被测点运行过程中的温度数据实施实时与全天候的采集。其次，数据信息可以长期保存。在测温工作站，计算机中会保存每一个目标点每一次测温的数据信息，并且这些数据信息能够保存十年之久。第三，运行状态数据具备显示功能。通过无线传感器输送至计算机内的测温数据信息能够即时显示出来，其中显示的主要内容有探头是否存在故障、实测温度以及是否报

6、警等。第四，查询历史数据。由于测温数据信息能够保存十年之久，因此可以通过系统软件来对任意传感器测温的历史数据进行查询，并且历史数据不仅可以通过列表来输出，同时还可以通过曲线来显示。第五，对自动异常有分析功能。通常一个系统会具备较多的测温点，假如通过人工来查找传感器的报警情况是极其困难的，而该系统管理中心的软件可以对任意传感器测温的数据进行自动扫描，并提取出发生故障或者温度超限的测温点，然后通过列表显示出来，使工作效率大大提高。4系统的主要技术特点 物联网技术变电站设备在线测温系统作为电力设备在温度监测方面的一个重要变革，和传统的测温方式相比不仅节省了物力以及人力，同时还具备抗干扰能力强、无漏报

7、、实时在线、全天候、体积小、易安装、测温精度高以及响应速度快等优点。该系统温度采集的时间间隔能够设定成秒级，可以保证温度数据信息记录以及分析的准确及时，进而为设备的生产调度以及检修等提供必要的依据。同时该系统还能够和电力系统的自动化系统进行充分的结合，并对现有系统的各项功能进行扩充，进而实现数据信息的共享，给管理工作带来极大的便利。该系统为绝缘、单点与等电位安装，无连接导线，对安装与维护工作带来了极大的便利，使系统的可靠性与安全性大大增加。 物联网变电站设备在线测温系统的配置方案 布设温度传感器 在高压网中很多设备之间以及设备本身的连接点较为薄弱，如果承载的负荷增大，该环节很容易产生发热现象，

8、还会形成严重的恶性循环，即升温、膨胀及收缩和氧化，致使电阻增大然后再度升温，进而带来严重的事故。据过去的运行经验分析，高压设备容易发热的部位主要有高压变压器箱体表面积输入输出的连接点，母线接头、高压母线，铜铝过滤处，穿墙套管，高压开关柜内的断路器以及动静触头，地下电缆和电缆夹层之间的通道等。SG-WT100 温度传感器主要是采用了比较先进的微型化、一体化以及等电位封装等技术，可以将其直接安装在容易出现发热现象的部位，这样就能够实现温度、升温以及相间温差较高等的实时5的监测。 布设数据传输基站 在实际布设的过程中通常是按照传感器的分布以及无线通讯环境来确定传输基站安装的位置以及数量，同时还需要适

9、当地增设一些基站来使信号覆盖的密度不断提高，这样才能够保证系统的冗余度。通常基站应安装于远离导线墙体、带电设备以及塔杆等位置，还是还要寻则一些电磁波视线比较好以及覆盖范围比较广的位置，而室外的基站要尽量安装在集控室的厂房上，这样便于布线，同时还可以使信号线长度有效缩短。通常安装位置的高度应控制在 2.5 至 3 米，并且便于调试维护与安装的位置。 布设控制主机 温度管理软件主要是 Thermometer，该软件可以顺利运行在嵌入式、台式或者是便携式的计算机系统中，并且对软硬件的环境要求也比较低。按照变电所的具体情况可以选择一些类型不同的控制主机，通常建议选择一些触摸屏的工控机，然后安装于机柜上。 结语： 变电站的电磁环境一般比较恶劣，强电流以及高电压干扰已经成了影响无线系统在现场应用的关键因素。所以，必须要做好抗干扰以及高压绝缘工作。同时电力设备从出现故障到异常发热再到发生事故需要一定的时间，人们如果可以及时发现这些异常并实施及时的预防就可以杜绝或者减少这类安全事故的出现。所以，在变电站设备运行的过程中做6好在线测温工作是极其重要的，这也是我国电力行业当前研究与发展的主要方向之一。