煤矿电气设备无线测温技术研究 加强电气设备测温测流工作
摘 要:在矿井电气设备运行系统中,温度是表征设备运行正常的一个重要参数。传统的温度测量方式周期长,施工复杂,效率低,不便于管理,发生故障时,要耗费大量的人力物力排查和重新铺设线缆。而在特定场合下监测点分散、环境封闭或存在高电压,很多测量方式根本无法实现测量工作,导致电气设备由于温升过高而出现故障和灾害。SNTS无线测温系统采用先进成熟的传感技术和独特先进的无线通讯技术进行高压隔离和信号传输,利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能,从根本上解决了高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。
关键词:电气设备 无线测温 技术
中图分类号:TM6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0124-01
1 研究目的
在矿井电气设备运行系统中,温度是表征设备运行正常的一个重要参数。随着用电负荷不断增长,为了避免因设备发热而导致的起火或者爆炸,温度的自动监测已经成为各行业进行安全生产和减少损失所采取的重要措施之一。传统的温度测量方式周期长,施工复杂,效率低,不便于管理,发生故障时,要耗费大量的人力物力排查和重新铺设线缆。而在特定场合下监测点分散、环境封闭或存在高电压,很多测量方式根本无法实现测量工作,导致电气设备由于温升过高而出现故障和灾害。SNTS无线测温系统采用先进成熟的传感技术和独特先进的无线通讯技术进行高压隔离和信号传输,利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能,从根本上解决了高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。是一种测量准确、可靠性高、安装简便的温度测量系统。无线温度传感器对温度监测点进行温度测量后,将温度数据通过无线方式传递给测温通讯终端(无线温度显示仪);通过总线连接,温度监测计算机从测温通讯终端采集各监测点的运行温度数据,在数据库中作长期保存,实时显示监测点的温度变化曲线,并进行分析,一旦发现温度过热或急剧升温至事先设置的报警温度值时立即报警。避免了事故扩大,降低了经济损失。
2 实施方案
本工程拟对华泰公司地面高压供电系统、井下高压供电系统共13个区域的高压配电装置的真空断路器上下触头处的温度进行实时在线监测,将温度数据通过无线方式传递给测温通讯终端(无线温度显示仪);通过总线连接,温度监测计算机从测温通讯终端采集各监测点的运行温度数据,在数据库中作长期保存,实时显示监测点的温度变化曲线,并进行分析,一旦发现温度过热或急剧升温至事先设置的报警温度值时立即报警。
3 技术特征
无线测温采用先进成熟的传感技术和独特先进的无线通讯技术进行高压隔离和信号传输,利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能,从根本上解决了高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。系统主要由温度前端采集装置(无线温度传感器)、测温通信终端(温度显示仪)、温度监测预警及处理工作站三部分组成。
其中SNTS-Ⅰ无线温度传感器是由控制单元、无线数据传输和温度测量三部分组成。该装置具有:(1)功耗低,使用寿命长。(2)灵敏度高,传输距离远。(3)体积小巧,安装方便。(4)高精度测温芯片配合接触式感温,使测量温度更加精准。(5)无线传输的方式,减少了由于走线带来的麻烦。
SNTR-A型无线温度显示仪安装在集控室,负责接收各无线温度传感器发送出的温度数据,并通过总线连接,把数据上传到温度监测工作站计算机,并响应管理软件各种命令。该装置具有:(1)接收灵敏度高,与前端温度采集器相配合,可以有效地增加无线传输距离。(2)图形化的数据显示,使数据更直观形象的显示在用户的面前。(3)通信方式多样化、可靠性高,可采用以太网、RS485、光纤或GPRS等方式进行通讯。(4)强大的报警功能,使用户能及时有效地排除故障。
SNTS-Ⅰ无线温度传感器对温度监测点进行温度测量后,将温度数据通过无线方式传递给测温通讯终端(无线温度显示仪)。通过总线连接,温度监测计算机从测温通讯终端采集各监测点的运行温度数据,在数据库中作长期保存,实时显示监测点的温度变化曲线,并进行分析,一旦发现温度过热或急剧升温至事先设置的报警温度值时立即报警。
4 经济、技术指标
技术指标:井上下变(配)点场所13个测温站点的温度显示仪将每个测温传感器发出的温度信号转换为TCP/IP数据,通过本站点的交换机传到光纤以太环网。数据通过已形成的包括井上下变(配)电场所13个站点具备交换、传输能力的工业环网,集中到矿里降压站的监控主机,操作员可以通过监控主机的实时显示画面和强大的数据管理功能对整个华泰公司的高压供电系统的温度进行集中监控。
经济效益:(1)实现集中监测监控,实现无人值守,减少岗位工8人,减少人工费40万元。(2)由周期检修转为状态检修,降低维修频度,年降低设备维修费用12万元。(3)为提高对设备的故障分析和判断能力提供可靠科学依据,减少无必要停电检修、人为误操作及设备故障,造成的矿井停电,年可减少检修影响及事故影响时间40h,增加企业效益;40h×400t×400元=640万元。
社会效益:该工程的实施减少了因人工测温造成数据不精确、传输慢、不能实现实时监控及测温过程中因高压电气安全造成人身伤害、设备损坏的严重后果。
5 应用价值
该项研究通过内置的无线温度传感器采集测温点数据,并将数据以无线的方式传输给接收主机,然后再将温度数据传送到自动化环网,对温度变化实行实时监测,发现温度过热或急剧升温至事先设置的报警温度值时立即报警。温度数据的上位机接入自动化工业环网,进行Web发布。该工程具有安装实施便利、应用范围广、安全性能高、接线方式简易、投资成本低的特点,较以往的有线测温投资、维护成本大大降低,而且安全性能高,具有很高的经济效益和社会效益。该工程采用无线的方式,传感器与测温点为等电位体。不影响不影响爬电间隙,安全性高。可广泛应用于工业水泵、风机、提升绞车等工业电机,民用温室检测领域,钢铁、电力、化工等行业,具有很高的推广应用价值。