Une brève discussion sur la conception et l'application d'un système de mesure de température sans fil dans les appareils de commutation haute tension

Résumé: Le commutateur haute tension est un équipement électrique important de la sous-station.Il est responsable des deux fonctions de fermeture et de déconnexion des lignes électriques et de protection de la sécurité du système.L'appareil de commutation à haute tension fonctionne dans un environnement de haute tension, de grand courant et de fort champ magnétique pendant une longue période.L'oxydation et la résistance au contact provoquent souvent la chaleur des contacts et une température trop élevéeSi elle n'est pas détectée et traitée à temps, elle peut entraîner des accidents graves tels que des incendies, des pannes de courant, etc.Le problème de la surveillance en temps réel de la température dans les armoires de commutation haute tension est devenu un problème urgent à résoudre dans le système électriqueL'article sur les questions pratiques propose un système de mesure de température sans fil pour les boîtiers de commutation haute tension basé sur un micro-ordinateur à puce unique.Le système présente les caractéristiques d'une structure simple, la mesure de la température et une grande précision.

Mots clés: appareil de commutation haute tension; système de mesure de température sans fil

0Introduction au projet

Avec le développement rapide de l'économie du peuple, la demande d'énergie électrique de tous les horizons de la vie est de plus en plus élevée.le fonctionnement sûr et fiable des équipements électriques est un élément important de la sécurité du réseau électrique;La plupart des interrupteurs haute tension adoptent une structure fermée et ont de mauvaises conditions de dissipation de chaleur.Lorsque l'équipement est utilisé pendant une longue période, les contacts dans l'appareil de commutation sont sujets à la chaleur, ce qui provoque le vieillissement des composants et provoque des incendies.le phénomène de surchauffe interne des armoires de commutation haute tension à structure fermée est devenu un problème courant dans les armoires de commutation.

1 Méthode de détection de la température de contact interne de l'interrupteur haute tensionengins de pêche

À l'heure actuelle, les conditions de chauffage des contacts à l'intérieur de l'appareil de commutation haute tension sont surveillées et les changements de température peuvent être saisis à tout moment,afin qu'ils puissent être manipulés rapidement avant d'atteindre des températures dangereusesLes méthodes de détection couramment utilisées actuellement comprennent principalement l'inspection en T, la mesure de la température des puces couleur, la mesure de la température de l'air et la mesure de la température des puces.mesure de la température des fibres optiques et mesure de la température infrarougeL'inspection humaine repose principalement sur le thermomètre rouge-N portatif de l'opérateur pour mesurer la température à l'intérieur de l'armoire de commutation haute tension.en raison de la structure fermée de l'armoire de commutation haute tension et de l'obstruction des circuits ou des composants de l'armoire, la température à l'intérieur du boîtier de commutation est bloquée.La méthode de mesure de la température de la puce de couleur est basée sur les différentes couleurs de la puce de couleur pour déterminer la température à l'intérieur du cabinetCette méthode ne peut pas refléter avec précision la température à l'intérieur de la cabine. 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 temperatureElle nécessite des équipements plus sophistiqués tels que des sources lumineuses, des circuits de transmission et de réception.La méthode de température rouge I-N détermine la température de la cible mesurée en répondant à la variation du rayonnement infrarougeCette méthode de mesure de la température a une faible précision.Cet article propose un système de mesure de la température sans fil pour les armoires de commutation haute tension basé sur un micro-ordinateur à puce uniqueCe système présente les caractéristiques de mesure de température précise et d'installation facile.

2 Conception globale du système

2.1 Exigences de conception du système

Les interrupteurs haute tension sont un équipement important du réseau électrique.Il fonctionne dans un environnement à fort bruit électromagnétique pendant une longue période et a des exigences élevées de fiabilité et de stabilité.Par conséquent, pour l'environnement de fonctionnement spécial des commutateurs haute tension, le système de surveillance doit satisfaire aux exigences suivantes.(1) Il peut fonctionner de façon stable pendant longtemps sans remplacer fréquemment la batterie; (2) Il peut s'adapter à un environnement de bruit électromagnétique complexe; (3) Il est petit et facile à déployer à la position de contact; (4) Le système nécessite une grande fiabilité.

2.2 Plan général de conception du système

Le système de mesure de température sans fil pour les armoires de commutation haute tension mentionné dans cet article comprend principalement trois parties: un module de mesure de température sans fil, un collecteur de serviettes,et un serveur d'ordinateur hôteLe module de mesure de température sans fil est installé aux contacts de l'armoire de commutation haute tension pour détecter la température de contact,et Le signal de température détecté est envoyé au capteur de température sans filLe capteur de température est relié au serveur de l'ordinateur hôte par un réseau filaire.et transmet la température des contacts dans le boîtier de commutation haute tension au serveur informatique hôte en temps réelL'ordinateur hôte peut réaliser la commutation haute tension. Il peut afficher, stocker, alarmer et interroger les données historiques des données de température de l'armoire,complétant ainsi la détection et l'alerte précoce de la température de choc électrique dans l'armoire de commutation haute tension.

Figure 1 Architecture du système de mesure de la température sans fil du boîtier de commutateur haute tension

Pour le module d'acquisition de température de l'ordinateur inférieur, il se compose principalement d'un module de commande de micro-ordinateur à puce unique, d'un module de capteur de température, d'un module émetteur-récepteur sans fil,et un module d'alimentationSa structure est illustrée à la figure 2.

Figure 2 Architecture d'acquisition de la température

3. Unecrelsolution de système de surveillance en ligne de la température

3.1 Vue d'ensemble

Le dispositif de mesure de la température en ligne par contact électrique convient à la surveillance de la température des joints de câbles, des contacts des disjoncteurs, des interrupteurs de couteau, des extrémités intermédiaires des câbles haute tension,transformateurs à sec, les équipements à basse tension et à courant élevé dans les boîtiers de commutation haute et basse tension pour prévenir l'oxydation due à l'oxydation pendant le fonctionnement. , la souplesse, la poussière et d'autres facteurs provoquent une résistance de contact et un chauffage excessifs, ce qui devient un danger pour la sécurité.reflètent de manière continue et précise l'état de fonctionnement de l'équipement, et réduire les taux d'accidents du matériel.

Le système de mesure et de surveillance de la température sans fil Acrel-2000T communique directement avec l'équipement de la couche de la baie via le bus RS485 ou Ethernet.La conception du système suit la norme internationale Modbus-RTULe système est doté d'un système de signalisation à distance, de télémétrie, de télécommande, de réglage à distance et de réglage à distance.,des fonctions de réglage à distance, d'alarme d'événement, de courbe, de graphique à barres, de rapport et de gestion de l'utilisateur. Il peut surveiller l'état de fonctionnement de l'équipement du système de mesure de température sans fil,obtenir une réponse rapide à l'alarme, et prévenir les défaillances graves. .

3.2 Lieux d'application

Il convient à la surveillance de la température des équipements de puissance dans l'Internet des objets, les aciéries, les produits chimiques, le ciment, les centres de données, les hôpitaux, les aéroports, les centrales électriques,mines de charbon et autres usines et mines, et les stations de transformation et de distribution d'énergie.

3.3 Structure du système

Diagramme de la structure du système de surveillance en ligne de la température

3.4 Fonctions du système

L'hôte du système de mesure de la température Acrel-2000T est installé dans la salle de surveillance de service et peut surveiller à distance l'état de la température de fonctionnement de tous les équipements de commutation du système.Le système a les fonctions principales suivantes::

3.4.1 Affichage de la température

Affiche la valeur en temps réel de chaque point de mesure de température dans le système de distribution d'électricité, et peut également afficher à distance les données via l'ordinateur WEB/application de téléphone mobile.

3.4.2 courbe de température

Voir la courbe de tendance de température de chaque point de mesure de température.

3.4.3 Exécuter le rapport

Rechercher et imprimer les données de température à chaque point de mesure de température.

3.4.4 Alarme en temps réel

Le système peut émettre des alarmes pour des températures anormales à chaque point de mesure de la température.Les méthodes d'alarme incluent des fenêtres éclairantesIl peut également envoyer des messages d'alarme par SMS/APP pour rappeler rapidement au personnel en service.

3.5 Configuration matérielle du système

Le système de surveillance en ligne de la température est principalement composé de capteurs de température et d'unités d'acquisition/affichage de température à la couche d'équipement, de passerelles de calcul de bord à la couche de communication,et le système de mesure de la température héberge à la couche de contrôle de la station pour réaliser la surveillance en ligne de la température des composants électriques clés du système de transformation et de distribution d'énergie.

Les références:

[1] Manuel de conception et d'application des microréseaux d'entreprise Acrel. Version 2022.05