Application du système de mesure de température sans fil dans les équipements électriques à haute tension des mines de charbon

Abstrait:Avec le développement continu de l’économie sociale, le système électrique évolue vers la haute tension et la haute capacité.De nouvelles technologies et équipements du système électrique émergent dans un flux sans fin et la capacité de transmission d'énergie continue de s'améliorer. Cependant, la charge électrique à haute tension transportée par les équipements électriques à haute tension fait également de sa propre élévation de température le coupable qui menace la stabilité. du réseau électrique.La température des équipements est devenue un paramètre important pour le fonctionnement stable des équipements de transport d'énergie dans le réseau électrique actuel. Sur la base des raisons de l'augmentation de la température des équipements électriques à haute tension, cet article analyse la structure et l'application du système de mesure de température sans fil, analyse les avantages et les inconvénients de son application et fournit des exemples d'application pour servir de référence pour le fonctionnement stable et le développement du système électrique de notre pays.

Mot-clé:Système de mesure de température sans fil ;équipement électrique à haute tension;avantages et inconvénients

L'équipement électrique à haute tension du système électrique de notre pays comporte une variété de points de connexion, tels que des joints d'interrupteur isolés, des nœuds de jeux de barres, etc. En raison des problèmes de qualité dans le processus de fabrication ou de sécurité, de nombreux appareils auront de mauvais problèmes de contact et un une grande résistance sera générée pendant l'utilisation, entraînant des problèmes d'augmentation de la température.

Raisons de l'augmentation de la température des équipements électriques à haute tension

L'application du système de mesure de la température est indissociable de l'analyse de la cause du problème d'échauffement. Le premier concerne les problèmes de qualité et d'installation des équipements électriques à haute tension eux-mêmes, en particulier au niveau des joints des boulons de l'équipement. les normes et le fait que l'étanchéité soit conforme aux normes affectent tous la résistance de la résistance. De nombreuses connexions d'équipements auront des problèmes inégaux et brutaux lors de l'installation.Un meulage inadéquat entraînera également une résistance accrue et un mauvais contact, ce qui affectera l'utilisation de l'équipement et rendra évident le problème d'augmentation de la température. Deuxièmement, une protection négligente pendant le transport d'équipements électriques à haute tension provoquera des chocs, entraînant une déformation des points de connexion. ou des pièces clés, entraînant ainsi un mauvais contact. Troisièmement, la surface métallique de l'équipement électrique à haute tension elle-même est sujette à des réactions de corrosion ou d'oxydation, et des problèmes sur la surface de l'équipement affecteront également le contact de l'équipement.Le mauvais environnement de travail de certains équipements électriques, tels que les températures élevées, la pluie, la neige et les vents forts, accélérera le vieillissement de l'équipement lui-même, provoquant de graves problèmes d'échauffement. Quatrièmement, des facteurs externes affectent un mauvais contact au niveau de la connexion de l'équipement. .De nombreux sites d'exploitation d'équipements sont relativement compliqués et divers liens tels que l'installation, l'utilisation et la maintenance de l'équipement sont également sujets à des erreurs, ce qui entraîne un mauvais contact de nombreux connecteurs de câbles et interrupteurs d'isolement, ainsi que de graves problèmes d'échauffement. Cinquièmement, l'équipement est sous pression de charge élevée pendant une longue période.L'équipement électrique à haute tension assure lui-même la transmission et l'application de l'électricité à haute tension.Une fois que le courant est trop important et dépasse la capacité de charge de l'équipement, couplé à l'effet thermique du courant lui-même, la température de l'équipement augmentera rapidement.

Lors du fonctionnement réel de l'équipement, les cinq problèmes ci-dessus se produiront au niveau des joints des disjoncteurs, des sectionneurs, des joints de câbles, des traversées et des barres omnibus, etc. Ces zones présentent de nombreux défauts et sont sujettes à des problèmes d'échauffement.Lors de l'inspection et de la maintenance quotidiennes, le personnel doit se concentrer sur l'inspection et la maintenance. Lors de l'inspection de l'équipement, la mesure de la température de l'appareil peut non seulement saisir l'état de l'appareil pendant son utilisation, mais également détecter en temps opportun la chaleur excessive générée par un mauvais contact ou charge excessive. À l'état chargé, en raison de l'influence du courant et de la chaleur, il est normal que la température interne soit plus élevée que celle du monde extérieur, mais le changement de chaleur dû à la défaillance de l'équipement lui-même ou à des besoins de charge excessifs à surveiller de près.Ce problème d'échauffement aggravera le vieillissement de l'équipement, réduisant ainsi la durée de vie de l'équipement, et peut même provoquer son épuisement.Par conséquent, il est absolument nécessaire d’appliquer un système de mesure de la température aux équipements électriques à haute tension.

En Chine, les méthodes de mesure de la température les plus utilisées pour les équipements électriques à haute tension sont la méthode de puce de cire d'affichage de la température, la méthode de mesure de la température infrarouge, la méthode de mesure de la température par fibre optique et le système de mesure de la température sans fil. La méthode d'affichage de la température et le thermomètre infrarouge sont actionnés manuellement. , et les données ne peuvent pas être collectées en temps réel.Grâce à la mesure par fibre optique, des résultats de mesure en temps réel peuvent être obtenus.Cependant, dans le cas de haute et basse tension, il ne peut pas isoler complètement les facteurs environnementaux et ne peut pas répondre aux exigences des spécifications des instruments électriques pour les instruments à haute tension.De plus, lors de l'installation dans l'armoire, son installation présente également de grands obstacles en raison de problèmes tels que la fibre optique ne résiste pas aux températures élevées et le câblage est difficile. La technologie de mesure de température sans fil existante repose principalement sur le mode de transmission sans fil actuel. pour surmonter les problèmes de connexion et de fixation des boucles primaires et secondaires, améliorant ainsi la sécurité de l'utilisation de l'énergie haute tension.

2. Analyse de la structure du système de mesure de température sans fil et de l'application de l'équipement

La composition du système de mesure de température sans fil peut être divisée en partie capteur de température et partie d'affichage et d'analyse des résultats de surveillance de la température, ainsi qu'en matériel et logiciel du système. La structure du système de mesure de température sans fil pour l'alimentation haute tension l'équipement comme le montre la figure 1 est généralement installé avec des capteurs de température à la jonction des armoires de commande, des joints de câbles, des fusibles, etc. Afin de garantir la précision de la mesure, le capteur est généralement à la même position de tension que l'objet à tester, puis le signal collecté est transmis et affiché à l'aide de la technologie sans fil. Afin de garantir la sécurité de la mesure de la température, les pièces de travail haute tension et basse tension sont isolées pour éviter les fuites et autres accidents. Habituellement, plusieurs canaux sont fournis sur la surface externe. de l'équipement de travail pour la surveillance en temps réel et le traitement des données de plusieurs sites.Ensuite, les données reçues par le récepteur sont transmises à l'ordinateur via le port série ou parallèle, puis analysées et traitées par le programme préprogrammé.

Figure 1 Diagramme schématique de la structure du système de mesure de température sans fil pour les équipements électriques à haute tension

2.1 Capteur de température

La fonction du capteur de température est de convertir le signal de température en signal électrique.Habituellement, un thermocouple Pt100 est utilisé et sa précision de mesure peut atteindre 0,1 degrés Celsius.Un capteur de courant miniature à flux nul peut également être utilisé, qui a également une valeur d'application élevée. Techniquement parlant, le capteur magnétique choisit du Permalloy à faible perte comme noyau de fer et utilise une technologie spéciale de pression négative et des moyens de protection pour réaliser une compensation automatique du Noyau de fer, de sorte que le noyau de fer soit dans des conditions de fonctionnement idéales de flux magnétique nul. En plus du dispositif de mesure de la température, le capteur de température sans fil comprend également une alimentation, un circuit de mesure, un circuit de commande logique et un circuit de communication radio. à une fréquence spécifique. Afin de s'adapter à des conditions de travail plus élevées, il est généralement emballé dans un tube thermorétractable à haute température et haute pression et possède certaines propriétés imperméables et anti-poussière pour garantir une utilisation à long terme. La zone de l'équipement de mesure de la température sans fil est généralement petite, sa taille doit être réduite autant que possible pour répondre aux conditions de travail pendant l'utilisation. Lors de l'utilisation d'un capteur de température, un fil de collage résistant à la chaleur ou une technologie de collage peut être utilisé pour combiner les capteurs sensibles à la chaleur. Élément avec la surface de l'objet, mais il faut veiller à garder les points de contact proches pour réduire les erreurs de mesure. Le capteur de température sans fil doit avoir une large plage de fonctionnement linéaire.Habituellement, un élément de détection de température de -55 à 130 degrés Celsius est sélectionné et le capteur de température est sélectionné en fonction des exigences de précision de mesure et d'erreur de mesure dans diverses conditions de travail.

2.2 Détecteur de température sans fil

Le système de détection de température sans fil dispose de plusieurs canaux de réception, qui peuvent traiter et afficher plusieurs points de mesure différents en temps réel. Le détecteur de température sans fil comporte des fonctions de jugement et de gestion des défauts.Une zone de sécurité est définie à l'avance par le personnel et les informations collectées sont comparées au seuil défini par le détecteur de température sans fil.Si la température dépasse le seuil, il entrera dans le module de traitement des défauts et affichera le texte d'avertissement, ainsi qu'un ensemble de niveaux haut et bas pour démarrer le signal d'alarme et le son. En plus des fonctions de détection et d'alarme de base, le capteur de température sans fil Le détecteur a également la capacité de transmettre des informations.Il peut être connecté à un ordinateur via une ligne de données ou une puce de communication de port série/parallèle, et les employés peuvent surveiller plusieurs commutateurs et pièces de contact en temps réel, et contrôler leur état de fonctionnement, afin de découvrir à temps les problèmes de sécurité existants.

2.3 Système de surveillance de la température en temps réel

Comparé aux installations matérielles mentionnées ci-dessus telles que les capteurs et les détecteurs, le système de surveillance de la température en temps réel est plus enclin au système logiciel du système de mesure de la température sans fil. Le système de surveillance de la température en temps réel est l'intégration de la température globale sans fil. fonctionnement du matériel de mesure, traitement des données, collecte de signaux et autres fonctions.Il communique avec le personnel via l'interface client et télécharge et émet des instructions. Afin de réduire l'intensité de travail des opérateurs, les techniciens ont développé un système de surveillance de la température en temps réel qui répond à la description ci-dessus, afin d'analyser et de traiter la température. résultats de mesure de la partie matérielle. Le système de surveillance de la température en temps réel a les fonctions d'affichage de la température, de stockage des données, d'analyse et de comparaison des données historiques, d'avertissement de panne, d'analyse des pannes, d'analyse de l'état de fonctionnement de l'équipement, etc., et il peut intégrer et compléter les fonctions de la partie matérielle. Dans la conception du système de surveillance de la température en temps réel, certaines méthodes de conception modulaire peuvent être utilisées pour le travail de traitement des données redondant, et chaque unité de module est décomposée en fonction de la fonction, et les données sont stockées et traitées par catégorie.Cette méthode de conception modulaire peut donner au système de surveillance de la température en temps réel une applicabilité et une sécurité plus élevées.Le système de surveillance de la température en temps réel peut aider les techniciens à collecter, extraire, comparer et analyser une grande quantité de données, et peut signaler diverses conditions anormales en temps réel en fonction des différentes températures de différents équipements pour assurer le fonctionnement normal de divers appareils. Dans le même temps, le système de surveillance de la température en temps réel présente également de bonnes performances de fonctionnement mathématique et de visualisation, qui peuvent afficher les données d'une certaine période sous forme de graphique et marquer les données pour faciliter la maintenance ultérieure.

3. Avantages et inconvénients du système de mesure de température sans fil appliqué aux équipements électriques haute tension

3.1 Avantages techniques du système de mesure de température sans fil appliqué aux équipements électriques

Avec les progrès de la science et de la technologie, le système de mesure de température sans fil a subi de nombreuses mises à niveau et mises à jour, ses performances sont devenues de plus en plus fortes et la surveillance de la température est devenue de plus en plus précise. La construction électrique actuelle nécessite que le système de mesure de température sans fil être de plus en plus précis et en temps réel, notamment pour les équipements électriques haute tension.Le système de mesure de température sans fil est également constamment ajusté avec l'application d'équipements électriques à haute tension. En termes de réception du signal, le système de mesure de température sans fil étend une fréquence de signal plus élevée en fonction des caractéristiques de l'équipement électrique à haute tension, qui présente une bonne stabilité. et n'est pas facilement perturbé par des facteurs externes. La technologie de communication sans fil est utilisée dans la transmission du signal, qui est relativement simple, à faible consommation d'énergie et à faible coût, et peut être analysée et traitée en fonction des données reçues, et l'état de fonctionnement de l'instrument peut être surveillé en temps réel sans être affecté par les restrictions conditionnelles météorologiques. La température de l'instrument peut être surveillée en temps réel pour éviter une détection manquée.Dans le même temps, l'alarme de surchauffe de l'appareil peut être réglée en fonction des besoins de l'utilisateur, et l'opérateur peut se rappeler l'emplacement spécifique de l'équipement par le biais du son et du signal.

3.2 Application insuffisante du système de mesure de température sans fil dans les équipements électriques

La mesure de la température des équipements électriques à haute tension à l'aide du système de mesure de température sans fil réduit l'intensité du travail d'inspection des opérateurs de sous-stations et améliore en même temps les performances de sécurité de l'équipement. Cependant, le système de mesure de température sans fil présente également certaines lacunes. utilisation réelle.Tout d’abord, le système de mesure de température sans fil est une technologie active, qui nécessite une batterie intégrée pour l’alimentation électrique.Lorsque la batterie est épuisée, le système de mesure de température sans fil s'éteint automatiquement et le personnel ne peut pas voir la température de l'appareil et ne peut rétablir la connexion qu'en débranchant la ligne pour remplacer la batterie, en conséquence, le nombre de commutations Les opérations et les pannes de courant imprévues dans la sous-station sont considérablement augmentées. Afin de résoudre ce problème, nous pouvons améliorer la technologie, remplacer la batterie intégrée par une alimentation passive et utiliser l'onde électromagnétique générée par le courant de point fixe comme puissance, de sorte que la fiabilité de l'ensemble du système a été améliorée. Deuxièmement, certains indicateurs de contrôle de température du dispositif d'alimentation électrique échouent souvent dans les applications pratiques.Il est jugé au préalable que la batterie du capteur de mesure de température sans fil est insuffisante.Après la panne de courant et le remplacement du capteur de mesure de température sans fil, ce phénomène existe toujours. Dans ce cas, il est nécessaire de détecter le site, de déboguer l'installation de l'extrémité de réception, de raccourcir la distance entre le point de mesure de température et la température sans fil. système de mesure et éviter cette situation. De plus, le capteur de température sans fil doté de sa propre technologie active ne peut pas remplacer la batterie.S'il détecte que la batterie n'est pas suffisante, le capteur sans fil doit être remplacé.Cela augmentera non seulement le coût de maintenance de l'instrument, mais entraînera également une consommation de ressources de l'équipement.

Exemples d'application du système de mesure de température sans fil

Par rapport à la technologie étrangère des systèmes de mesure de la température sans fil, le développement de la technologie nationale de mesure de la température est relativement en retard, mais en raison de l'attention continue de l'industrie nationale ces dernières années, les investissements, la main-d'œuvre et les ressources matérielles dans ce domaine ont été améliorés.Dans l'industrie électrique, il existe de nombreux dispositifs d'équipement auxiliaire, en particulier des équipements de surveillance pour le fonctionnement électrique. Autrement dit, lorsque la ligne atteint une certaine charge ou une température élevée, l'appareil arrête automatiquement l'alimentation électrique pour éviter les accidents. Ces nouveaux produits pratiques sont principalement utilisés dans les équipements électriques à haute tension, et leurs interfaces sont préinstallées et ne peuvent pas être remplacées. Bien que cela réduise dans une certaine mesure la génération de résistance, il est facile de provoquer une panne en raison d'un travail à long terme, ce qui augmentera la résistance de l'appareil lui-même et augmente la chaleur pendant le fonctionnement. Ainsi, pendant une longue période, il est facile de provoquer des accidents de sécurité, mettant en danger la santé des personnes et des biens.En réponse à cette situation, certaines entreprises nationales ont appliqué la technologie de mesure de température sans fil à la production d'électricité. Grâce à la popularité de cette technologie, elle est désormais largement utilisée non seulement dans l'industrie électrique, mais également dans d'autres industries confrontées à des problèmes d'échauffement.

5. Scénarios d'application

L'appareil de mesure de la température en ligne par contact électrique convient à la surveillance de la température des joints de câbles dans les armoires électriques haute et basse tension, des contacts de disjoncteur, des interrupteurs à couteau, des têtes intermédiaires de câbles haute tension, des transformateurs de type sec, des équipements basse tension et haute intensité. .Il peut prévenir les risques potentiels pour la sécurité causés par une résistance de contact excessive et un échauffement dû à l'oxydation, au relâchement, à la poussière et à d'autres facteurs pendant le fonctionnement, améliorant ainsi la sécurité de l'équipement, reflétant en temps opportun, continuellement et avec précision l'état de fonctionnement de l'équipement et réduisant les taux d'accidents de l'équipement.

6. Configuration matérielle du système

Le système de surveillance en ligne de la température est principalement composé d'un capteur de température et d'une unité d'acquisition/affichage de la température au niveau de la couche d'équipement, d'une passerelle informatique de pointe au niveau de la couche de communication et d'un hôte de système de mesure de la température au niveau de la couche de contrôle de la station pour réaliser une surveillance en ligne de la température de éléments électriques clés du système de transformation et de distribution d’énergie.

7. Conclusion

Grâce au développement continu des capteurs, de la communication de données sans fil, de l'exploration de données et d'autres technologies, le système de surveillance en temps réel de la température électrique à haute tension deviendra plus scientifique.Avec l'application et la vulgarisation du système de mesure de température sans fil, l'industrie électrique de notre pays est également plus stable et plus sûre, et ses progrès technologiques ont contribué au développement de notre pays.

Les références:

[1] Manuel de conception et d'application des micro-réseaux Acrel Enterprise.Version 2022.05