Kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin kömür madeni yüksek gerilimli elektrikli ekipmanlarda uygulanması

Soyut:Sosyal ekonominin sürekli gelişmesiyle birlikte, güç sistemi yüksek voltaj ve yüksek kapasite yönüne doğru ilerlemektedir.Güç sisteminin yeni teknolojileri ve ekipmanları sonsuz bir akış halinde ortaya çıkıyor ve güç iletim kapasitesi gelişmeye devam ediyor. Ancak, yüksek voltajlı elektrikli ekipmanların taşıdığı yüksek voltajlı güç yükü, aynı zamanda kendi sıcaklık artışını da stabiliteyi tehdit eden suçlu haline getiriyor. elektrik şebekesinden.Ekipman sıcaklığı, mevcut elektrik şebekesindeki güç iletim ekipmanının kararlı çalışması için önemli bir parametre haline gelmiştir. Yüksek voltajlı elektrikli ekipmanın sıcaklık artışının nedenlerine dayanarak, bu makale, kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin yapısını ve uygulamasını analiz etmektedir. uygulamasının avantaj ve dezavantajlarını analiz ederek, ülkemiz elektrik sisteminin istikrarlı çalışması ve geliştirilmesi için referans teşkil edecek uygulama örnekleri sunmaktadır.

Anahtar kelime:Kablosuz sıcaklık ölçüm sistemi;yüksek voltajlı elektrikli ekipmanlar;avantajlar ve dezavantajlar

Ülkemizin güç sistemindeki yüksek voltajlı elektrik ekipmanları, izole edilmiş anahtar bağlantıları, bara düğümleri vb. gibi çeşitli bağlantı noktalarına sahiptir. Üretim veya güvenlik sürecindeki kalite sorunları nedeniyle, birçok cihazın zayıf temas sorunları olacak ve Kullanım sırasında büyük direnç oluşacak ve bu da sıcaklık artışı sorunlarına yol açacaktır.

Yüksek voltajlı elektrikli ekipmanların sıcaklık artışının nedenleri

Sıcaklık ölçüm sisteminin uygulanması, sıcaklık artışı sorununun nedeninin analizinden ayrılamaz. Birincisi, yüksek gerilim elektrikli ekipmanların kendisinde, özellikle ekipman cıvatalarının birleşim yerlerinde kalite ve montaj sorunlarıdır. Bağlantı noktalarının bir araya gelip gelmediği. standartlar ve sıkılığın standartlara uyup uymadığı, direncin gücünü etkiler. Birçok ekipman bağlantısında kurulum sırasında düzensiz ve kaba sorunlar yaşanır.Yetersiz taşlama aynı zamanda direncin artmasına ve temasın zayıf olmasına neden olacak, bu da ekipmanın kullanımını etkileyecek ve sıcaklık artışı sorununu belirgin hale getirecektir. İkinci olarak, yüksek voltajlı elektrikli ekipmanın taşınması sırasında dikkatsiz koruma, darbelere neden olacak ve bağlantı noktalarının deformasyonuna neden olacaktır. veya anahtar parçalar, dolayısıyla zayıf temasa neden olur. Üçüncüsü, yüksek voltajlı elektrikli ekipmanın metal yüzeyi korozyona veya oksidasyon reaksiyonlarına eğilimlidir ve ekipmanın yüzeyindeki sorunlar aynı zamanda ekipmanın temasını da etkileyecektir.Bazı elektrikli ekipmanların yüksek sıcaklık, yağmur, kar ve kuvvetli rüzgar gibi kötü çalışma ortamı, ekipmanın yaşlanmasını hızlandıracak ve ciddi sıcaklık artışı sorunlarına neden olacaktır. Dördüncüsü, dış faktörler, ekipmanın bağlantısındaki zayıf teması etkiler. .Birçok ekipman çalıştırma alanı nispeten karmaşıktır ve ekipmanın kurulumu, kullanımı ve bakımı gibi çeşitli bağlantılar da hatalara açıktır; bu da birçok kablo konektörünün ve izolasyon anahtarının zayıf temasına ve ciddi sıcaklık artışı sorunlarına neden olur. Beşincisi, ekipman tehlike altındadır. Uzun süre yüksek yük basıncı.Yüksek voltajlı elektrikli ekipmanın kendisi, yüksek voltajlı elektriğin iletimini ve uygulamasını taşır.Akım çok büyük olduğunda ve ekipmanın taşıma kapasitesini aştığında, akımın termal etkisi de eklendiğinde ekipmanın sıcaklığı hızla artacaktır.

Ekipmanın fiili çalışmasında yukarıdaki beş sorun devre kesicilerin, ayırıcıların, kablo bağlantılarının, burçların ve baraların vb. bağlantı noktalarında meydana gelecektir. Bu alanlarda birçok arıza vardır ve sıcaklık artışı sorunlarına eğilimlidirler.Günlük muayene ve bakımda, personel muayene ve bakıma odaklanmalıdır. Ekipmanın muayenesi sırasında, cihazın sıcaklık ölçümü yalnızca kullanım sırasında cihazın durumunu kavramakla kalmaz, aynı zamanda zayıf cihazın ürettiği aşırı ısıyı da zamanında tespit edebilir. temas veya aşırı yük. Şarjlı durumda, akım ve ısının etkisiyle iç sıcaklığın dış dünyaya göre daha yüksek olması normaldir, ancak ekipmanın kendi arızası veya aşırı yük ihtiyacı nedeniyle ısı değişimi yakından takip edilmesi.Bu sıcaklık artışı sorunu ekipmanın yaşlanmasını ağırlaştıracak, dolayısıyla ekipmanın ömrü azalacak, hatta ekipmanın yanmasına bile neden olabilecektir.Bu nedenle yüksek gerilimli elektrikli ekipmanlara sıcaklık ölçüm sisteminin uygulanması çok gereklidir.

Çin'de, yüksek voltajlı güç ekipmanları için en çok kullanılan sıcaklık ölçüm yöntemleri, sıcaklık görüntüleme mumlu çip yöntemi, kızılötesi sıcaklık ölçüm yöntemi, optik fiber sıcaklık ölçüm yöntemi ve kablosuz sıcaklık ölçüm sistemidir.Hem sıcaklık görüntüleme yöntemi hem de kızılötesi termometre manuel olarak çalıştırılır. ve veriler gerçek zamanlı olarak toplanamıyor.Optik fiber ölçümü sayesinde gerçek zamanlı ölçüm sonuçları elde edilebilir.Ancak yüksek ve alçak gerilim durumunda çevresel faktörleri tamamen izole edemez ve yüksek gerilim aletlerine yönelik elektrikli enstrümantasyon spesifikasyonlarının gereksinimlerini karşılayamaz.Üstelik kabin içine kurulum yapılırken fiber optiklerin yüksek sıcaklığa dayanıklı olmaması ve kablolamanın zor olması gibi problemlerden dolayı kurulumunun önünde de büyük engeller bulunmaktadır. Mevcut kablosuz sıcaklık ölçüm teknolojisi esas olarak mevcut kablosuz iletim moduna dayanmaktadır. Birincil ve ikincil devrelerin bağlantı ve bağlantı sorunlarının üstesinden gelmek, böylece yüksek voltajlı güç kullanımının güvenliğini artırmak.

2. Kablosuz sıcaklık ölçüm sistemi yapısının ve ekipman uygulamasının analizi

Kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin bileşimi, sıcaklık sensörü kısmı ve sıcaklık izleme sonucu görüntüleme ve analiz kısmının yanı sıra sistemin donanım ve yazılımına da ayrılabilir. Yüksek voltaj gücü için kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin yapısı Şekil 1'de gösterilen ekipman genellikle anahtar kabinleri, kablo bağlantıları, sigortalar vb. bağlantı noktalarında sıcaklık sensörleri ile kurulur. Ölçümün doğruluğunu sağlamak için sensör genellikle test nesnesi ile aynı voltaj konumundadır, ve daha sonra toplanan sinyal kablosuz teknoloji kullanılarak iletilir ve görüntülenir. Sıcaklık ölçümünün güvenliğini sağlamak amacıyla, yüksek gerilim ve alçak gerilim çalışma parçaları izole edilerek sızıntı ve diğer kazalar önlenir. Genellikle dış yüzeyde birden fazla kanal sağlanır. Birden fazla konumun gerçek zamanlı izlenmesi ve veri işlenmesi için çalışma ekipmanının.Daha sonra alıcı tarafından alınan veriler seri veya paralel port üzerinden bilgisayara iletilir ve önceden programlanmış program tarafından analiz edilip işlenir.

Şekil 1 Yüksek voltajlı güç ekipmanı için kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin yapısının şematik diyagramı

2.1 Sıcaklık sensörü

Sıcaklık sensörünün işlevi sıcaklık sinyalini elektrik sinyaline dönüştürmektir.Genellikle bir Pt100 termokupl ölçer kullanılır ve ölçüm doğruluğu 0,1 santigrat dereceye ulaşabilir.Aynı zamanda yüksek uygulama değerine sahip olan sıfır akı minyatür akım sensörü de kullanılabilir. Teknik olarak konuşursak, manyetik sensör, demir çekirdek olarak düşük kayıplı Permalloy'u seçer ve otomatik telafiyi gerçekleştirmek için özel negatif basınç teknolojisi ve koruma araçlarını kullanır. Demir çekirdek, böylece demir çekirdek sıfır manyetik akı ile ideal çalışma koşulunda olur. Sıcaklık ölçüm cihazına ek olarak, kablosuz sıcaklık sensörü ayrıca bir güç kaynağı, bir ölçüm devresi, bir mantık kontrol devresi ve bir radyo iletişim devresi içerir. Belirli bir frekansta. Daha yüksek çalışma koşullarına uyum sağlamak için genellikle yüksek sıcaklıkta, yüksek basınçlı ısıyla büzüşen borularla paketlenir ve uzun süreli kullanım sağlamak için belirli su geçirmez ve toz geçirmez özelliklere sahiptir. Kablosuz sıcaklık ölçüm ekipmanının alanı genellikle küçüktür, kullanım sırasındaki çalışma koşullarını karşılamak için boyutu mümkün olduğunca küçültülmelidir. Sıcaklık sensörü kullanıldığında, ısıya duyarlı yapıştırma telini veya yapıştırma teknolojisini birleştirmek için kullanılabilir. Ancak ölçüm hatalarını azaltmak için temas noktalarının yakın tutulmasına dikkat edilmelidir. Kablosuz sıcaklık sensörü geniş bir doğrusal çalışma aralığına sahip olmalıdır.Genellikle -55~130 santigrat derecelik bir sıcaklık algılama elemanı seçilir ve sıcaklık sensörü, çeşitli çalışma koşulları altında ölçüm doğruluğu ve ölçüm hatası gereksinimlerine göre seçilir.

2.2 Kablosuz Sıcaklık Dedektörü

Kablosuz sıcaklık dedektörü sistemi, birden fazla farklı ölçüm noktasını gerçek zamanlı olarak işleyebilen ve görüntüleyebilen birden fazla alıcı kanalına sahiptir. Kablosuz sıcaklık dedektöründe yargılama ve hata işleme işlevleri vardır.Personel tarafından önceden bir güvenlik bölgesi belirlenir ve toplanan bilgiler, kablosuz sıcaklık dedektörü tarafından belirlenen eşik değeriyle karşılaştırılır.Sıcaklık eşiği aşarsa, arıza işleme modülüne girecek ve uyarı metnini çıkaracak ve alarm sinyalini ve sesini başlatmak için bir dizi yüksek ve düşük seviye çıkışı verecektir.Temel algılama ve alarm fonksiyonlarına ek olarak, kablosuz sıcaklık Dedektör aynı zamanda bilgi aktarma özelliğine de sahiptir.Bir veri hattı veya seri/paralel port iletişim çipi aracılığıyla bir bilgisayara bağlanabilir ve çalışanlar birden fazla anahtarı ve kontak parçasını gerçek zamanlı olarak izleyebilir ve mevcut güvenlik sorunlarını zamanında keşfedecek şekilde çalışma durumlarını kontrol edebilir.

2.3 Gerçek zamanlı sıcaklık izleme sistemi

Yukarıda belirtilen sensörler ve dedektörler gibi donanım olanaklarıyla karşılaştırıldığında, gerçek zamanlı sıcaklık izleme sistemi, kablosuz sıcaklık ölçüm sistemindeki yazılım sistemine daha yatkındır. Gerçek zamanlı sıcaklık izleme sistemi, genel kablosuz sıcaklığın entegrasyonudur. ölçüm donanımının çalışması, veri işleme, sinyal toplama ve diğer işlevler.Müşteri arayüzü aracılığıyla personel ile iletişim kurar ve talimatları yükler ve yayınlar. Operatörlerin iş yoğunluğunu azaltmak amacıyla teknik çalışanlar, sıcaklığı analiz etmek ve işlemek için yukarıdaki açıklamayı karşılayan gerçek zamanlı bir sıcaklık izleme sistemi geliştirdiler. donanım kısmının ölçüm sonuçları. Gerçek zamanlı sıcaklık izleme sistemi, sıcaklık gösterimi, veri depolama, geçmiş veri analizi ve karşılaştırması, arıza uyarısı, arıza analizi, ekipman çalışma durumu analizi vb. işlevlere sahiptir ve entegre edebilir ve tamamlayabilir donanım kısmının işlevleri. Gerçek zamanlı sıcaklık izleme sisteminin tasarımında, yedekli veri işleme çalışması için bazı modüler tasarım yöntemleri kullanılabilir ve her modül birimi işleve göre ayrıştırılır ve veriler depolanır ve kategoriye göre işlenir.Bu modüler tasarım yöntemi, gerçek zamanlı sıcaklık izleme sisteminin daha yüksek uygulanabilirliğe ve güvenliğe sahip olmasını sağlayabilir.Gerçek zamanlı sıcaklık izleme sistemi, teknik çalışanların büyük miktarda veriyi toplamasına, çıkarmasına, karşılaştırmasına ve analiz etmesine yardımcı olabilir ve çeşitli cihazların normal çalışmasını sağlamak için farklı ekipmanların farklı sıcaklıklarına göre çeşitli anormal koşulları gerçek zamanlı olarak rapor edebilir. Aynı zamanda, gerçek zamanlı sıcaklık izleme sistemi, belirli bir döneme ait verileri bir grafik olarak görüntüleyebilen ve daha sonraki bakımı kolaylaştırmak için verileri işaretleyebilen iyi bir matematiksel işlem ve görselleştirme performansına da sahiptir.

3. Yüksek voltajlı elektrikli ekipmanlara uygulanan kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin avantajları ve dezavantajları

3.1 Elektrikli ekipmanlarda uygulanan kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin teknik avantajları

Bilim ve teknolojinin ilerlemesiyle birlikte kablosuz sıcaklık ölçüm sistemi çok sayıda yükseltme ve güncellemeye tabi tutuldu, performansı daha da güçlendi ve sıcaklık izleme giderek daha doğru hale geldi. Mevcut güç yapısı, kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin özellikle yüksek voltajlı elektrikli ekipmanlar için giderek daha gerçek zamanlı ve doğru hale geliyor.Kablosuz sıcaklık ölçüm sistemi ayrıca yüksek voltajlı elektrikli ekipmanın uygulanmasıyla sürekli olarak ayarlanır. Sinyal alımı açısından, kablosuz sıcaklık ölçüm sistemi, iyi bir stabiliteye sahip olan yüksek voltajlı elektrikli ekipmanın özelliklerine dayalı olarak daha yüksek bir sinyal frekansını genişletir. ve dış etkenlerden kolay kolay etkilenmez. Sinyal iletiminde nispeten basit, enerji tüketimi ve maliyeti düşük, alınan verilere göre analiz edilip işlenebilen ve cihazın çalışma durumu görüntülenebilen kablosuz iletişim teknolojisi kullanılmaktadır. Hava koşullarının kısıtlamalarından etkilenmeden gerçek zamanlı olarak izlenir. Kaçırılan tespitleri önlemek için cihazın sıcaklığı gerçek zamanlı olarak izlenebilir.Aynı zamanda cihazın aşırı sıcaklık alarmı kullanıcının ihtiyaçlarına göre ayarlanabilmekte ve operatöre belirli ekipmanın konumu ses ve sinyal yoluyla hatırlatılabilmektedir.

3.2 Elektrikli ekipmanlarda kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin yetersiz uygulanması

Yüksek gerilim elektrikli ekipmanların kablosuz sıcaklık ölçüm sistemi kullanılarak sıcaklık ölçümü, trafo merkezi operatörlerinin muayene iş yoğunluğunu azaltır ve aynı zamanda ekipmanın güvenlik performansını artırır. Ancak kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminde de bazı eksiklikler vardır. gerçek kullanım. Her şeyden önce, kablosuz sıcaklık ölçüm sistemi, güç kaynağı için yerleşik bir pil gerektiren aktif bir teknolojidir.Pil bittiğinde, kablosuz sıcaklık ölçüm sistemi otomatik olarak kapanır ve personel cihazın sıcaklığını göremez ve yalnızca pili değiştirmek için hattı keserek bağlantıyı yeniden kurabilir, bunun sonucunda anahtarlama sayısı artar. Trafo merkezindeki operasyonlar ve plansız elektrik kesintileri büyük ölçüde artmaktadır. Bu sorunu çözmek için teknolojiyi geliştirebilir, yerleşik pili pasif bir güç kaynağı ile değiştirebilir ve sabit nokta akımının ürettiği elektromanyetik dalgayı güç kaynağı olarak kullanabiliriz. böylece tüm sistemin güvenilirliği artırılmıştır. İkinci olarak, güç kaynağı cihazının bazı sıcaklık kontrol göstergeleri pratik uygulamalarda sıklıkla başarısız olur.Öncelikle kablosuz sıcaklık ölçüm sensörünün pilinin yetersiz olduğuna karar verilmiştir.Elektrik kesintisi ve kablosuz sıcaklık ölçüm sensörünün değiştirilmesinden sonra bu durum hala devam etmektedir. Bu durumda, siteyi tespit etmek, alıcı ucun kurulumunda hata ayıklamak, sıcaklık ölçüm noktası ile kablosuz sıcaklık arasındaki mesafeyi kısaltmak gerekir. ölçüm sistemi ve bu durumun önlenmesi. Ayrıca kendi aktif teknolojisine sahip kablosuz sıcaklık sensörü pilin yerini tutamaz.Pilin yeterli olmadığını tespit ederse kablosuz sensörün değiştirilmesi gerekir.Bu sadece cihazın bakım maliyetini arttırmakla kalmayacak, aynı zamanda ekipmanın kaynak tüketimine de neden olacaktır.

Kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin uygulama örnekleri

Yabancı kablosuz sıcaklık ölçüm sistemi teknolojisi ile karşılaştırıldığında, yerli sıcaklık ölçüm teknolojisinin gelişimi nispeten geride kalmıştır, ancak yerli sanayinin son yıllardaki sürekli ilgisi nedeniyle bu alandaki yatırım, insan gücü ve malzeme kaynakları iyileştirilmiştir.Enerji sektöründe, özellikle elektrikle çalıştırmaya yönelik izleme ekipmanı olmak üzere birçok yardımcı ekipman cihazı bulunmaktadır. Yani, hat belirli bir yüke veya yüksek sıcaklığa ulaştığında cihaz, kazaları önlemek için güç beslemesini otomatik olarak durduracaktır. Bu pratik yeni ürünler, çoğunlukla yüksek voltajlı elektrikli ekipmanlarda kullanılır ve arayüzleri önceden monte edilmiş olduğundan değiştirilemez. Her ne kadar direnç oluşumunu bir miktar azaltsa da uzun süreli çalışma nedeniyle arızaya neden olması kolaydır, bu da direnci artıracaktır. Cihazın direncini azaltır ve çalışma sırasında ısıyı arttırır. Böylece uzun süre güvenlik kazalarına neden olmak, insanların can ve mal sağlığını tehlikeye atmak kolaydır.Bu duruma tepki olarak bazı yerli firmalar kablosuz sıcaklık ölçüm teknolojisini elektrik üretimine uyguladılar. Bu teknolojinin popüler hale gelmesiyle birlikte artık sadece enerji sektöründe değil, sıcaklık artışı sorunu yaşayan diğer sektörlerde de yaygın olarak kullanılıyor.

5. Uygulama senaryoları

Elektrik kontaklı çevrimiçi sıcaklık ölçüm cihazı, yüksek ve alçak gerilim şalter dolaplarındaki, devre kesici kontaklarda, bıçaklı anahtarlarda, yüksek gerilim kablo ara kafalarında, kuru tip transformatörlerde, alçak gerilim ve yüksek akım ekipmanlarındaki kablo bağlantılarının sıcaklık izlenmesi için uygundur. .Çalışma sırasında oksidasyon, gevşeklik, toz ve diğer faktörler nedeniyle aşırı temas direnci ve ısınmanın neden olduğu potansiyel güvenlik tehlikelerini önleyebilir, böylece ekipman güvenliğini iyileştirerek ekipmanın çalışma durumunu zamanında, sürekli ve doğru bir şekilde yansıtabilir ve ekipman kaza oranlarını azaltabilir.

6. Sistem donanım yapılandırması

Çevrimiçi sıcaklık izleme sistemi esas olarak ekipman katmanında bir sıcaklık sensörü ve bir sıcaklık toplama/görüntüleme ünitesinden, iletişim katmanında bir uç bilgi işlem ağ geçidinden ve çevrimiçi sıcaklık izlemeyi gerçekleştirmek için istasyon kontrol katmanında bir sıcaklık ölçüm sistemi ana bilgisayarından oluşur. Güç dönüşümü ve dağıtım sisteminin önemli elektrikli parçaları.

7. Karar

Sensörlerin, kablosuz veri iletişiminin, veri madenciliği ve diğer teknolojilerin sürekli gelişmesi nedeniyle, yüksek voltajlı elektrik sıcaklığının gerçek zamanlı izleme sistemi daha bilimsel hale gelecektir.Kablosuz sıcaklık ölçüm sisteminin uygulanması ve yaygınlaşmasıyla birlikte ülkemiz elektrik sektörü de daha istikrarlı ve güvenli hale gelmiş, teknolojik ilerlemesi ülkemizin kalkınmasına katkı sağlamıştır.

Referanslar:

[1] Acrel Enterprise Mikro Şebeke Tasarım ve Uygulama Kılavuzu.Sürüm 2022.05